El viaje del hilo digital hacia la excelencia de las baterías
El hilo digital de Battery eXcellence
Battery eXcellence se basa en un ecosistema conectado sin fisuras que abarca la ingeniería digital, la fabricación digital, la cadena de suministro digital y el gemelo digital. La industria de las baterías está creciendo rápidamente y cambiando con el tiempo, impulsada por la creciente demanda de vehículos eléctricos (VE), almacenamiento de energías renovables y dispositivos electrónicos. A medida que el mundo se orienta hacia soluciones energéticas más limpias, la necesidad de baterías eficientes, de alta capacidad y sostenibles es crítica. Por ello, las innovaciones en tecnología de baterías, incluidos los avances en los distintos tipos de baterías, son fundamentales para afrontar los retos energéticos mundiales y reducir las emisiones de carbono.
Las soluciones digitales desempeñan un papel vital en la racionalización del proceso de desarrollo integral de las baterías. Permiten una automatización precisa del diseño, la supervisión de la fabricación en tiempo real, una sólida gestión de la cadena de suministro y entornos simulados que garantizan la calidad, la coherencia y la optimización del rendimiento. Este artículo describe el ciclo de vida completo del desarrollo de baterías, siguiendo las fases de Ingeniería Digital, Fabricación Digital, Cadena de Suministro Digital y Gemelo Digital del Hilo Digital para la Excelencia en Baterías. También destaca los aspectos cruciales de cada fase y la integración que mejora la eficiencia, garantiza la trazabilidad y promueve la sostenibilidad, ayudando a los fabricantes a cumplir las normas reglamentarias y a reducir su impacto medioambiental para un futuro más ecológico.
Soluciones de ingeniería digital para el diseño de baterías
El primer paso en el ciclo de vida de la batería moderna es el diseño: la batería debe diseñarse, ingeniarse y validarse antes de su fabricación.
Automatización del diseño de productos
Las herramientas de automatización del diseño de productos conectadas a través del hilo digital mejoran significativamente la precisión y la eficiencia del diseño. Estos procesos automatizados agilizan los diseños, reducen los errores humanos y aceleran la comercialización al permitir la creación rápida de prototipos y la realización de pruebas. Las herramientas de diseño asistido por ordenador (CAD) y de ingeniería asistida por ordenador (CAE) son esenciales para crear diseños detallados de componentes de baterías y probar su rendimiento en diversas condiciones, creando un rendimiento y una fiabilidad optimizados de las baterías.
Gestión del ciclo de vida del producto
La integración de los sistemas de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) para gestionar los datos de diseño de las baterías centraliza la información, facilitando una colaboración sin fisuras y el control de versiones. El PLM permite una comunicación y coordinación eficientes entre los equipos de diseño multifuncionales y las partes interesadas, garantizando la alineación. Junto con este factor clave, los sistemas PLM pueden garantizar que los diseños cumplen las normas del sector y los requisitos reglamentarios, ayudando a las empresas a cumplir las normativas de conformidad necesarias.
Soluciones de fabricación digital para la producción de baterías
El segundo paso en el ciclo de vida de la batería moderna es la fabricación: el diseño entregado en la primera fase alimenta ahora la producción de la batería física en la planta de la fábrica.
Sistemas de ejecución de la fabricación
Los sistemas deejecución de la fabricación (MES) controlan los datos de producción en tiempo real, gestionan los flujos de trabajo y garantizan el cumplimiento de los programas de fabricación. Al proporcionar información sobre las métricas de producción, los MES permiten realizar ajustes rápidos para mantener la calidad y la eficiencia. Estos sistemas refuerzan las medidas de control de calidad, minimizan los defectos y garantizan la consistencia de la producción. Además, los MES optimizan la asignación de recursos, la planificación de la producción y la ejecución en diferentes unidades, facilitando la sincronización y la coordinación entre las distintas fases de producción. Aprovechando el análisis de datos, los MES permiten a los equipos tomar decisiones estratégicas que, en última instancia, mejoran la eficiencia de la producción y reducen los costes de fabricación.
Gestión de activos
Las soluciones de gestión de activos son esenciales en para optimizar el rendimiento y la vida útil de los equipos utilizados en la fabricación de baterías. Al aprovechar el mantenimiento predictivo impulsado por sensores de Internet de las Cosas (IoT) y el análisis de datos, los posibles problemas se identifican antes de que causen tiempo de inactividad, lo que garantiza una producción continua. Además, estos sistemas ayudan a controlar el consumo de energía y la utilización de recursos, contribuyendo a los objetivos de sostenibilidad mediante la reducción de residuos y la alineación con los principios de la economía circular. Una gestión eficaz de los activos no solo prolonga la vida útil de los activos de producción críticos, sino que también respalda los objetivos medioambientales al mejorar la eficiencia operativa.
Soluciones digitales para la cadena de suministro en la distribución de baterías
El último paso en el ciclo de vida de la batería moderna es la distribución: la batería física producida en la fábrica se embala, etiqueta, almacena, envía y luego se entrega al consumidor final en todo el mundo.
Planificación de ventas y operaciones
Las herramientas avanzadas de gestión de la cadena de suministro, como Sales & Operations Planning (S&OP), optimizan la logística, el inventario y la previsión de la demanda. Una gestión eficaz de la cadena de suministro refuerza la entrega puntual de las baterías, reduciendo los plazos de entrega y los costes de inventario. Las estrategias fundamentales de la cadena de suministro mitigan los riesgos y permiten responder con rapidez a las interrupciones, creando continuidad empresarial.
Logística de almacenes
Los sistemas avanzados de gestión de almacenes (SGA) son cruciales para gestionar eficazmente el almacenamiento y la distribución de baterías. Estos sistemas proporcionan un seguimiento del inventario en tiempo real, optimizan la utilización del espacio y agilizan los procesos de embalaje, garantizando la entrega a tiempo. La gestión de la cadena de frío, integrada en la logística de almacén, salvaguarda la calidad de las baterías manteniendo temperaturas óptimas de almacenamiento. Además, los sólidos sistemas logísticos garantizan el cumplimiento de las normativas de seguridad, proporcionando trazabilidad y una manipulación adecuada para cumplir las normas del sector, mejorando tanto la eficiencia operativa como la fiabilidad del producto.
Serialización, seguimiento y rastreo
A medida que la normativa del sector de las baterías se hace más estricta, los sistemas de trazabilidad son vitales para que los fabricantes garanticen el cumplimiento, la responsabilidad y el control de calidad. Las técnicas de serialización, como el código de barras, proporcionan identificadores únicos para cada componente de la batería, lo que permite un seguimiento preciso a lo largo de la cadena de suministro. Estas soluciones de trazabilidad digital no sólo ayudan a cumplir las normas reglamentarias actuales, sino que también preparan a los fabricantes para futuros requisitos. Al adoptar estos sistemas, las empresas pueden mejorar la transparencia de los productos, fomentar la confianza de los consumidores y promover la sostenibilidad, al tiempo que se adelantan a las exigencias de cumplimiento de la normativa mundial.
Soluciones Digital Twin para la optimización del ciclo de vida de las baterías
En las tres etapas del ciclo de vida de las baterías, los productos y procesos conectados deben supervisarse, estudiarse y evaluarse para eliminar cuellos de botella, obtener información e identificar áreas de optimización.
Simulación y ciencia de la decisión
Las tecnologías Digital Twin proporcionan a los equipos la capacidad de crear entornos virtuales, lo que permite realizar simulaciones detalladas y análisis de rendimiento. Esta tecnología permite realizar pruebas virtuales y acelera los tiempos de desarrollo. Con información en tiempo real sobre el estado de las baterías, Digital Twins facilita el mantenimiento predictivo y mejora el rendimiento. Las herramientas de simulación predicen el rendimiento de las baterías en distintas condiciones, lo que facilita la toma de decisiones de diseño y fabricación, mientras que los análisis de datos de estos entornos simulados respaldan la toma de decisiones estratégicas de la empresa y la mejora continua. Con las herramientas adecuadas de Simulación y Ciencia de la Decisión, el rendimiento y la fiabilidad de las baterías pueden mejorar significativamente.
Tecnología e integraciones
Las soluciones digitales integradas permiten transiciones fluidas entre las fases de diseño, producción, distribución y optimización, al tiempo que capturan datos críticos a lo largo del ciclo de vida de las baterías. Este enfoque holístico aumenta la eficiencia, reduce los costes y mejora la calidad del producto, garantizando que cada aspecto del viaje de la batería, desde el inicio hasta el final de su vida útil, esté optimizado para obtener el máximo rendimiento y fiabilidad.
Historias de éxito en el mundo real
Ingeniería digital para Battery eXcellence
Engineering Industries eXcellence desempeñó un papel fundamental en el éxito del lanzamiento de una nave espacial de la NASA proporcionando servicios avanzados de automatización del diseño a un fabricante de baterías líder en Estados Unidos. Este cliente, conocido por su legado de 80 años en la producción de sistemas de baterías de misión crítica para la industria aeroespacial y de defensa, se enfrentaba a la ardua tarea de diseñar y fabricar un sistema de baterías muy complejo con estrictos requisitos de tamaño, peso y temperatura. Nuestros expertos empezaron por crear un modelo 3D detallado del sistema de baterías y, a continuación, realizaron rigurosos análisis estructurales y térmicos en la planta del cliente. A lo largo del proyecto, nuestro equipo colaboró estrechamente con el cliente, adaptando el diseño en múltiples ocasiones para satisfacer las necesidades cambiantes de la NASA. El resultado fue un sistema de baterías que funcionó a la perfección, contribuyendo a la seguridad de la tripulación y al éxito de la misión. La inigualable experiencia técnica de Engineering Industries eXcellence y su incesante compromiso con la excelencia fueron clave para ofrecer una solución que respaldó una de las misiones espaciales más importantes de la historia reciente.
Fabricación digital para Battery eXcellence
Engineering Industries eXcellence lidera la transformación digital de un importante fabricante de automóviles que se está expandiendo en la producción de baterías para vehículos eléctricos. Para apoyar su objetivo de neutralidad de carbono para 2050, el cliente necesitaba estandarizar los procesos de taller y mejorar la visibilidad de la producción en su nueva planta norteamericana de baterías EV. El equipo de gestión de operaciones de fabricación (MOM) de Engineering Industries eXcellence identificó las mejores soluciones para satisfacer estas necesidades, garantizando un flujo de información coherente y un seguimiento de los problemas en tiempo real. Este proyecto implica la configuración e integración de estas soluciones, con un lanzamiento completo previsto para principios de 2025. Aprovechando su experiencia en los sectores de automoción y baterías, nuestros expertos se comprometen a optimizar y sostener la fabricación de vehículos para un futuro más ecológico.
Cadena de suministro digital para la excelencia en baterías
Dado que la demanda mundial de baterías sigue aumentando, la Unión Europea ha introducido la directiva del Pasaporte de Baterías, un componente fundamental del Pacto Verde de la UE. Esta normativa obliga a los fabricantes a proporcionar documentación digital exhaustiva que detalle la huella medioambiental, el origen de los materiales y el ciclo de vida de las baterías. Engineering Industries eXcellence está a la vanguardia para ayudar a nuestros clientes a cumplir estos complejos requisitos. Nuestra experiencia en trazabilidad de la cadena de suministro y cumplimiento normativo garantiza que nuestros clientes no sólo estén preparados para cumplir estas nuevas normas, sino que también puedan aprovechar esta transparencia para mejorar la sostenibilidad y obtener ventajas competitivas. Mediante la integración de soluciones avanzadas de seguimiento y rastreo, hacemos posible la visibilidad y el cumplimiento de todo el ciclo de vida, posicionando a nuestros clientes para tener éxito en un panorama de mercado en rápida evolución.
El futuro de las tendencias en baterías
El futuro de la tecnología de baterías será transformador, impulsando la innovación en la producción de baterías, la mejora del rendimiento y la sostenibilidad. Las tendencias emergentes, como el desarrollo extensivo de las baterías existentes y la mejora de los procesos de reciclaje, están acaparando la atención del público. Para apoyar el objetivo de reducir el impacto medioambiental y crear una economía circular para los materiales de las baterías, la integración de la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático en los sistemas digitales optimizará aún más el rendimiento y la vida útil de las baterías. A medida que aumente la demanda de soluciones energéticas, la atención se centrará también en el desarrollo de baterías de carga más rápida y en la mejora de la eficiencia del almacenamiento. Estas tendencias ayudarán a establecer una forma más eficiente de infraestructura de baterías para los próximos años.
La ventaja de la ingeniería
Engineering Industries eXcellence cuenta con una amplia experiencia técnica , profundos conocimientos normativos y una innovadora cartera de soluciones que nos convierten en líderes de opinión en el sector de las baterías en todo el mundo. Nuestros expertos cuentan con una gran experiencia en integración e implantación de soluciones y llevan décadas realizando proyectos para organizaciones de todo el mundo. Al conectar cada paso del ciclo de vida del producto, incluyendo la Ingeniería Digital, la Fabricación Digital, la Cadena de Suministro Digital y el Gemelo Digital, nuestras soluciones ayudan a armonizar la información del producto cubriendo todo el Hilo Digital para que los equipos puedan optimizar y mejorar sus procesos, operaciones y rendimiento de la cadena de suministro.
