Las gigafábricas digitalizadas satisfacen la demanda de baterías del vehículo eléctrico

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En opinión de John Miles de Rockwell Automation, es imprescindible establecer instalaciones digitalizadas y vanguardistas de producción de baterías para dar respuesta a la demanda de estos dispositivos que generará el vehículo eléctrico.

Las gigafábricas digitalizadas satisfacen la demanda de baterías del vehículo eléctrico

Render de la gigafactory de Tesla situada en las afueras de Sparks, Nevada (Estados Unidos).

Una tribuna de John Miles, business development Manager de Rockwell Automation

La historia de la industria automotriz es un relato de innovación constante. Antes las transmisiones manuales eran la norma, ahora solo un 2 % de los vehículos nuevos tienen palanca de cambio. El próximo gran cambio será una transformación drástica de las fuentes de combustible de los vehículos.

En 2040, se espera que los vehículos eléctricos (VE) representen un 54 % de las ventas de vehículos nuevos. Pero en 2017, solo el 4% de los 86 millones de nuevos vehículos vendidos en todo el mundo utilizaban carburantes alternativos (AFV). ¿Qué se necesitará para adaptar la capacidad de fabricación mundial a la demanda anual de decenas de millones de nuevas baterías de VE?

En primer lugar, se necesitarán instalaciones de producción masiva, independientemente del tipo de AFV: baterías eléctricas u otras fuentes de alimentación (por ejemplo, celdas de combustible a base de hidrógeno). Esta demanda ofrece a la industria automotriz una oportunidad única de poner en marcha instalaciones digitalizadas y vanguardistas de producción de baterías que fabriquen grandes volúmenes de producto con la eficiencia del siglo XXI.

En segundo lugar, los fabricantes de automóviles y sus colaboradores en la cadena de producción tendrán que planear, desarrollar y operar estas gigafábricas (instalaciones capaces de producir miles de millones de vatios) de maneras nuevas y creativas:

1. Identificar los datos necesarios para gestionar eficazmente las gigafábricas y añadir estos requisitos al diseño de las instalaciones desde el principio.

2. Elaborar estrategias que conviertan los datos de la planta en información valiosa. Esto incluye la creación de operaciones diseñadas para aprovechar los análisis empresariales a fin de predecir resultados en tiempo real y mejorar la toma de decisiones en toda la cadena de suministro.

3. Volver a conectar las operaciones de la gigafábrica con las fuentes de material (por ejemplo, las minas) para mejorar la rentabilidad y la calidad de la producción de baterías. Por ejemplo, el rendimiento de las celdas de batería de ion de litio de gran formato puede variar del 70% al 90%.

4. Generar flexibilidad. La tecnología de las baterías evoluciona rápidamente y las líneas de producción tienen que ser ampliables y flexibles para poder aprovechar las tecnologías que surjan: por ejemplo, una línea de producción puede transformarse de celdas cilíndricas a otros formatos (como bolsas, celdas de panal o de estado sólido), puede ampliarse y su equipo se puede modificar.

Rockwell Automation ha trabajado en cientos de proyectos a gran escala. Hemos aprendido que combinar las innovaciones de los fabricantes de maquinaria con la planificación de los integradores de línea es un factor esencial para determinar la competitividad inicial y a largo plazo de una gigafábrica. Conviene incluir a los gestores de programas en la fase de diseño de la planta. A continuación, es necesario formarlos para dirigir la integración de máquinas y líneas, gestionar las especificaciones de la maquinaria y colaborar con los fabricantes de maquinaria para disponer del equipo adecuado en el momento oportuno.

Otro factor esencial para el éxito de la gigafábrica es la aplicación correcta de la transmisión de operaciones. Por ejemplo, mover el producto eficientemente por la planta (los procesos de acabado activan procesos de inventario en el sistema de control) sin demasiada dependencia de sistemas de transmisión elaborados que complican el movimiento del material. Aprovechar los sistemas de transmisión inteligentes para minimizar la gestión y la manipulación y para llevar las máquinas, líneas y plantas al futuro.

El futuro de la industria automotriz se alimentará con baterías y fuentes de energía alternativas. Las operaciones de una gigafábrica digitalizada pueden optimizar la producción en tiempo real y mejorar la productividad y la fiabilidad y calidad del producto.