BMW Group y Universidad de Zagreb: Avances en la producción de celdas de batería mediante inteligencia artificial.

Múnich/Zagreb. BMW Group y el Centro Regional de Excelencia en Tecnología Robótica (CRTA) de la Universidad de Zagreb, en Croacia, continúan avanzando en la investigación conjunta sobre la producción de celdas de batería. El proyecto de investigación “Insight” desarrollará e implementará modelos prácticos de inteligencia artificial para optimizar la producción de celdas de batería en BMW Group. El proyecto abarca toda la cadena de valor de las celdas de batería: desde la producción de electrodos hasta las pruebas finales y el reciclaje directo desarrollado internamente.

Cómo el proyecto de investigación ahorra materias primas, costos y tiempo.

En el Centro de Competencia de Celdas de Batería (BCCC) en Múnich, BMW Group desarrolla celdas de batería para futuras generaciones de baterías de alto voltaje. Como parte de este proceso, se realizan numerosas series de pruebas que, por su naturaleza, requieren una inversión significativa de tiempo y materiales. Al mismo tiempo, estas pruebas ocupan equipos de fabricación y capacidad de laboratorio.

Aquí es donde entra en juego el proyecto de investigación “Insight”: su red de inteligencia artificial utiliza datos de pruebas existentes, así como datos en tiempo real de la producción en curso, para predecir con precisión los parámetros del proceso y los datos de rendimiento de las celdas de batería. Como resultado, la duración y el número de series de pruebas pueden reducirse significativamente, manteniendo o mejorando la calidad. De esta manera, los sistemas de IA recién desarrollados reducen en más de un 50% el material y el tiempo requerido en cada paso del proceso.

Otros casos de uso en la producción de celdas

Los modelos de predicción del proyecto de investigación no solo reducen el número de series de pruebas, sino que también apoyan la aprobación final de las celdas de batería. Tras la carga inicial al final de la producción, las celdas deben almacenarse durante un período definido a temperaturas precisamente especificadas antes de poder ser instaladas en la carcasa de la batería. Esta fase, también llamada “cuarentena”, requiere una capacidad de almacenamiento correspondiente. Sin embargo, los sistemas de IA del proyecto de investigación son capaces de realizar un análisis completo de las celdas de batería por adelantado, lo que potencialmente podría eliminar este paso del proceso en el futuro.

Colaboración de investigación que combina teoría y práctica

Desde el lanzamiento del proyecto en 2024, BMW Group y la Universidad de Zagreb han estado desarrollando soluciones conjuntas utilizando inteligencia artificial para mejorar la producción de celdas de batería. Para ello, doctorandos y estudiantes de la Universidad de Zagreb recopilan y estructuran los datos de producción disponibles y los utilizan para crear modelos de IA que pueden identificar patrones específicos. Estos modelos de IA luego realizan predicciones que optimizan aún más el rendimiento de la producción, la calidad y los costos.

“Estamos trabajando en escalar los modelos de IA recién desarrollados desde el entorno prototipo,” explica Christian Siedelhofer, jefe del Desarrollo Tecnológico de Celdas de Batería de Ion-Litio en BMW Group. Una opción sería habilitar a los fabricantes de celdas. “También estamos evaluando en qué medida estos modelos son adecuados para casos de uso adicionales dentro de nuestra red de producción.”

Beneficio mutuo a través del intercambio de conocimientos

La Universidad de Zagreb aporta su experiencia en ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica y ciencias de la computación al proyecto. El intercambio continuo de conocimientos beneficia a ambas partes: la Universidad de Zagreb proporciona al BMW Group acceso a los últimos avances en investigación, mientras que sus doctorandos y estudiantes tienen la oportunidad de aplicar sus conocimientos teóricos en la práctica.

Desarrollo de talento joven

Otro aspecto de la cooperación es el desarrollo de talento joven. “Nuestro proyecto conjunto motiva a doctorandos y estudiantes a interesarse por la inteligencia artificial y las celdas de batería, así como por el emocionante trabajo que realizamos en nuestros Centros de Competencia de Celdas de Batería,” dice Stefan Kerscher, jefe de Desarrollo Tecnológico de Celdas de Batería en BMW Group. “Nos entusiasma cuando los jóvenes talentos deciden iniciar su carrera con nuestra empresa.” La cooperación ofrece a los estudiantes mentoría intensiva y la oportunidad de ampliar su red profesional en la industria, aumentando su atractivo en el mercado laboral y abriendo excelentes oportunidades de desarrollo profesional. La colaboración entre BMW Group y la Universidad de Zagreb fortalece la capacidad de innovación y competitividad de ambos socios.

Expertise en celdas de batería a lo largo de toda la cadena de valor

BMW Group consolida su conocimiento en celdas de batería en sus Centros de Competencia en Múnich, Parsdorf y Salching. El Centro de Competencia de Celdas de Batería (BCCC) en Múnich alberga la investigación y desarrollo para las celdas de batería del futuro. El mejor concepto de batería del BCCC se producirá en condiciones casi seriadas en el Centro de Competencia de Fabricación de Celdas (CMCC) en Parsdorf. La estrecha colaboración inter-divisional entre Desarrollo, Compras y Producción integra producto y proceso de manera única. Además de producir celdas de muestra, BMW Group enfoca sus esfuerzos en la reutilización de materiales. Como parte de este proceso, la empresa ha puesto en funcionamiento un Centro de Competencia en Reciclaje de Celdas (CRCC) en Salching, Baja Baviera, junto con Encory GmbH, que implementará el innovador concepto de reciclaje directo. La propiedad intelectual del método de reciclaje pertenece a BMW Group.