Was enthalten ist
Eine Zellfabrik ist nicht fertig, wenn das Dach dicht ist. Sie ist fertig, wenn Zellen mit einer Ausbeute vom Band laufen, für die jemand zahlt, und der Weg dorthin führt durch eine kontrollierte Atmosphäre. Die Balken folgen diesem Weg:
- Standort, Genehmigungen und Zellprozessauslegung, Standort und Netzanschluss, der Freeze von Zellformat und Zellchemie, aus dem jede nachgelagerte Maschine folgt, die immissionsschutzrechtliche Genehmigung nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz samt Umgang mit Gefahrstoffen und Lösemitteln, die Auslegungsbasis für Prozessfluss und Linienkapazität sowie die Bestellung der Langläufer-Anlagen. Meilensteine: Zellformat eingefroren, Genehmigung erteilt.
- Rohbau und Errichtung des Trockenraums, Gründung, Bodenplatte und Stahlbau, Hülle und Dichtigkeit, danach die Dampfsperre und die dichte Trockenraumhülle, Schleusen und Umkleidebereiche sowie die Ebenheit des Bodens, die Beschichtungs- und Kalanderlinie verlangen. Meilenstein: Gebäude wetterdicht.
- Medien, Entfeuchtung und Trockenraumqualifizierung, Umspannwerk und Verteilung, die Sorptionsentfeuchtungsanlage, Drucklufttrocknung, Stickstoff und Prozesskühlung, Lösemittelrückgewinnung und Abluftreinigung, danach die Absenkung auf den Zieltaupunkt und ein Haltetest, der die Dichtheit der Hülle beweist. Meilenstein: Trockenraum auf Taupunkt qualifiziert.
- Anlageneinzug, Montage und Qualifizierung, Beschichter und Kalander, Schneiden, Vakuumtrocknung und Wickeln, Stapeln, Ableiterschweißen und Versiegeln, Elektrolytbefüllung und Entgasung, Formier- und Reiferegale, danach die stationsweise Werksabnahme vor Ort. Meilenstein: Anlagenqualifizierung abgeschlossen.
- Linieninbetriebnahme, erste Zelle und Formierung, Anbindung von Fertigungsleitsystem und Rückverfolgbarkeit, Beschichtungsversuche und Bahnqualität, die Betriebsdisziplin im Trockenraum, die erste montierte Zelle, danach Formierzyklen, das Fenster für Reifung und Selbstentladungsprüfung sowie die Schleife aus Zerlegung und Fehleranalyse. Meilenstein: erste Zelle vom Band.
- Ausbeutehochlauf und Kundenfreigabe, Prozessfähigkeit und statistische Prozesslenkung je Station, Ausschussreduzierung von der Elektrode bis zur Montage, A-Muster an den Kunden, Missbrauchs- und Transportprüfungen, B-Muster-Freigabe und Produktionsteil-Abnahmeverfahren, danach der Hochlauf auf die Nennkapazität. Meilensteine: Ausbeuteziel erreicht, Serienproduktion gestartet.
Wer diese Vorlage nutzt
Bauherren, EPC-Auftragnehmer und Inbetriebnahme-Teams beim Bau von Lithium-Ionen-Zellwerken nutzen diesen Terminplan, um die schwierigsten Teile des Hochlaufs zu koordinieren. Er ordnet die Qualifizierung der Trockenräume, die Installation und Qualifizierung der Anlagen sowie Formierung und Alterung entlang der Ausbeutekurve und richtet Bau-, Prozess- und Fertigungsteams aus, deren Abhängigkeiten darüber entscheiden, wann das Werk die Serienproduktion erreicht.
So passen Sie sie an
- Frieren Sie Zellformat und Zellchemie früh ein und setzen Sie das als Meilenstein. Beschichterbreite, Kalanderlast, Gehäusemaße, Regallayout und die gesamte Medienauslegung folgen daraus; eine späte Änderung ist eine Neuplanung und keine Anpassung.
- Geben Sie Taupunktabsenkung und Haltetest eigene Balken nach der Montage der Entfeuchtungsanlage. Eine laufende Anlage ist nicht dasselbe wie eine dichte Hülle, und bei der Leckagesuche kommen späte Hüllenmängel ans Licht.
- Takten Sie den Anlageneinzug gegen die Trockenraumbereitschaft, nicht gegen die Liefertermine der Lieferanten. Eine Anlage, die in der Kiste vor einem Raum ohne Zieltaupunkt steht, qualifiziert gar nichts.
- Bilden Sie Formierung und Reifung als Balken fester Dauer je Charge ab, nicht als Kapazität, der man Personal hinzufügen kann. Die Chemie setzt die Tage; der einzige Hebel ist die Zahl der Regale.
- Zeichnen Sie den Ausbeutehochlauf als langen Balken mit Zielmeilenstein am Ende, nicht als Sprung. Alles nach der ersten Zelle ist eine Lernkurve, und sie als Ereignis zu zeichnen verbirgt Monate echter Arbeit.
- Trennen Sie Anlagenqualifizierung und Linieninbetriebnahme. Ein Lieferant, der beweist, dass eine Station spezifikationsgemäß läuft, und Ihr Prozessteam, das beweist, dass die Linie eine gute Zelle macht, sind zwei Ereignisse mit zwei Verantwortlichen.
- Legen Sie für die Genehmigung nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz einen eigenen Balken mit Öffentlichkeitsbeteiligung an, wenn Ihr Verfahren sie erfordert, sie hat eine gesetzlich getaktete Dauer, die Sie nicht verhandeln.
Hinweise zur Terminplanung
- Bauen Sie den Trockenraum, bevor Sie ihn brauchen. Abdichtung der Hülle, Schleusen und Absenkung laufen nacheinander und langsam, und jeder Tag dieser Kette liegt unmittelbar vor der ersten Zelle.
- Kaufen Sie Formier- und Reifekapazität, nicht Termine. Dauert die Reifung drei Wochen je Charge, verkürzen nur mehr Regale und mehr Fläche den Hochlauf, kein Umsortieren ändert die Chemie.
- Behandeln Sie Lösemittelrückgewinnung und Abluftreinigung als kritischen Pfad. Sie sind unscheinbar, werden regelmäßig zurückgestellt, und keine Beschichtungslinie darf ohne sie in Produktion gehen.
- Verfolgen Sie den Ausschuss je Station ab dem ersten Versuch. Eine schlecht laufende Station weit vorn wirft Material weg, dem bereits Wert zugefügt wurde, der häufigste Grund für einen stockenden Hochlauf.
- Beginnen Sie die Kundenfreigabe früher, als Sie sich bereit fühlen. Missbrauchsprüfung, Transportzulassung und Produktionsteil-Abnahmeverfahren dauern Monate und laufen gegen frühe Zellen, während die Ausbeute noch steigt.
- Setzen Sie die Trockenraumdisziplin als Schulung auf den Plan, nicht als Rundschreiben. Einschleusen, Materialtransfer und Feuchteschutz sind Gewohnheiten, die Wochen brauchen, eine Feuchteexkursion kostet mehr als die Schulung.
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Häufige Fragen
Wie lange dauert der Bau einer Batteriezellfabrik?
Ein Neubau auf der grünen Wiese läuft üblicherweise dreißig bis sechsunddreißig Monate von der Genehmigung bis zum Produktionsstart, und ungefähr diese Spanne nutzt die Vorlage. Der Rohbau ist gut planbar; Trockenraumqualifizierung, Anlagenqualifizierung und der Ausbeutehochlauf tragen die Streuung.
Warum bestimmt der Trockenraum den Terminplan?
Elektrodenhandhabung und Zellmontage verlangen extrem niedrige Feuchte, also muss das Gebäude dicht, dampfgesperrt und sorptionsgetrocknet sein, bevor Anlagen gestellt werden können. Damit wird aus einer Bauabfolge Monate vor der ersten Maschine eine Abfolge der kontrollierten Atmosphäre.
Lassen sich Formierung und Reifung verkürzen?
Nein. Jede Zelle braucht eine feste Zahl an Stunden oder Tagen kontrollierter Ladung und danach eine Ruhezeit für die Selbstentladungsprüfung. Der einzige Hebel ist mehr Formier- und Reifekapazität, und das ist Kapital und Fläche, keine Terminplanung.
Was bestimmt tatsächlich die verkaufsfähige Ausbringung?
Anlagenqualifizierung und Ausbeute, nicht die bauliche Fertigstellung. Eine fertige Fabrik mit nicht qualifizierten Stationen produziert nichts Verkäufliches, deshalb liegt der Qualifizierungsmeilenstein in der Vorlage deutlich hinter dem Ausbau.
Wie stellt man den Ausbeutehochlauf im Gantt-Diagramm dar?
Als langen Balken mit Zielmeilenstein am Ende. Fehlerreduzierung ist eine von Versuchen getriebene Kurve, und sie als einzelnes Ereignis zu zeichnen ist der häufigste Weg, mit dem Terminpläne von Zellfabriken ihre eigenen Gremien in die Irre führen.
Braucht eine Zellfabrik eine Genehmigung nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz?
In aller Regel ja. Beschichtung mit Lösemitteln, Abluftreinigung, Lösemittel- und Elektrolytlager und die Feuerungsanlagen führen typischerweise in ein Genehmigungsverfahren nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz, häufig mit Umweltverträglichkeitsprüfung und Öffentlichkeitsbeteiligung. Das Verfahren hat gesetzlich getaktete Schritte, die Sie nicht beschleunigen, deshalb gehört es als eigener Langläufer-Balken nach vorn und nicht als Fußnote in die Bauphase.
Ist die Vorlage für die Batteriezellfabrik kostenlos?
Ja. Kostenlose Downloads als Excel, PowerPoint und CSV sowie kostenloses Bearbeiten online, ohne Anmeldung und ohne Wasserzeichen.