Produktionstechnische Herausforderungen der Elektromobilität
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- Gabriel Langenberg
- vor 7 Jahren
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1 Produktionstechnische Herausforderungen der Elektromobilität Dr. Uwe Kaschka, Dr. Gerd Eßer inpro ACOD-Kongress
2 Inhalt Einleitung / Vorstellung inpro Elektromobilität Herausforderungen für die Produktionstechnik Innovationsforum PROeMO Zusammenfassung 2
3 Inhalt Einleitung / Vorstellung inpro Elektromobilität Herausforderungen für die Produktionstechnik Innovationsforum PROeMO Zusammenfassung 3
4 inpro Zahlen, Daten, Fakten Vollständiger Name: Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Gründung: 1983 Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbh Firmensitz: Berlin Mitarbeiter/innen: >100 Jährlicher Umsatz: ca. 9 Mio. 4
5 inpro - Gesellschafter 5
6 inpro Mission inpro entwickelt zukunftsweisende Innovationen für die Automobilproduktion. inpro sorgt dafür, dass Fahrzeuge über optimierte Verfahren und neue Materialien kosteneffizienter, flexibler und hochwertiger produziert werden können. inpro generiert durch Innovationen Wettbewerbsvorteile für die Aufraggeber. 6
7 Inhalt Einleitung / Vorstellung inpro Elektromobilität Herausforderungen für die Produktionstechnik Innovationsforum PROeMO Zusammenfassung 7
8 Erwartete Stückzahlen E-Fahrzeuge Quelle: Zweiter Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität,
9 Derzeitige Situation Hamburger Morgenpost, : Bestand : Elektroautos Hemmnisse: hohe Kosten, geringe Reichweite, fehlende Förderung, 9
10 Kostentreiber Batterie 60% Anteil Batteriekosten an den Gesamtkosten eines E- Fahrzeuges! Beispiel Batteriekosten: city car, 18 kwh, 150 km Reichweite, bei aktuellen Kosten von mind. 500 /kwh Neue Geschäftsmodelle (Batterie-Leasing) und Kostenreduzierung 10
11 Kostentreiber Batterie Aktuell: /kwh 250 /kwh Quelle: Mc Kinsey, Electrifying cars: How three industries will involve,
12 Batteriekosten Weitere Komponenten Zellproduktion Rohmaterialien 10% Batteriemontage 13% 13% 47% Hohe Anlageninvestitionen (Trockenraum/Reinraum) hohe Qualitätsanforderungen 17% Handling biegeschlaffer Teile Lagerkosten (Formierungsprozess) Materialverarbeitung Werte aus: Zukunftsfeld Elektromobilität, Studie von VDMA und Roland Berger, Mai
13 Neue Herausforderungen durch Elektromobilität Herstellung und Integration neuer Komponenten: E-Motor, Batterie, Leistungselektronik interdisziplinäre Kompetenz! Leichtbau: Kompensation Batteriegewicht, Erhöhung der Reichweite Wirtschaftliche Fertigung für kleine und mittlere Stückzahlen (Fahrzeuge) und große Stückzahlen (Komponenten) Erhöhung der Variantenvielfalt durch neue Antriebskonzepte Sicherheit: HV-Umgebung und Batterien als Gefahrgut (spezielle Anforderungen an Logistik, Montage, Wartung, Reparatur) Veränderung der Wertschöpfungskette (OEM Lieferanten). 13
14 Veränderung Wertschöpfungskette Quelle: Prof. W. Neubauer / Volkswagen AG: Trends in der Automobilindustrie, PTK
15 Inhalt Einleitung / Vorstellung inpro Elektromobilität Herausforderungen für die Produktionstechnik Innovationsforum PROeMO Zusammenfassung 15
16 Innovationsforum PROeMO PRODUCTION emobility "Neue Marktchancen durch Innovationen in der Produktion von Automobilen mit alternativen Antrieben" 16
17 Innovationsforum PROeMO Laufzeit: Ziele: Bildung von Netzwerken aus Wissenschaft und Wirtschaft in der Region Berlin-Brandenburg Erfassung von Handlungsbedarf und Entwicklungspotentialen in der Produktionstechnik für E-Mobility Auf- und Ausbau von Kooperationen, Projektpartnerschaften und strategischen Bündnissen Vorbereitung und Start von Entwicklungsprojekten 17
18 Prozesskette Fahrzeugproduktion Logistik Karosseriefertigung Lack Endmontage Reparatur Recycling Fertigung Komponenten Powertrain Fertigung Komponenten Elektronik 18
19 PROeMO - Arbeitsgruppen Montage/Logistik Logistik Karosserie Produktionsmanagement Karosseriefertigung Lack Endmontage Reparatur Recycling E-Motoren/Elektronik Fertigung Komponenten Powertrain Fertigung Komponenten Elektronik Batterie 19
20 Handlungsfeld E-Motoren / Elektronik Optimierung Produktionstechnologien z.b. Wickeltechnologie Qualitätssicherung / Prüftechnologien Erfüllung Automotive-Anforderungen! Fügetechnologien (z.b. Kontaktierungen) Prozessautomatisierung Stückzahlen steigen an kürzere Taktzeiten Bild oben: Wittenstein AG, IPK Bild unten: Daimler AG 20
21 Handlungsfeld Karosserie Leichtbau Werkstoffe: Sandwiches, Kunststoff-Metall-Hybride Verbindungstechnik für Mischbau Thermische Isolierung / Thermomanagement Einsatz von Latentwärmespeichern Einsatz Polymer-Werkstoffe (z.b. PC-Scheiben) Funktionsintegrierte Karosserien Batterieintegration in die Unterbodenstruktur Bild oben: Aesthetics No. 2, Studie Daimler Bild unten: Matino 21
22 Handlungsfeld Batterie Produktionstechnik Genauigkeit, Gleichmäßigkeit, Geschwindigkeit Beschichtungstechnik Stapelprozesse Qualitätssicherung in der Zellfertigung Elektrodenfolien: Sauberkeit, Reinheit Dichtigkeit der Zellen Automatisierte Batterieproduktion Bilder: IWF Berlin 22
23 Handlungsfeld Montage / Logistik Einhaltung von HV-Sicherheitsanforderungen Flexible Montagekonzepte Wirtschaftliche Montage von Fahrzeugen in kleinen bis mittleren Stückzahlen Batteriehandling und -logistik Einhaltung Sicherheitsbestimmungen Umgang mit beschädigten Batterien Innovative Behältertechnik Bild: Daimler AG, Celono 23
24 Handlungsfeld Produktionsmanagement Aufbau von Netzwerken Kooperation Zulieferer/OEM Neuverteilung Wertschöpfungsanteile Stärkere Einbindung von Zulieferern bei Innovationen Vertrauen und Misstrauen in Netzwerken Berliner Fahrzeugprojekt Regionale Produktionsplattform für ein City-Fahrzeug 24
25 Inhalt Einleitung / Vorstellung inpro Elektromobilität Herausforderungen für die Produktionstechnik Innovationsforum PROeMO Zusammenfassung 25
26 TOP-Bedarfe für die Produktionstechnik Wirtschaftliche und stückzahlflexible Produktion von E-Fahrzeugen und Komponenten Kostenreduzierung, vor allem in der Zellproduktion Fertigungstechnik für funktionsintegrierten Leichtbau (Fügeverfahren) Qualitätssicherung /Qualitätsmanagement Qualifizierung von Facharbeitern und Ingenieuren 26
27 inpro-aktivitäten Elektromobilität Entwicklung Produktionstechnologie für alternative Antriebe / Elektromobilität Qualitätssicherung / automatisierte Prüfung in der Produktion 27
28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! inpro Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbh Hallerstr. 1 D Berlin 28
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