Emil Schmid Maschinenbau optimiert die Fertigung von Fahrzeugbatterien mit der Software für die 3D-Fabrikplanung und -simulation Visual Components. (Quelle: Emil Schmid Maschinenbau)
Emil Schmid Maschinenbau zählt zu den „Hidden Champions“ in der wirtschaftsstarken Region Baden-Württemberg. Der Erfolg des Unternehmens, das vom 1-Mann-Betrieb auf mittlerweile über 300 Mitarbeiter angewachsen ist, beruht auf Qualitätsbewusstsein, Freude an der Innovation und einem visionären Blick. Emil Schmid Maschinenbau plant und baut maßgeschneiderte Lösungen im Bereich von Produktionsanlagen und Sondermaschinen, und zwar für viele Branchen, insbesondere für die Automobilindustrie. In den letzten Jahren sind zukunftsweisende Projekte, vor allem in der E-Mobilität, zu einem Spezialgebiet des Unternehmens geworden.
Vollautomatische Anlage zur Montage von Fahrzeugbatterien
Ein aktuelles Beispiel ist eine Anlage zur Fertigung von Cell-to-Chassis-Fahrzeugbatterien. Solche Batterien bestehen aus ca. 1 000 Zellen, von denen jeweils etwa 100 in einem Cluster in Serie geschaltet sind, um die für den Antrieb notwendige Spannung zu erreichen. Zunächst müssen die einzelnen Zellen und die Zwischenlagen an der Montagelinie bereitgestellt werden. Nach der Qualitätskontrolle der Zellen erfolgt deren Verklebung miteinander sowie deren Abstapelung in Clustern. Anschließend werden die Kontakte der Zellen durch Verschweißen in Reihe geschaltet. Nach einer weiteren Funktionskontrolle werden die Cluster mitsamt der Steuerungselektronik in das Batteriegehäuse verbaut. Im Ergebnis entstehen komplette Batterien zum Direkteinbau in Elektroautos.
Pro Zelle weniger als eine Sekunde Montagezeit
Die größten Herausforderungen bei diesem Projekt waren die extrem kurzen Taktzeiten, speziell bei der Zuführung und Montage der Batteriezellen: Für jede einzelne Zelle steht hier weniger als eine Sekunde zur Verfügung. Außerdem herrschen bei der Montage sehr beengte Platzverhältnisse vor. Die für die Montage verwendeten Roboter müssen also optimal platziert und die Roboterpfade exakt berechnet werden, damit die geringen Taktzeiten eingehalten und Kollisionen vermieden werden. Emil Schmid Maschinenbau verfügt zwar über langjährige Erfahrung bei der Montage von Verbrennermotoren und Getrieben, aber eine Anlage für die Zellassemblierung von Rundzellen war Neuland. Man suchte daher nach einer Softwarelösung, mit der ein möglichst platzsparendes Layout der Anlage erzielt und gleichzeitig die komplexe Programmierung der Roboter vorgenommen werden konnte. Das Unternehmen entschied sich schließlich im Bereich Projektierung und Konstruktion für die gleichnamige Lösung von Visual Components.
Professionelle Software für Fabrikplanung und -simulation
Bei Visual Components handelt es sich um eine Softwarelösung für die 3D-Fabrikplanung und -simulation. Auf Basis einer Bibliothek mit vorgefertigten Fabrikkomponenten ermöglicht sie den einfachen Entwurf, Planung und Simulation von Produktionsanlagen. Es lassen sich digitale Zwillinge – angefangen bei einzelnen Produktionszellen bis hin zu kompletten Fabriken – erstellen. Ein solcher digitaler Zwilling ermöglicht die präzise Planung sowie Optimierung der Produktion und zudem eine virtuelle Inbetriebnahme.
Die Software findet in unterschiedlichen Branchen Einsatz – vom Maschinenbau über die Automobilindustrie bis zur Verpackungsindustrie und Logistik. Da es unterschiedliche Ausbaustufen gibt, finden große wie kleine Unternehmen die für sie passende Lösung.