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Methodik zur Auswahl von Fertigungsressourcen in der Batterieproduktion

ISBN: 978-3-86359-263-9

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Kurzübersicht

Die Lithium-Ionen-Batteriezelle besitzt den größten Kosteneinfluss auf das Elektrofahrzeug. Der Autor, Heiner Heimes, hat in seiner Dissertation eine Methodik entwickelt, anhand derer ein Zellhersteller aus einer Vielzahl von möglichen Fertigungsressourcen die für seinen Anwendungsfall geeignetste Ressource auswählen und dabei ein Optimum hinsichtlich Zeit, Kosten, Qualität – bezogen auf den unternehmensspezifischen Fertigungsprozess – herstellen kann.

Methodik zur Auswahl von Fertigungsressourcen in der Batterieproduktion

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Details

Der Produktionsprozess einer Lithium-Ionen-Batteriezelle wird in drei Teilbereiche unterteilt: Herstellung der Elektroden, Zellassemblierung und Zellformation. Der Einsatz unterschiedlicher Produktionstechnologien aus heterogenen Kompetenzfeldern kennzeichnet die drei Teilbereiche. Die Lithium-Ionen-Batteriezelle besitzt den größten Kosteneinfluss auf das Elektrofahrzeug, so dass dieser Markt für den Maschinen- und Anlagenbau von besonderem Interesse ist. Das unterschiedliche Kompetenzspektrum des Maschinen- und Anlagenbaus hat dazu geführt, dass eine Vielzahl von Fertigungsressourcen zur Verfügung steht, die sich hinsichtlich ihrer zu Grunde liegenden Technologie unterscheiden. Daher muss der Zellhersteller innerhalb der Fertigungsplanung aus einer Vielzahl von möglichen Fertigungsressourcen die für seinen Anwendungsfall geeignetste Ressource auswählen und gleichzeitig gewährleisten, dass die ausgewählten Fertigungsressourcen auch innerhalb des Gesamtprozesses miteinander harmonieren.

Die Arbeit adressiert das dargestellte Praxisproblem und hat das Ziel, eine Methodik zur Auswahl von Fertigungsressourcen in der Batterieproduktion bereitzustellen. Die entwickelte Methodik gewährleistet, dass die ausgewählte Fertigungsressource mit den Gesamtprozessanforderungen des Zellherstellers kompatibel ist und die zu fertigenden Produkteigenschaften optimal umsetzt. Darüber hinaus gewährleistet die Methodik, dass die Fertigungsressourcen entlang der gesamten Prozesskette so ausgewählt werden, dass der Gesamtprozess ein Optimum hinsichtlich Zeit, Kosten, Qualität und Reifegrad darstellt.

Insgesamt besteht die detaillierte Methodik aus dem Initiierungsmodul, Analysemodul sowie dem Gestaltungsmodul. Einleitend werden innerhalb des Initiierungsmoduls die Eigenschaften der zu fertigenden Batteriezelle sowie die Eigenschaften des Gesamtprozesses festgelegt. Die Ergebnisse die durch entwickelte, ingenieurwissenschaftliche Werkzeuge erzielt werden, dienen als Input für das Analysemodul. Das Analysemodul dient zur Vorbereitung des Auswahlprozesses der Fertigungsressourcen, während das Gestaltungsmodul gewährleistet, dass nur technisch kompatible Fertigungsressourcen miteinander kombiniert werden und eine Verkettung einzelner Ressourcen zu einer durchgehenden Prozesskette zur Fertigung von Lithium-Ionen-Batteriezellen erfolgt. Das finale Ergebnis wird für den Anwender der Methodik anschaulich in Form einer Kombinatorik innerhalb eines morphologischen Kastens abgebildet.

Zusatzinformation

Autor Heimes, Heiner Hans
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-263-9
Gewicht 0.350 kg
Erscheinungsdatum 06.11.2014
Lieferzeit 3-4 Tage
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