Alternative Antriebe

Wie Profactor Montagelinien für Brennstoffzellen verbessern will

Flurförderzeuge mit Brennstoffzellen sind ein Zukunftsthema für die Mobilität in der Logistikbranche. Die Produktion der Brennstoffzellensysteme erfordert Präzision und erfolgt mithilfe manueller Fertigungsverfahren. Profactor will mit seinen Forschungspartnern die Produktionslinie automatisieren.

Durch Projektion werden die nächsten Montageschritte für den Fertigungsmitarbeiter visualisiert. Das vermindert die Komplexität, reduziert den Schulungsaufwand und Assemblierzeiten.

Profactor entwickelt in einem Forschungsprojekt mit seinen Partnern Lösungen um mit Hilfe von Wasserstoff erneuerbare Energieüberschüsse zu speichern. Daher steht die Anwendung von Elektrolyse und Brennstoffzellen im stationären und mobilen Bereich im Fokus. „Wir haben die bestehenden Produktionsprozesse mit dem Forschungspartner KIT analysiert und daraus Simulationsmodelle für eine effizientere Montagelinie entwickelt, welche die Taktzeiten reduzieren und gleichzeitig die Qualität in der Montage erhöhen können“ sagt Mathias Griesbaum, Projektleiter für das Projekt Inline bei Fronius.

Ein Endoskop inspiziert Querbohrungen, die für die Dichtheit relevant sind

Profactor entwickelte für den Durchflussregler im Tankventil, der die Zufuhr von Wasserstoff zum Brennstoffzellenstack regelt, ein automatisches Inspektionsmodul. Es basiert auf einer endoskopischen Kamera, die in kleinsten Querbohrungen des Bauteils allfällige und sicherheitsrelevante Grate oder andere Schäden innerhalb weniger Sekunden detektiert, die mit freiem Auge nicht zu erkennen sind. Die vom Projektpartner OMB gefertigten Bauteile sind wesentlicher Bestandteil im Sicherheitssystem des Brennstoffzellensystems und bedürfen einer zuverlässigen Endkontrolle. Die Grundlagen für diese Endoskop-Inspektion hat das Steyrer Unternehmen unter anderem bei der Kontrolle von Bohrlöchern in den Tragflächen von Verkehrsflugzeugen entwickelt.

Smarte Helfer, Assistenzsystem und intelligenter Endkontrolle im Fertigungsprozess

Abgesehen von den Komponenten zur Qualitätsprüfung werden in diesem Projekt Sensoriken entwickelt. Eine smarte Kamera beobachtet dafür beispielsweise den Fertigungsmitarbeiter bei der Montage der hochempfindlichen Batteriemodule. Es entdeckt Fehler bei der Montage und warnt den Fertigungsmitarbeiter rechtzeitig bevor ein Schaden entstehen kann. Ein weiteres von Profactor entwickeltes Modul assistiert den Fertigungsmitarbeiter bei der Montage der elektronischen Komponenten. Dabei werden dem Mitarbeiter die optimalen Montageschritte angezeigt. Unterstützt wird der Fertigungsmitarbeiter von einem kollaborativen Roboter. Die Endkontrolle des Brennstoffzellensystems nimmt einen Großteil der gesamten Produktionszeit des Brennstoffzellensystems in Anspruch. Durch eine Teilautomatisierung beim Hersteller Fronius konnten die Prüfzeiten im Projekt um die Hälfte verkürzt werden. Eine Machine Learning Methoden, die dabei zum Einsatz kommt, soll im Lauf des Projekts noch weiterentwickelt werden. Dadurch soll das Prüfsystem immer intelligenter und exakter werden. Christian Eitzinger, Teamleiter Machine Vision betont die Wirtschaftlichkeit, die in der verbliebenen Laufzeit des Projekts nochmals gesteigert werden: „Das Projekt setzt sich im letzten Jahr das Ziel, die Zykluszeit für die Produktion des gesamten Brennstoffzellen-Systems um 80% zu reduzieren. Das ist für diese hochtechnologischen Produkte ein Quantensprung.“

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