Pil üretimi alanında çığır açan bir gelişmede, önde gelen Japon makine mühendisliği firması HIRANO TECSEED, kritik kaplama süreçlerini optimize etmek için Siemens'in Simcenter Amesim çoklu fizik simülasyon platformu ve SIMATIC Dönüştürme Araç Kutusu'ndan yararlandı. Dijitale öncelik veren bu yaklaşım, fiziksel prototiplemeye olan bağımlılığı en aza indirirken ürün kalitesinde ölçülebilir kazanımlar, azaltılmış malzeme israfı ve hızlandırılmış operasyonel performans sağladı.

Hassas Kaplamada Karmaşıklığın Üstesinden Gelmek

Pil elektrot kaplaması mikrometre düzeyinde hassasiyet gerektirir. Alt tabakalar, küçük sapmaların bile kusur riski taşıdığı hız ve gerilimlerde çözülmeli, kaplanmalı, kurutulmalı ve geri sarılmalıdır. HIRANO TECSEED mühendisleri artık her makine segmentinde ve çalışma modunda ağ gerilimi dinamiklerini simüle etmek için Simcenter Amesim'i kullanıyor ve bu sayede olası kırılmaların veya kusurların sanal olarak belirlenmesini sağlıyor. Bu dijital ikiz özelliği, deneme yanılma yoluyla makine ayarlamalarını ortadan kaldırarak geliştirme döngülerini kısaltıyor.

Dijitalleşme Rekabet Avantajını Artırıyor

Yapıştırıcılardan lityum iyon pillere kadar uzanan sektörler için kaplama ve laminasyon sistemlerinde uzmanlaşan HIRANO TECSEED, küresel pazara hakim olmayı hedefliyor. Siemens ile ortaklık kuran şirket, Simcenter Amesim'i SIMATIC S7-1500 PLC'ler ve SINAMICS S120 sürücüler de dahil olmak üzere otomasyon altyapısıyla entegre ederek birleşik bir simülasyon ortamı oluşturdu. Mekatronik, ağ işleme ve otomasyon modellemesinin bu birleşimi, makine veriminin ve malzeme parametrelerinin gerçek zamanlı optimizasyonuna olanak tanıyor.

Ölçülebilir Etki: Maliyetler Düşüyor, Hızlar Artıyor

Simcenter Amesim platformunun özel dönüştürme kütüphanesi dönüştürücü bir etki yarattı. Makine parametrelerini ve malzeme özelliklerini içe aktararak, mühendisler sensörsüz bölgelerde bile gerilim seviyelerine göre renklendirilmiş 3B animasyonlar aracılığıyla ağ gerginliğini görselleştirebiliyor. Bu özellik şunları sağlıyor:

• Parametre ayarlamaları için fiziksel makine testlerini ortadan kaldırarak prototipleme maliyetlerinin azaltılması
• Aşırı rekabetçi pil sektöründe kritik öneme sahip olan devreye alma sürelerinin %80 oranında hızlandırılması
• Yeni malzemelerin veya makine yapılandırmalarının beş kat daha hızlı değerlendirilmesini sağladı (fiziksel olarak 1-2 saate kıyasla 15 dakikalık sanal kurulum)

HIRANO TECSEED Ar-Ge Mühendisi N. Vansh, "Simülasyonun doğruluğu ve görselleştirilmesi, süreç anlayışını demokratikleştirdi," diyor. "Artık sorunları üretimi etkilemeden önce çözebiliyoruz."

Kusursuz Dijital-Fiziksel Entegrasyon

Simülasyonun ötesinde, firma, %80 oranında önceden yapılandırılmış fonksiyon bloklarıyla otomasyon kodlamasını kolaylaştıran Siemens SIMATIC Dönüştürme Araç Kutusu'nu devreye aldı. Bu standardizasyon, Siemens'in hareket kontrol hassasiyetiyle birleştiğinde, sanal optimizasyonların doğrudan fiziksel makinelere aktarılmasını sağlar. Ağ hızı ve gerginlik gibi kritik parametreler, milisaniyenin altındaki bir doğrulukla korunarak, nihai ürün tutarlılığını doğrudan iyileştirir.

Stratejik Vizyon Gerçekleştirildi

HIRANO TECSEED Direktörü Katsuhiro Omori'ye göre Siemens ortaklığı bir paradigma değişimini temsil ediyor: "Otomasyon uzmanlığını gelişmiş simülasyonla birleştirerek sistemlerimizin performansını ve kendi mühendislik yeteneklerimizi artırdık."

Temel Sonuçlar

• Kusur Azaltma: Çoklu fizik analizi yoluyla gerilimle ilgili kusurların proaktif olarak belirlenmesi
• Atık Giderimi: Sanal süreç ayarlaması sayesinde %30 daha az malzeme hurdası
• Pazara Sunma Süresi: %50 daha hızlı ekipman doğrulama döngüleri
• Sürdürülebilirlik: Optimize edilmiş makine çalışmasından kaynaklanan daha düşük enerji tüketimi

Pil talebi hızla artarken, HIRANO TECSEED'in dijital odaklı stratejisi onu bir inovasyon lideri olarak konumlandırıyor. Bu iş birliği, simülasyon odaklı mühendisliğin üretimi nasıl yeniden şekillendirdiğini ve hassas süreçleri öngörülebilir, yüksek performanslı iş akışlarına nasıl dönüştürdüğünü vurguluyor.

Referans: HIRANOTEC