Expertenwissen

Neugestaltung der EV-Batteriemontage mit Augmented Reality und intelligenten Werkzeugen

3 Minute(n) Lesedauer Juli 24, 2025

Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge

Mit der zunehmenden Beschleunigung der Elektromobilität entwickelt sich die Produktion von Elektrofahrzeugen (EVs) weiter und stellt die Batterie in den Mittelpunkt des Herstellungsprozesses. Die Batterie bestimmt nicht nur die Reichweite und Ladezeit des Fahrzeugs, sondern ist auch ein hoch sicherheitskritisches Bauteil. Schon geringfügige Montagefehler können schwerwiegende Folgen haben, darunter auch schwer zu löschende Brände. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, setzen Hersteller fortschrittliche Technologien wie Augmented Reality (AR)-Projektion, intelligente Werkzeuge und Positionsüberwachung in Echtzeit ein. Diese Innovationen zielen darauf ab, die Sicherheit zu erhöhen, die Qualitätssicherung zu verbessern und die Produktionseffizienz zu steigern.

Herausforderung: Präzises Verschrauben und Schweißen

Die Batterieproduktion umfasst eine Reihe komplexer, hochpräziser Aufgaben. Jede Batterie enthält Hunderte von Zellen und Tausende von elektrischen Anschlüssen, die alle präzise zusammengebaut werden müssen. Jede Abweichung kann zu Kurzschlüssen oder reduzierter Leistung führen. Manuelle Prozesse wie Verschrauben und Schweißen sind nach wie vor unerlässlich, insbesondere in Bereichen, in denen Automatisierung nicht möglich ist. Darüber hinaus erfordert das hohe Innovationstempo in der Batterietechnologie flexible und skalierbare Produktionssysteme. Hersteller stehen zudem vor einem Fachkräftemangel und einem wachsenden Druck, Nachhaltigkeits- und regulatorische Anforderungen wie ESG-Berichterstattung und Sorgfaltspflichten in der Lieferkette zu erfüllen.

Eine ganzheitliche Lösung für Montage und Nacharbeit

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, beinhaltet die ganzheitliche Lösung von Atlas Copco eine dynamische Laser- und Videoprojektion, intelligente Werkzeuge und eine integrierte Werkzeuglokalisierung. Diese Technologien arbeiten zusammen, um Mitarbeiter durch komplexe Aufgaben zu führen, Präzision zu gewährleisten und Echtzeit-Feedback zu liefern. Außerdem können Nacharbeitsprozesse dynamisch an bauteilspezifische Erkenntnisse von Bilderkennungssystemen angepasst werden, wie z. B. die Fehlererkennung bei Schweiß- und Schaumanwendungen. Daten aus allen Prozessen werden gesammelt und in der Cloud gespeichert, was eine langfristige Dokumentation sowie KI-gesteuerte Analysen und kontinuierliche Verbesserungen ermöglicht. Dieser integrierte Ansatz unterstützt nicht nur die betriebliche Effizienz, sondern auch die Einhaltung von Umwelt- und Sicherheitsstandards.

Wie funktioniert das?

Das System beginnt mit einer digitalen Werkerführung mittels Augmented-Reality-Projektion (AR), die präzise Anweisungen direkt auf dem Werkstück zeigt. So können Mitarbeiter Aufgaben präzise ausführen, ohne gedruckte Handbücher oder VR-Headsets zu benötigen. Intelligente Werkzeuge erhalten Drehmomentvorgaben von der Software und passen sich automatisch an, um sicherzustellen, dass jede Schraube korrekt angezogen wird. Werkzeuglokalisierungssysteme verwenden Kameras und Infrarotmarker, um die Position und Aktionen von Werkzeugen in Echtzeit zu überwachen.

Bei Schweißprozessen analysieren intelligente Werkzeuge Strom- und Flammeneigenschaften, um die Schweißqualität zu beurteilen. Eine Bilderkennungssoftware prüft die Batterie und markiert eventuelle Mängel, die dann an den Nacharbeitsstationen mittels Projektionsführung korrigiert werden. Zum Brandschutz wird thermisch leitfähiger Schaum aufgetragen, fehlerhafte Stellen werden erkannt und zur manuellen Korrektur markiert.

Schweißroboter werden mit Dummy-Batterien getestet, die mit Testzellen ausgestattet sind. Jede Zelle wird über QR-Codes verfolgt und der gesamte Prozess – von der Platzierung bis zum Schweißen – wird dokumentiert. Die Ergebnisse werden im Labor analysiert und die Robotereinstellungen anhand der Ergebnisse optimiert. Alle Daten werden in das digitale Modell zurückgeführt, wodurch eine kontinuierliche Feedbackschleife zwischen der physischen und digitalen Umgebung geschaffen wird.

Hauptvorteile

Erhöht die Sicherheit erheblich, indem das Risiko von Montagefehlern reduziert und eine gleichbleibende Qualität sichergestellt wird.
Verbessert die Effizienz durch schnellere manuelle Vorgänge und reduzierte Nacharbeitszeiten.
Echtzeit-Feedback und intuitive Anleitung minimieren menschliche Fehler und erleichtern weniger erfahrenen Mitarbeitern die Durchführung komplexer Aufgaben.

Das System unterstützt die Nachhaltigkeit, indem es Abfall reduziert, Ressourcen schont und den Energieverbrauch senkt.
Umfassende Dokumentation gewährleistet die lückenlose Rückverfolgbarkeit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
KI-gestützte Analysen ermöglichen eine kontinuierliche Prozessoptimierung und helfen Unternehmen, in einer sich schnell entwickelnden Branche wettbewerbsfähig zu bleiben.

Zusammenfassung

Die Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge erfordert höchste Präzision, Sicherheit und Anpassungsfähigkeit. Durch die Integration von AR-Projektion, intelligenten Werkzeugen und Echtzeit-Tracking können Hersteller diese Anforderungen erfüllen und gleichzeitig die Effizienz und Nachhaltigkeit verbessern. Die systematische Erfassung und Analyse von Produktionsdaten eröffnet weitere Optimierungs- und Innovationspotenziale. Unternehmen, die solche intelligenten, vernetzten Lösungen einführen, gewinnen einen Wettbewerbsvorteil und tragen zu einer sichereren, nachhaltigeren Zukunft der Elektromobilität bei. Die Partnerschaft mit einem ganzheitlichen Lösungsanbieter gewährleistet eine nahtlose Implementierung und langfristigen Erfolg über den gesamten Batterieherstellungsprozess hinweg.