I sensori per la produzione degli elettrodi
Partendo dagli elettrodi, alla base del controllo di produzione vi sono i sensori per la misurazione di livello, pressione e temperatura di smart fluid.
A questi si affiancano i sensori per monitorare le condizioni dei miscelatori di elettrodi, così da rilevare – tramite vibrazioni, shock, orientamento, temperatura o altre anomalie – eventuali guasti delle macchine e permettere un intervento precoce.
I sensori svolgono un ruolo fondamentale anche per l’ottimizzazione dei processi roll-to-roll, fondamentali per produrre batterie agli ioni di litio. Questa categoria comprende una vasta gamma di soluzioni per garantire output di qualità, la funzionalità di attrezzature altamente automatizzate e l’utilizzo sicuro delle macchine.
I sensori per la produzione delle celle batteria
Con la crescente automatizzazione dei processi di produzione, diventano essenziali sensori che permettano il funzionamento accurato di macchine ad alto livello di precisione. Tra questi, vi sono i sensori per il posizionamento degli AVG (veicoli a guida autonoma) per caricare i coil di elettrodi nella corretta posizione.
I sensori rendono inoltre possibili soluzioni per lo stoccaggio automatizzato delle celle batteria, permettendo il posizionamento preciso dei macchinari che se ne occupano.
In questa fase della produzione di batterie entrano in gioco i temi di tracciabilità e trasparenza, oggi sempre più sentiti: vengono in aiuto tecnologie come RFID, ultra-wideband, lettura di codici o localizzazione infrastrutturale, che grazie ai dati di localizzazione e identificazione e l’integrazione con strumenti a livello più alto assicurano di poter ricostruire la provenienza dei componenti passo passo.
I sensori per l’assemblaggio di moduli e pacchi batterie
Per assicurare la sicurezza e la stabilità meccanica della batteria è necessario un prodotto di alta qualità. A questo servono i sensori per l’ispezione della superficie della cella, che controllano non siano presenti difetti al momento dell’assemblaggio.
In una moderna fabbrica 4.0, lo stesso assemblaggio di moduli batteria e pacchi batteria è completamente automatizzato – anche in questo caso, il procedimento fa uso di diversi sensori per assicurare il funzionamento delle macchine, qualità e sicurezza.
Al fine di tutelare questo delicato processo, vengono impiegati sistemi di visione per garantire la piena sicurezza dell’ambiente di produzione: sensori specifici adibiti alla rilevazione di eccessi di calore, pericolosi per il rischio di incendi, o di oggetti estranei, quali piccole viti, che potrebbero danneggiare la batteria quando viene collegata in un veicolo elettrico.
Come integrare i sensori per la produzione di batterie (H2)
Per massimizzare il potenziale dei sensori a supporto della produzione di batterie, è essenziale garantire la completa integrazione all'interno del processo produttivo, tenendo conto sia dell'infrastruttura tecnologica esistente sia delle nuove soluzioni di connettività offerte dall'Industria 4.0.
Una volta scelti i sensori adatti alle proprie esigenze, il primo passaggio è l’integrazione con il sistema di controllo della produzione. Questo può essere realizzato attraverso l'uso di PLC (Programmable Logic Controllers) o altri sistemi di automazione industriale. La comunicazione tra sensori e sistemi di controllo può avvenire tramite protocolli standard, o tecnologie più avanzate come IO-Link o reti industriali wireless.
Per poter efficacemente monitorare le condizioni di produzione e prevenire guasti o problemi di qualità, i dati raccolti dai sensori devono essere correttamente analizzati: è possibile farlo grazie a software di analisi dei dati e sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
Infine, importante da considerare è l’integrazione verticale con sistemi ERP e MES in cloud. Tramite strumenti dedicati, è possibile integrare i dati raccolti dai sensori in sistemi di visualizzazione e reti di automazione, favorendo una maggiore efficienza dei processi end-to-end.
