ZSW: Искусственный интеллект для экологически чистого производства аккумуляторных элементов

Ученые планируют использовать искусственный интеллект для оптимизации процессов производства аккумуляторных элементов. Центр солнечной энергии и исследований водорода в Баден-Вюртемберге (ZSW) работает над этим в исследовательской сети, которая поставила перед собой цель разработать экологически чистые, экономичные и не содержащие растворителей способы производства аккумуляторных электродов

Ученые планируют использовать искусственный интеллект для оптимизации процессов производства аккумуляторных элементов. Центр исследований солнечной энергии и водорода Баден-Вюртемберга (ZSW) работает над этим в исследовательской сети, которая поставила перед собой цель разработать экологически чистые, экономичные и не содержащие растворителей способы производства аккумуляторных электродов. ZSW работает с Фраунгоферским институтом химической технологии ICT, Фраунгоферским институтом производственных технологий и прикладных материалов IFAM и IWS Института материалов и лучевых технологий Фраунгофера.

Проект называется «KontElPro». Федеральное министерство образования и исследований (BMBF) выделило ему в общей сложности около 1,8 миллиона евро в рамках исследовательского кластера «Производство интеллектуальных аккумуляторных элементов» (InZePro). Спрос на аккумуляторы растет во всем мире. Они являются ключевой технологией для различных областей, таких как электромобильность, но большинство аккумуляторов по-прежнему поступают из Азии, и лишь несколько аккумуляторных элементов для современных электромобилей производятся в Германии. Стремясь изменить эту ситуацию, Федеральное министерство образования и исследований пересмотрело финансирование исследований аккумуляторных батарей.

Совместная исследовательская работа является важной вехой для производства аккумуляторов в Германии и Европе на пути к интеллектуальным, экологически чистым, компактным и ресурсосберегающим процессам производства электродов. Большинство аккумуляторных электродов и аккумуляторных элементов до сих пор производилось в Азии. Это энергоемкий процесс, при котором электродная паста наносится на тонкую металлическую фольгу, а токсичный растворитель удаляется в длинной печи. Однако подход в проекте «КонтЭлПро» отличается тем, что основное внимание уделяется производству электродов без использования растворителей с использованием экструзии с последующим сухим переносом. При этом не используются токсичные вещества, а энергоемкие процессы сушки также не являются частью технологической цепочки. Это делает его беспроигрышным для окружающей среды и здоровья.

Искусственный интеллект (ИИ) - основа оптимизации нового производственного процесса. Технология управления технологическим процессом на базе искусственного интеллекта также экономит время, энергию и деньги. Таким образом, искусственный интеллект открывает двери для рентабельного и экологически чистого процесса производства электродов для аккумуляторных элементов в будущем.

ZSW в Штутгарте разработает самообучающуюся модель искусственного интеллекта для оптимизации и контроля отдельных процессов и всего производственного процесса при производстве электродов для аккумуляторных элементов. «ZSW занимается исследованиями в области искусственного интеллекта и машинного обучения более 20 лет. Мы можем поделиться своим опытом в применении методов и ноу-хау для еще большей устойчивости при энергетическом переходе », - объяснил Майке Шмидт, возглавляющий отдел системного анализа в ZSW.

В этом проекте Fraunhofer IFAM работает над мониторингом и контролем процессов экструзии для непрерывного производства компонентов батарей. Системы сухого переноса для аккумуляторных электродов без растворителей разрабатываются Fraunhofer IWS, и функции мониторинга и управления являются частью краткого описания этого процесса. Fraunhofer ICT разрабатывает и программирует базу данных для сбора данных о процессе и предоставляет интерфейсы для разработки ИИ.

В то же время установленные процессы должны быть расширены за счет включения встроенного управления процессами на основе искусственного интеллекта и базы данных, объединенной в сеть между сайтами. Цели состоят в том, чтобы автоматически оценивать данные и моделировать, оптимизировать, контролировать и отслеживать процессы с помощью искусственного интеллекта. Если в процессах возникают нарушения, ИИ вмешивается непосредственно в систему управления и вносит необходимые корректировки для обеспечения однородного и оптимального качества электродов во всем.

«Новейшие методы искусственного интеллекта позволяют нам регистрировать, оценивать и контролировать все основные факторы, влияющие на качество электродов во время производства, и, таким образом, обеспечивать неизменно высокое качество электродов на протяжении всего процесса», - пояснил Антон Кайфель, возглавляющий отдел искусственного интеллекта и Команда машинного обучения в ZSW.

ИСТОЧНИК: ZSW