alpitronic

Um die Produktion einer neuen E-Ladesäule perfekt zu planen, hat die Firma alpitronic mit der Uni Bozen zusammengearbeitet. Gemeinsam entstand ein „Digitaler Zwilling“ der Produktion.

Herr Schweiggl, wie kam es zur Zusammenarbeit zwischen alpitronic und Uni Bozen?
Wir produzieren seit Jahren erfolgreich unsere hypercharger, die dazu konzipiert sind, im öffentlichen Raum so schnell wie möglich sein E-Fahrzeug wieder aufzuladen, zum Beispiel an Autobahnraststätten. Wir wollten nun auch ein kleineres Modell produzieren, eine kleinere Ladesäule zu 50 Kilowatt Leistung. Das ist immer noch nichts für den privaten Gebrauch, aber zum Beispiel für Parkplätze, Parkgaragen oder Supermärkte, wo man sich auch gerne mal zwei bis drei Stunden aufhält und das Auto vollladen möchte. Wir wollten die Produktionsstraße bestmöglich auf mögliche Industrie 4.0-Anwendungen vorbereiten und haben uns deshalb an die Uni gewandt.

Wie lief das ab?
Wir haben in Zusammenarbeit mit dem Forschungslabor „Smart Mini Factory“ der Uni Bozen unseren Produktionsprozess analysiert und dabei untersucht, welche digitalen Anwendungen sinnvoll sein könnten, zum Beispiel kollaborative Roboter oder Kamerasysteme für die Qualitätskontrolle.

Was ist ein „Digitaler Zwilling“?
Wir haben mit dem 3D-Zeichenprogramm „SolidWorks“, das wir bisher für die Entwicklung unserer Mechanik verwendet haben, die komplette Werkhalle modelliert, mit den Material-Paletten, Montagewagen, Werkzeugen, Funktionstests und Verpackungsstationen. Wir haben das Modell anschließend auf eine VR-Brille der Uni übertragen, so konnten wir einen Durchlauf durch die Produktionshalle simulieren und ausprobieren, ob Abstände zwischen Stationen ausreichend waren, ob genügend Platz für Materialnachschub vorhanden ist, oder ob die Materialien in Reichweite sind. Auf diese Art konnten wir mögliche Probleme schon im Vorfeld erkennen und Verbesserungsmaßnahmen einleiten.

Haben Sie auch die Abläufe simuliert?
Danach haben wir mit dem Programm „Flexsim“ gemeinsam mit der Uni ein weiters mal die gesamte Produktionshalle modelliert. Anders als mit „SolidWorks“ können mit diesem Programm die einzelnen Arbeitsstationen mit verschiedenen Kennzahlen wie Taktzeiten, Materialnachschub oder ähnlichem parametrisiert werden. In wenigen Minuten rechnet das Programm einen Tag durch und liefert eine Auswertung, in der man Flaschenhälse und kritische Verzögerungen leicht erkennen kann. Das Programm zeichnet sich dadurch aus, dass sehr viele Parameter gesetzt werden können und man diese solange anpassen kann, bis die einzelnen Arbeitsschritte ineinandergreifen.

Kann man schon sagen, wie genau die Simulation der Realität entspricht?
Wir sind kurz davor, den Produktionsprozess in der Praxis umzusetzen und sind gespannt, wie realistisch die Simulation war.

Zahlt sich der Aufwand für den digitalen Zwilling aus?
Es ist schon ein großer Aufwand, aber definitiv weniger, als würde man die Produktionshalle komplett einrichten und danach erst erkennen, dass es nicht funktioniert.

Info

Die alpitronic wurde 2009 als Start-Up im Techno Innovation Park TIS gegründet. Sie ist ein Entwicklungsunternehmen für Leistungselektronik, unter anderem für elektronische Hard- und Software im Automobil-Bereich. Nach Jahren als kleines Entwicklungslabor zog die Firma 2015 an den Bozner Boden und begann 2016 mit der Produktion einer Schneekanonensteuerung für einen Kunden in Kleinserie. 2017 entstand die Idee zu einer eigenen Produktlinie, seit damals entwickelt, produziert und vertreibt alpitronic Schnellladesäulen für Elektroautos. Die „hypercharger“ (HYC) genannten Ladesäulen erzeugen Gleichstrom zum Aufladen von E-Fahrzeugen und laden viel schneller als herkömmliche Systeme, brauchen aber auch mehr Leistung, zwischen 75 und 300 Kilowatt pro Ladesäule. Für die Entwicklung der Produktionsstraße einer kleineren, 50-kW-Ladesäule, arbeitet alpitronic mit der Uni Bozen zusammen. Die alpitronic GmbH beschäftigt rund 220 Mitarbeiter, die Hälfte davon sind Entwickler.

Tobias Schweiggl, Jahrgang 1992, stieß 2011 nach der Matura in Elektronik an der Technologischen Fachoberschule TFO (ehem. GOB) zur alpitronic. Er untersucht, gemeinsam mit Kollegen, wie man das entwickelte Produkt am sinnvollsten produzieren kann und entwirft die Produktionsstraßen. Sein Fachwissen hat er sich größtenteils selbst angeeignet.