來自德國的 JenaBatteries GmbH 正在開發氧化還原液流電池；這些大型存儲系統可用于緩沖可再生電力發電的波動。這些液流電池的一個重要優勢是：它們不含金屬，不需要鋰、錳或鈷。它們儲存綠色、清潔能源，而不利用發展中國家的自然和不人道的勞動條件。JenaBatteries 的液流電池可為 100 MWh 以上的大型工業客戶提供安全且可擴展的存儲解決方案，從而為應對氣候變化做出重大貢獻。

自動化電池生產

JenaBatteries 想要快速進入市場，因此產品開發和生產計劃必須齊頭并進。JenaBatteries 需要制造領域的特定專業知識，因此向 ECOSPHERE Intralogistics GmbH 尋求建議，該公司在生產計劃、內部物流和自動化方面為制造商提供支持。

JenaBatteries 希望為電池的基本組件之一——電池堆建立自動化生產。這個堆疊由不同的材料堆疊而成；總共需要堆疊并壓縮每個單元的 300 多個獨立部件。

如何優化生產？

在項目開始時，設計了不同的生產和組裝方法。除了技術可行性和成本，還需要回答很多其他問題：需要多少占地面積？如何優化機器布置？什么是最好的材料流？機器人的觸及范圍是否足夠？如何縮短循環時間以達到所需的堆疊單元數量？如何使生產更具可持續性？以及如何在后期擴大生產以滿足不斷增長的需求？

Visual Components工廠布局

所有這些問題都只能用數字工廠模型來回答。ECOSPHERE Intralogistics 選擇了 Visual Components工廠模擬軟件。借助 Visual Components，公司可以創建生產單元和完整工廠的虛擬模型。空間要求、機器布置、物料流、中間存儲、周期時間、數量等所有問題都可以在計算機上回答。

ECOSPHERE Intralogistics 董事總經理 Alexander Schiffer 談到了他的經歷：“幾乎沒有一次會議我的筆記本電腦上沒有打開 Visual Components。無論我是在與新客戶勾勒出最初的想法，還是模擬和優化現有系統——Visual Components 都能幫助我達成共識。”

包括一個廣泛的工廠組件庫

Visual Components 是3D 工廠規劃和模擬解決方案之一。該軟件帶有一個工廠組件庫；這使得生產設施的設計、規劃和模擬變得容易。工廠規劃人員可以為小型生產單元和完整工廠創建“數字雙胞胎”；這樣的數字雙胞胎可以實現生產規劃、優化甚至虛擬調試。

Visual Components 的總部位于芬蘭，但該軟件在全球范圍內用于許多行業，從機械工程和汽車行業到包裝行業和物流。即使對于較小的公司來說，購買也是負擔得起的，因為可以使用不同版本的軟件。

機器人仿真與編程

電池生產的第一步是手動預組裝。在這里，一名員工將一些組件放在工件搬運車上并組裝第一批零件。然后將手推車移動到自動化裝配站，最初是手動的，未來是移動機器人。在這個工位，幾臺機器人組裝電池組的 300 多個組件。之后，堆棧移動到壓制設備，然后進行質量控制和最終組裝。

第一個概念：工件載體通過傳送帶系統移動到各個機器人。當堆棧到達它們時，它們會添加各自的組件

Visual Components 中的工廠模型：在人工預裝配工位之后，各個工位（機器人、總裝、質量控制等）沿傳送帶布置

使用載貨手推車優化流程

Visual Components 提供的機器人庫包含所有重要屬性，例如來自制造商（如 KUKA、Universal Robots 和 St?ubli）的機器人的運動參數。要組裝的組件的 CAD 數據可以直接導入到 Visual Components 3D 工廠模型中。這允許在虛擬模型中非常輕松地完成機器人范圍和避免碰撞等分析。

還可以進行準確的時間和運動模擬，從而減少非生產時間、最小化周期時間并優化整個系統。機器人的編程直接在 Visual Components 中完成；這意味著如果對產品或流程進行更改，則不必為機器人編程而關閉生產。

工廠模型允許對變化做出靈活反應

對于ECOSPHERE Intralogistics的Alexander Schiffer來說，視覺組件工廠模型能夠輕松適應快速變化的需求非常重要：“這個項目不是一個典型的機械工程項目，有著明確的規格和要求。它是一個動態環境，基本條件幾乎每周都在變化。但視覺組件工廠模型的靈活性使JenaBatteries和ECOSPHERE之間能夠進行非常靈活的合作。”

由于當時電池仍處于開發階段，因此必須規劃一個可以靈活適應不斷變化的組件和流程的生產系統：“我們必須使機器的所有核心組件盡可能模塊化和靈活。我們考慮到了成品工廠的畫面，并在早期就開始了組件開發，例如工件搬運車。它們最初是手動移動的，但已經為以后的自動化做好了準備?！?/p>

通過工廠模擬節省大量資金

Visual Components 工廠模型還用于創建信息量非常大的管理圖像。JenaBatteries GmbH 的首席執行官 Philipp Hammans 報告說：“Visual Components 的可視化極大地幫助了我們的戰略規劃，尤其是因為我可以很快看到自動化項目的當前狀態。在我們的規劃階段，這些工具讓我們更容易做出明智的決定?！?/p>

Alexander Schiffer：“此外，借助 Visual Components 的詳細計算和模擬，JenaBatteries 能夠量化其未來投資。例如，我們能夠確定生產設施所需的空間。這使 JenaBatteries 能夠及早尋找合適的物業；鑒于目前的價格上漲，這可以節省很多錢?！?/p>