Sie bauen eine Gigafactory für die Batterieproduktion? Beginnen Sie mit dem MES.

Aggressive Zeitpläne. Neue Herausforderungen.

Elektrofahrzeuge werden im wahrsten Sinne des Wortes um das Batteriepaket und damit um die Batteriezellen gebaut. Und trotz ständiger Weiterentwicklung der Technologie macht das Batteriepaket immer noch etwa 30% der Fahrzeugkosten aus. Aufgrund des hohen Stellenwerts dieser Komponente kann jede Unterbrechung der Batterielieferung – oder eine Verzögerung bei der Inbetriebnahme der Gigafactory – die Produktionspläne für Elektrofahrzeuge schnell zum Scheitern bringen.   

Um der Nachfrage des Markts gerecht zu werden, haben die Hersteller den Zeitrahmen für die Inbetriebnahme einer Batteriefabrik erheblich verkürzt. Vor nicht allzu langer Zeit galt ein Zeitrahmen von 24 Monaten für die Inbetriebnahme bereits als aggressiv. Heute streben die Hersteller eine weitere Verkürzung der Zeitpläne an.

Ein ambitionierter Plan für die Realisierung ist nur ein Teil der Gleichung. Gleichzeitig sehen sich die Hersteller mit immer strengeren Nachhaltigkeitsbestimmungen konfrontiert, die eine verantwortungsvolle Beschaffung von Rohstoffen, Angaben zum CO₂-Fußabdruck und die Rückverfolgbarkeitsmöglichkeiten für den gesamten Lebenszyklus der Batterien fordern.

Ermöglichen Sie durchgängige Konnektivität mit MES

Wie können Sie, wenn Sie zum Inbetriebnahmeteam der Gigafactory gehören, die gesetzlichen Vorschriften erfüllen und für einen erfolgreichen Start sorgen?

Eine der besten Möglichkeiten zum Erreichen Ihrer Ziele ist ein Manufacturing Execution System (MES), das durchgängige Konnektivität und Transparenz ermöglicht. Eine Gigafactory, die MES und andere intelligente, vernetzte Technologien einsetzt, kann Betriebsprozesse optimieren, die Konformität mit Vorschriften belegen und die Produktivität der Mitarbeiter steigern.

Wir sind sogar der Ansicht, dass MES der Grundpfeiler eines erfolgreichen Gigafactory-Betriebs ist.

Ein MES ist zwischen den Unternehmenssystemen und dem Fertigungsbereich positioniert und dient der Integration und dem Austausch von Informationen zur Verwaltung von Produktionsaufträgen und wichtigen Qualitätsfragen. Trotz der Komplexität der Batterieproduktion kann ein MES eine digitale Genealogie für jede Batteriezelle erstellen und sie dann von den Rohstoffen über die Elektroden und die Zellmontage bis hin zur Aktivierung verfolgen.

Natürlich denken viele Menschen bei MES an eine Möglichkeit, die Einhaltung bewährter Fertigungsprozesse und -richtlinien durchzusetzen. Und das ist auch so. Doch gleichzeitig kann ein MES-System die Produktivität der Belegschaft mit integrierten Analysen und digitalen visuellen Hilfsmitteln wie Augmented Reality (AR) steigern.

Ein MES sorgt auch für herausragende Agilität und Flexibilität, wenn es mit Modellierungs- und Simulationstools eingesetzt wird, um „Was-wäre-wenn“-Produktionsszenarien offline zu testen.

Schaffen Sie zuerst die funktionalen Voraussetzungen für ein MES

Welches ist Ihr erster Schritt auf dem Weg zu einer zeitnahen MES-Realisierung? In den meisten Fällen holen die Kunden, mit denen wir zusammenarbeiten, ein Angebot für ein MES ein – und legen dazu ein Dokument vor, in dem ihre Erwartungen beschrieben sind. Obwohl diese Dokumente äußerst hilfreich sind, bieten sie nur selten die erforderliche Präzision, die für uns – bzw. für jeden MES-Anbieter – erforderlich ist, um eine wirtschaftliche, optimale Lösung zu empfehlen.

Um unsere Kunden auf Erfolgskurs zu bringen, benötigen wir eindeutige Antworten auf betriebliche Fragen wie beispielsweise:  

• Auf welche Weise möchten Sie die Auftragserstellung realisieren?
  
• Wie definieren Sie, was zum PLM-System und was zum MES gehört?
• Was verstehen Sie unter „Qualitätsmanagement“ – und wie werden Sie es durchsetzen?
• Welche Bereitstellungsmethode bevorzugen Sie – Cloud, lokal oder hybrid?
  

Wir haben festgestellt, dass diese Art von Informationen am besten im Rahmen eines Workshops zur Spezifikation der funktionellen Anforderungen zusammengestellt werden können. Je früher dieser Workshop stattfindet – und je früher die Anforderungen an MES, IoT sowie Netzwerk und Infrastruktur definiert werden – desto besser.

Auswirkungen auf die Beschaffungszyklen

Wir alle wissen, dass ein pünktlicher Start der Gigafactory oft davon abhängt, ob die Ausrüstungszulieferer aggressive Beschaffungsfristen einhalten können. Aus diesem Grund müssen auch die Maschinen- und Anlagenbauer frühzeitig und parallel zum MES-Definitionsprozess mit einbezogen werden.

Es mag verlockend sein, den Beschaffungsprozess zu beschleunigen – vor allem angesichts anhaltender Probleme in der Lieferkette und erheblicher Lieferrückstände für Ausrüstung bei wichtigen Zulieferern. Dies kann jedoch zu signifikanten Problemen führen, die sich auf den Produktionsstart auswirken können – insbesondere während der Inbetriebnahme.

Beispielsweise besteht ohne klar definierte MES-Anforderungen die Gefahr, dass Systeme entstehen, denen Inline-Qualitätsprüfungsfunktionen fehlen. Zudem riskieren Sie Linien mit Fertigungsnetzwerken, die den ordnungsgemäßen Datenfluss behindern, sowie Maschinenlogik, die nicht die für den Betrieb des MES-Systems erforderlichen Schlüsselparameter enthält – und vieles mehr. Natürlich gibt es Abhilfemaßnahmen für diese Probleme, doch diese sind zeitaufwendig und kostenintensiv.