In Deutschland stieg die Zahl der Neuzulassungen teil- und vollelektrischer Fahrzeuge im Jahr 2019 auf mehr als 63.000. Laut Statista entspricht das einer Verdreifachung seit 2015. Das Projekt AgiloDrive am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat es sich jetzt zum Ziel gemacht, Elektromotoren in variabler Technologie und Stückzahl wirtschaftlich in Deutschland produzieren zu können.
Im Rahmen von AgiloDrive entwickeln Forscher mit Wirtschaftspartnern neuartige Produkt-Baukästen und Produktions-Technologien, die in die Industrie übertragen werden sollen. Gefördert wird die Pilotphase des Projekts vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg mit rund einer Million Euro.
Herstellung von Elektromotoren ist derzeit aufwendig
Elektromotoren werden bislang auf zwei Arten gefertigt: Entweder in niedriger Stückzahl und mit geringer Produktivität – oder in hochspezialisierten und sehr unflexiblen Transferstraßen. In den meisten Fällen erarbeiten außerdem Expertenteams spezifische Einzelbereiche industrieller Entwicklungsprozesse von Elektromotoren – ein Transfer in andere Bereiche findet selten statt.
Das soll sich mit AgiloDrive ändern. Im Projekt wird ein agiles Produktionssystem, das auf modularen produkt- und produktionsspezifischen Technologien basiert, entwickelt.
„Auf diese Weise wollen wir es möglich machen, künftig Elektromotoren so zu flexibel zu produzieren, dass eine Herstellung verschiedenster Varianten, Technologien und Stückzahlen jederzeit möglich ist – bei wirtschaftlichem Betrieb“, sagt Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Institut für Produktionstechnik des KIT. „Hierdurch können kostensenkende Skaleneffekte auch über verschiedene Produktbaureihen und Fertigungstechnologien hinweg genutzt werden.“
Herzstück von AgiloDrive: Das agile Produktionssystem
„Entscheidend für den wirtschaftlichen Erfolg des flexiblen Lösungsansatzes ist ein agiles Produktionssystem auf Grundlage eines integrierten Produktentstehungsprozesses“, erläutert Fleischer.
Das System verfügt über modulare Bearbeitungsmodule, einheitliche Schnittstellen und Skalierungskonzepte. Dadurch kann flexibel auf veränderliche Markt- und Technologieanforderungen reagiert werden. Das Ergebnis: Das unternehmerische Risiko wird gesenkt, da sich Investitionen dynamisch an die tatsächliche Nachfrage anpassen lassen. Über verschiedene Produkt-Baureihen und Fertigungstechnologien hinweg können Kosten eingespart werden.
„Somit lässt sich die Elektromobilität trotz volatiler Märkte wirtschaftlich in die Energie- und Mobilitätswende integrieren“, verspricht Thomas Hirth, Vizepräsident des KIT für Innovation und Internationales.
AgiloDrive besteht aus drei Teilprojekten
Bei AgiloDrive wird zeitgleich an drei Teilprojekten gearbeitet. Diese sind:
- Der integrierter Produkt-Baukasten, der auf modularen, zukunftsrobusten Baukasten-Strukturen sowie flexiblen Entwicklungs- und Auslegungsmethoden basiert
- Die notwendigen Strukturen und Technologien der flexiblen Systeme
- Die Einführung des Produktionssystems nach den Methoden des agilen Projektmanagements. Auf diese Art sollen die Erkenntnisse des Forschungsvorhabens entwicklungsbegleitend im industriellen Maßstab umgesetzt werden können
Darüber hinaus wird alles sowohl technisch als auch wirtschaftlich validiert.
„Investitionen in Fertigungseinrichtungen müssen wirtschaftlich sein“, sagt Thomas Pfund, Leiter des Geschäftsbereichs E-Motoren und Leistungselektronik bei Schaeffler Automotive. „Dafür muss eine langfristige hohe Auslastung sichergestellt sein, auch wenn die von den Kunden abgerufenen Volumen für einzelne Anwendungen volatil bleiben.“
Ergebnisse von AgiloDrive sollen Industrie zugänglich gemacht werden
Die Ergebnisse des Projekts AgiloDrive sollen der Industrie zugänglich gemacht werden, um die Lösungsansätze in weiteren, eigenfinanzierten Projekten schnell in die Anwendung zu bringen.
„Insbesondere mittelständische Maschinen- und Anlagenbauer sowie Zulieferer können mit dem agilen Produktionssystem den Transformationsprozess hin zur Elektromobilität erfolgreich vollziehen und an den neuen Märkten partizipieren“, sagt Sebastian Schöning, CEO von Gehring Technologies.
Das Forschungsvorhaben leiste einen wichtigen Beitrag zur Sicherung des Automobil- und Maschinenbaustandortes Deutschland – insbesondere im Transformations-Land Baden-Württemberg.
Partner aus Industrie und Forschung arbeiten an AgiloDrive
AgiloDrive ist ein institutsübergreifendes Projekt des KIT-Zentrums Mobilitätssysteme. Die Projektleitung liegt beim wbk, ebenfalls beteiligt sind das Institut für Produktentwicklung und das Elektrotechnische Institut.
Partner aus der industriellen Praxis sind die Schaeffler Automotive Buehl GmbH Co. KG, die Gehring Technologies GmbH sowie die Landesagentur e-mobil BW GmbH als assoziierter Partner. (wag)
Karlsruher Institut für Technologie
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76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 6080
E-Mail: info@kit.edu
Website: www.kit.edu
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