Predictive Quality Gates und Nachhaltigkeitsbewertung in der Batteriezellfertigung sowie der Modul- und Packmontage

Ziel des Forschungsvorhabens QUGAPP ist es, durch eine zellgenaue Weitergabe von Prozess- und Qualitäts-Daten aus der Fertigung sowie die Integration von Qualitätsvorhersagen (Predictive Quality – PQ) in Quality Gates entlang der gesamten Batteriefertigung bis hin zur Endanwendung eine Reduzierung des Prüfaufwands im Bereich der Wareneingangs- und Ausgangskontrolle in der Batteriewertschöpfungskette zu ermöglichen.

Das Vorhaben ist hierfür in 5 Teilziele untergliedert. Teilziel 1 umfasst die Relevanzbewertung von Einfluss- und Qualitätsgrößen über mehrere Prozessschritte. Teilziel 2 hat das Ziel, ein Traceability-System, welches die Rückverfolgbarkeit des Produktes über eine geeignete Datenerfassung- und Verarbeitung, insbesondere in der Modul- und Packmontage sowie der Endanwendung sicherstellt, zu entwickeln. In Teilziel 3 wird ein PQ-Modell zur online Qualitätsvorhersage auf Basis von Prozessinformationen implementiert, das ermöglicht den realen Prüfaufwand zu reduzieren. Teilziel 4 umfasst eine Korrelationsanalyse zwischen den im Traceability-System erfassten und mittels PQ vorhergesagten Prozess- und Qualitätsparameter und für die Batteriezellfertigung identifizierte Nachhaltigkeitskennzahlen. In Teilziel 5 wird basierend auf den Ergebnissen der vorherigen Teilprojekte, eine Software entwickelt, die Qualitätsvorhersagen und Handlungsempfehlungen für die Modul- und Packmontage generiert und eine implizite Bestimmung relevanter Nachhaltigkeitsindikatoren ermöglicht.

In diesem Projekt werden Synergien zwischen den Themen Traceability, predictive Quality, Nachhaltigkeitsbewertung und einem allgemeinen Prozessverständnis von der Batteriezellfertigung über die Modul- und Pack-Montage bis zur Wareneingangskontrolle des Endanwenders erzeugt und so ein deutlicher Mehrwert im Vergleich zu Insellösungen generiert. Durch den ganzheitlichen Ansatz wird zum einen die Anwendbarkeit in der Industrie sichergestellt. Zum anderen wird auch für Unternehmen, die nur einen Teil der Prozesskette abdecken, ein Mehrwert geschaffen. Das Wissen über die vor- und nachgelagerten Prozessschritte kann angewendet werden, um die Ein- und Ausgangskontrollen zu optimieren und langfristig zu standardisieren.