Unter der Marke OpreX vertreibt Yokogawa Lösungen im Bereich Industrielle Automatisierung (IA) und Steuerung. Der Name OpreX steht laut Yokogawa für exzellente Technologien und Innovationen, die das Unternehmen durch die gemeinsame Wertschöpfung mit seinen Kunden entwickelt, und umfasst die gesamte Palette der IA-Produkte, -Dienstleistungen und -Lösungen der Japaner. Zum Geschäftsbereich OpreX Quality Control System gehören unter anderem auch Schichtdickenmesssysteme. Mit dem OpreX Battery Web Gauge ES-5 bringt Yokogawa jetzt eine optimierte Version auf den Markt, die kompakter, besser geschützt und gekapselt, energieeffizienter und dank eines speziellen Servoantriebs für höchsten Durchsatz und Genauigkeit optimiert sein soll.

Kontinuierliche Weiterentwicklung

Seit der Einführung des ersten Online-Schichtdickenmessgeräts für Beschichtungslinien im Jahr 1962 hat Yokogawa eine starke Marktposition aufgebaut und sein Messsystem kontinuierlich weiterentwickelt. Das Messsystem wird in den Endprozessen von Produktionslinien eingesetzt, um die Dicke, das Gewicht, die Farbe und andere Eigenschaften von Materialien wie Papier und Folie fortlaufend zu messen und zu kontrollieren. Eines dieser Produkte ist WEBFREX3ES, welches für die Herstellung von Elektrodenfolien für Lithium-Ionen- und andere Batterietypen entwickelt wurde. Es wird weltweit seit Jahrzehnten in der Batterieherstellung eingesetzt. Als mit dem weltweiten Umstieg auf Elektrofahrzeuge die Nachfrage nach wiederaufladbaren Batterien stieg und parallel zu diesem Trend Batteriehersteller auch die CO2-Emissionen ihrer Produktionsprozesse reduzieren und gleichzeitig die Produktivität in einem immer stärker vom Preiswettbewerb geprägten Markt verbessern mussten, wurde ES-5 entwickelt, um diesen Anforderungen gerecht zu werden und gleichzeitig alle Funktionen des WEBFREX3ES beizubehalten.

Präzise Messung der Beschichtung auf Kupfer- und Aluminiumfolien

Yokogawas Messprinzip für die Batterieindustrie bietet Langzeitstabilität und eine konstante Messquelle. Durch den Einsatz gleicher Teile für Anoden- und Kathodenlinien wird die Ersatzteilhaltung vereinfacht. Das Messprinzip soll eine präzise Messung der Beschichtung auf Kupfer- und Aluminiumfolien ermöglichen und durch niedrige Gesamtbetriebskosten in den Bereichen Leistung, Durchsatz und Wartung im Vergleich zu anderen Verfahren überzeugen.

Reduzierung der CO2-Emissionen

Der für den Einsatz im OpreX Battery Web Gauge ES-5 verwendete Kastenrahmen reduziert den Stromverbrauch laut Yokogawa um mehr als 50 Prozent, zudem wiegt er 75 Prozent weniger und reduziert das Luftverbrauchsvolumen um 90 Prozent im Vergleich zum WEBFREX3ES. Dadurch werden die CO2-Emissionen in der Batterieproduktionslinie und in der Lieferkette reduziert.

Verknüpfung mit peripheren Prozessen

Der OpreX Battery Web Gauge ES-5 nutzt den OpreX Collaborative Information Server als zentrale Plattform für das Informationsmanagement. Die Plattform sammelt Daten von Anlagen und Systemen, die in verschiedenen peripheren Prozessen eingesetzt werden. Dadurch soll sichergestellt werden, dass eine gleichmäßige Beschichtung auf die Elektrodenblätter aufgetragen wird, was entscheidend ist für die Leistung und Qualität von wiederaufladbaren Batterien. Durch die Verknüpfung mit den peripheren Prozessen wird laut Yokogawa die Produktionseffizienz gesteigert und eine Optimierung der gesamten Produktionslinie statt einzelner Prozesse ermöglicht.

Sichere Qualitätsüberwachung

Wie das WEBFREX3ES bietet auch das OpreX Battery Web Gauge ES-5 ein sicheres Design, das Brandrisiken bei wiederaufladbaren Batterien minimieren soll. Dies wird durch die Reduzierung der Exposition gegenüber Kupfer und Metallpulver erreicht. Es hat eine schnelle Scangeschwindigkeit von drei Sekunden bei einer Breite von 1.500 Millimetern. Mit bis zu 1.600 Messpunkten pro Breite und einer minimalen Spotmessung von fünf Millimetern wird die Qualitätskontrolle präziser. Das neue Sensordesign und der kastenförmige Rahmen mit Sicherheitsabdeckung sollen zudem das Berührungsrisiko verringern. Eine größere Sicherheit wird erreicht, weil der strahlungskontrollierte Bereich weniger als halb so groß ist wie beim WEBFREX3ES.

Entwicklung auf Grundlage des System-of-Systems-Ansatzes

„Angesichts des Trends zu Elektrofahrzeugen haben wir dieses Online-Dickenmessgerät für Batterieelektrodenblätter entwickelt, das den Collaborative Information Server als Systemplattform nutzt“, erklärt Hiroshi Tanoguchi, Vizepräsident von Yokogawa Electric. „Die Entwicklung erfolgte auf der Grundlage des System-of-Systems-Ansatzes, bei dem eine Reihe unabhängig betriebener und verwalteter Systeme zu einem größeren System verbunden werden. Das Ergebnis ist ein Produkt, das Energie spart und die Qualität, Gesundheit, Sicherheit und Umwelt für unsere Kunden verbessert. Mit der Bereitstellung solcher Lösungen unterstützt Yokogawa seine Kunden dabei, ihre Rentabilität zu verbessern und ihre ESG-Managementziele zu erreichen.“

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