Batteriekastenmessung in der E-Mobilität

20. Feb. 2023

Erfahren Sie, welche Herausforderungen in der E-Mobilität auf Sie warten und wie Sie das elementare Bauteil, den Batteriekasten, effizient messen.

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In der Europäischen Union sind neue Diesel- und Benzin-Pkw ab 2035 nicht mehr zulässig. Das EU-Parlament hat im Februar 2023 das Aus für Verbrennungsmotoren beschlossen. Daher stehen Automobilhersteller vor der Herausforderung, die Produktion und Montage kritischer Elektrofahrzeugkomponenten den neuen Anforderungen entsprechend einzurichten. Da sich die Konstruktion elektrischer Antriebe erheblich von derjenigen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor unterscheidet, müssen sich Hersteller und Zulieferer der Branche neu erfinden, um den gestiegenen Anforderungen an die Präzision gerecht zu werden.

Herausforderungen für die 3D-Messtechnik

E-Mobilität ist die Zukunft. Der Markt ist geprägt von vielen Neuentwicklungen und einem hohem Innovationszyklus. In der Batterieherstellung kommt hinzu, dass Sicherheits- und Schutzanforderungen besonders hoch sind. Die Qualität der Bauteile und die Präzision der Komponenten spielen eine wichtige Rolle. Starke Investitionen in die E-Mobilität führen zur Modernisierung von Produktionen und zu einer umfassenden Umgestaltung der 3D-Messtechnik. Der Trend geht dabei in Richtung Vollautomatisierung und robotergestützte Messysteme. Diese sollten flexibel genug sein, um auf die Anforderungen am Markt angemessen reagieren zu können, um auch bspw. Kleinserien zu bearbeiten. Im Gegensatz zu vergangenen Tagen, in denen vorwiegend in Messlabors gearbeitet wurde, wandert die 3D-Messtechnik mehr und mehr in die Produktion.

Safety first im Produktionsprozess

Da Sicherheit eine entscheidende Rolle spielt, werden bei Batteriekästen oft 100% der produzierten Teile geprüft. Diese bestehen zumeist aus Alurahmen mit mehreren Kammern, in denen jeweils einzelne Batteriemodule Platz finden. Eine große Herausforderung besteht darin, dass das verwendete Produktionsverfahren "Schweißen" für große Bauteile eher ungeeignet ist. Die Rahmen können sich aufgrund von Hitze leicht verziehen. So ist es keine Seltenheit, dass im Produktionsverfahren nachgebessert werden muss. Ziel der Hersteller ist es, Batteriekästen luftdicht zu verschließen und sie witterungsbeständig zu machen. Die einzelnen Module müssen auch bei Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Materialausdehnungen präzise und geschützt in den Kammern liegen. Bei der Endmontage wird auf die Einhaltung von sehr engen Toleranzen geachtet. Rahmen und Bauteile werden daher mit PolyWorks® auf Herz und Nieren geprüft, um die Fahrzeugsicherheit zu gewährleisten.

Automatisierung sorgt für zuverlässige Messergebnisse

Robotergestützte Automatisierungslösungen, so genannte Cobots, erhöhen die Effizienz und Flexibilität beim Messen. Auf die Roboterarme können verschiedene Messgeräte montiert werden. Neben taktilen Lösungen eignen sich besonders Laserscanner zum Erfassen der großen Bauteile. Sofern die Messgeräte mit PolyWorks® betrieben werden, profitieren die Anwender gleich mehrfach. Der universelle Ansatz von PolyWorks|Inspector™ sorgt dafür, dass Unternehmen nicht nur flexibel in der Entscheidung des Messgerätes bleiben, sondern auch zwischen den unterschiedlichen Messgeräten einfach hin und her wechseln können. Die Verwendung einer bestehenden KMG-Lösung ist dabei ebenso denkbar, wie der Einsatz eines Messarms. Die 100%-ige Kontrolle zu haben, bedeutet allerdings auch eine enorme Datenmenge, die verwaltet werden muss.

Messdaten effizent nutzen

Sind die Daten erst einmal mit dem PolyWorks|Inspector erfasst, geht es darum, die großen Mengen an Messdaten effizient zu managen und werksübergreifend verfügbar zu machen. PolyWorks|DataLoop™ bietet die Möglichkeit, Daten zentral zu verwalten und sie browserbasiert für jeden Mitarbeiter zugänglich zu machen. Bei Serienmessung profitieren Anwender von der Möglichkeit, SPC-Analysen zu erstellen, um genau zu ermitteln, was die Gründe für Toleranzabweichungen sind. Wenn die Produktion aus dem Ruder läuft, muss schnell gehandelt werden. Mit PolyWorks|DataLoop™ ist jedes einzelne Teil nachvollziehbar. Mitarbeiter aus Konstruktion, Messtechnik oder Produktion können mit Hilfe von PolyWorks|DataLoop™ gemeinsame Ursachenforschung betreiben. Damit wird schnell klar, ob Abweichungen bspw. auf bestimmte Maschinen, abgenutzte Werkzeuge, Lieferanten oder auf konkrete Produktionsschritte zurückzuführen sind. Das macht die Optimierung von Produktionsprozessen einfacher und Unternehmen effizienter und transparenter.