ENLARGE: »Interoperable Produktion als Enabler für eine datengetriebene Batterie-Wertschöpfungskette«

Der überwiegende Teil der globalen Batterieproduktion und das dazugehörige Know-How stammt heute aus dem asiatischen Raum. Gleichzeitig werden jedoch weltweit neue Produktionen im Gigawattmaßstab aufgebaut, oft unter der Federführung dieser asiatischen Anbieter. Um den wachsenden Markt der Batteriezellfertigung bedienen zu können und etablierten Turn-Key Zulieferern entgegenzutreten, müssen deutsche und europäische Unternehmen ihre Kompetenzen gezielt Bündeln. Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau kann so durch Vernetzung und Innovationen in der Digitalisierung, ein entsprechendes Gegengewicht schaffen und eine flexible, vernetzte und adaptive Batterieproduktion ermöglichen.

Kurzbeschreibung

Bei der umfassenden Digitalisierung der Batteriezellenproduktion werden im Projekt ENLARGE zwei grundlegende Probleme angegangen:

Einerseits existiert heute keine Landkarte relevanter Parameter und derer Eigenschaften in der Batteriezellproduktion. Basierend auf dem aktuellen Stand der Forschung und Entwicklung, können Unternehmen und Forschende durch die Erkenntnisse von ENLARGE relevante Eigenschaften direkt identifizieren, was den Aufbau digitaler Lösungen beschleunigt.

Andererseits besteht eine zentrale Hürde in der Datenkonsistenz, nämlich das Problem inkompatibler Datenbeschreibungen und der damit zusammenhängende Übersetzungs- und Transformationsaufwand. Diese Hürde wird durch die Arbeiten von ENLARGE minimiert und ermöglicht den einfachen Einstieg des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus in die Batteriezellfertigung und die Vernetzung derer System untereinander.

Im Projekt werden diese beiden zentralen Problemstellungen kombiniert betrachtet, so dass eine größtmögliche Relevanz und Anwendbarkeit gewährleistet ist. Ausgehend von existierenden Standards wie EPCIS, ISO/IEC 19987, Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) und den branchenspezifischen Companion Specifications (CS) wird ein quasi "Meta-Standard" für die Batteriezellfertigung entwickelt. Dieser fasst bestehende Standards zusammen, ergänzt sie um weitere, bislang unbeschriebene Elemente und definiert das richtige Zusammenwirken aller beteiligten Komponenten.

Arbeitsplan

Der Ablauf des Projekts ist in neun Arbeitspakete (AP) aufgeteilt:

1. In AP1 werden dabei zunächst die Anforderungen analysiert und in einem Lastenheft festgehalten.
2. Das AP2 befasst sich mit der Konzeption von Informationsmodellen. Hier werden zunächst Parameter definiert, Vorarbeiten aggregiert und anschließend verschiedene Informationsmodelle für einen Meta-Standard entworfen.
3. In AP3 werden diese Informationsmodelle implementiert und getestet. Die nachfolgenden APs befassen sich mit der Umsetzung der Informationsmodelle in spezifischen Anwendungsfällen. 
4. AP4 untersucht dabei den Anwendungsfall der prozessübergreifenden Traceability.
5. Das AP5 analysiert den Anwendungsfall des Battery Passports for Production.
6. Im AP6 wird die Anwendung in der Prozessoptimierung untersucht. 
7. Das AP7 beschäftigt sich mit der Validierung des Gesamtsystems. 
8. Im AP8 werden Transferarbeiten durchgeführt und Publikationen bearbeitet. 
9. Das abschließende AP9 umfasst das technische Projektmanagement. 

Die Arbeitspakete 7-9 laufen als begleitende Projekte neben den übrigen Arbeitspaketen parallel.