Alianza entre Siemens y Hirano Tecseed para transformar los procesos de fabricación de baterías

El mercado de las baterías se está expandiendo rápidamente debido al cambio global hacia la energía sostenible, y especialmente con la creciente importancia de los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía a escala de servicios públicos. Hirano y otros fabricantes de maquinaria buscan aumentar la producción de baterías y reducir sus costes, manteniendo al mismo tiempo altos niveles de calidad y seguridad.

Un paso crucial de la producción consiste en recubrir tiras de lámina con múltiples capas activas para formar los electrodos de la batería. Cualquier defecto en este proceso puede afectar negativamente al rendimiento y la durabilidad de la batería terminada. La estrecha supervisión y el control de la velocidad y la tensión durante el proceso de recubrimiento son esenciales.

Un componente clave de la colaboración ha sido el desarrollo de un gemelo digital para los equipos de fabricación de baterías. Utilizando el software Simcenter™ de Siemens, Hirano simuló y probó con éxito un gemelo digital de su máquina de revestimiento de baterías.

A partir de los datos en tiempo real de un controlador Simatic y de los accionamientos Sinamics, que automatizan la máquina piloto, la simulación proporciona un modelo virtual de gran precisión para las pruebas de rendimiento. Aprovechando Simcenter™ Amesim™, un software de simulación de sistemas de la plataforma Siemens Xcelerator, los ingenieros de diseño de Hirano pueden evaluar y optimizar virtualmente el sistema de manipulación de banda de la máquina para obtener el máximo rendimiento.

En el pasado, los parámetros de las máquinas de Hirano se establecían en función de la experiencia, lo que podía dar lugar a productos defectuosos debido a ajustes incorrectos. El uso de la completa tecnología digital twin de Siemens ha permitido a Hirano configurar y simular una máquina en un entorno virtual antes de comprometerse con la producción física.

Esto permite a Hirano reducir significativamente la necesidad de prototipos físicos y predecir posibles defectos del producto. Los ingenieros de desarrollo pueden evaluar y optimizar los ajustes de la máquina cinco veces más rápido en el entorno virtual en comparación con el funcionamiento físico. Además, hasta el 80 por ciento de la simulación de la máquina y el gemelo digital pueden construirse utilizando bloques de funciones estándar preconfigurados, lo que se traduce en tiempos de implementación y puesta en marcha más cortos, así como en una reducción de los costes de desarrollo. "Estamos encantados de colaborar con Siemens para mejorar nuestros procesos de fabricación de baterías", afirma Katsuhiro Omori, director y Oficial Ejecutivo de I+D en Hirano Tecseed.

"La integración de los sistemas de simulación mecatrónica y de automatización en un entorno de modelado unificado ha ayudado significativamente a Hirano a identificar posibles defectos en los productos y a avanzar en la optimización de los procesos de nuestras máquinas en un entorno virtual", añade Michael Thomas, vicepresidente senior de Automatización de Fábricas y director de Máquinas de Producción de Siemens. "Esta asociación ejemplifica nuestro compromiso de impulsar la innovación y apoyar a nuestros clientes en su viaje de transformación digital."