Proyecto Insight: La IA mejora la producción de pruebas de células de baterías en BMW
En el proyecto conjunto de investigación “Insight”, BMW y su socio colaboran desde 2024 para desarrollar modelos prácticos de IA que optimicen la producción de células de baterías. Las mejoras se dirigen a toda la cadena de valor, desde la fabricación de electrodos y las pruebas de final de línea hasta el reciclaje directo desarrollado internamente.
Los antecedentes: En su Centro de Competencia de Pilas (BCCC) en Múnich, el Grupo BMW desarrolla células de baterías para las generaciones futuras. Este trabajo implica numerosas series de pruebas que requieren importantes recursos materiales y de tiempo. Al mismo tiempo, estas pruebas inmovilizan las instalaciones de producción y la capacidad de los laboratorios.
Aquí es donde entra en juego el proyecto de investigación Insight. “Su red de inteligencia artificial utiliza los datos de las pruebas existentes, así como los datos en tiempo real de la producción en curso, para predecir con precisión los parámetros del proceso de las pilas y los datos de rendimiento”, explica BMW.
Como resultado, el proyecto pudo reducir significativamente tanto la duración como el número de series de pruebas manteniendo -o incluso mejorando- la calidad. En los pasos individuales del proceso, los sistemas de IA recién desarrollados redujeron las necesidades de material y tiempo en más de 50%, según los informes.
Además de reducir las series de pruebas, los modelos predictivos del proyecto de investigación también se utilizan para la homologación final de las celdas de las baterías.
“Tras la carga inicial al final de la producción, las células deben almacenarse durante un periodo definido a temperaturas especificadas con precisión antes de que puedan instalarse en el alojamiento de una batería. Esta fase, también denominada ‘cuarentena’, requiere la correspondiente capacidad de almacenamiento. Sin embargo, los sistemas de IA del proyecto de investigación son capaces de realizar un análisis completo de las células de la batería por adelantado, eliminando potencialmente este paso del proceso en el futuro”, explican los socios.
Para lograr estos avances, doctorandos y estudiantes de la Universidad de Zagreb han estado recopilando y estructurando los datos de producción existentes desde el lanzamiento del proyecto en 2024. A partir de estos datos, se están desarrollando modelos de IA para identificar patrones específicos y hacer predicciones que optimicen aún más la producción en términos de rendimiento, calidad y costes.
“Estamos trabajando en la ampliación de los nuevos modelos de IA desarrollados a partir del entorno del prototipo”, afirma Christian Siedelhofer, responsable de Desarrollo Tecnológico de Pilas de Ion-Litio del Grupo BMW. Una opción sería habilitar a los fabricantes de células. “También estamos examinando hasta qué punto estos modelos son adecuados para casos de uso adicionales dentro de nuestra red de producción”.”
La Universidad de Zagreb aporta al proyecto su experiencia en ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica e informática. Ambos socios se benefician de un intercambio continuo de conocimientos: “La Universidad de Zagreb proporciona al Grupo BMW acceso a los últimos resultados de la investigación, mientras que sus doctorandos y estudiantes tienen la oportunidad de aplicar sus conocimientos teóricos en la práctica”, afirman los socios.
Otro aspecto clave de la colaboración es la promoción de jóvenes talentos. “A través de este proyecto conjunto, inspiramos a estudiantes de doctorado y estudiantes para que se interesen por los campos de la IA y las pilas de batería, así como por las apasionantes actividades de nuestros centros de competencia de pilas de batería”, afirma Stefan Kerscher, Jefe de Desarrollo de Tecnología de Pilas de Batería del Grupo BMW. “Estamos encantados cuando jóvenes talentos deciden iniciar su carrera profesional en nuestra empresa”.”
BMW ha acumulado en los últimos años una amplia experiencia interna en tecnología de células de baterías. Ya en 2019, la empresa abrió su Centro de Competencia de Pilas (BCCC), donde desarrolla nuevas pilas para baterías, las produce a escala de prototipo y las prueba.
En 2022, BMW amplió estas capacidades con el Centro de Competencia de Fabricación Celular (CMCC) en Parsdorf, cerca de Múnich. Las dos instalaciones colaboran estrechamente: el BCCC desarrolla los conceptos de célula más prometedores, que el CMCC escala después hacia la producción en serie.
Además de producir prototipos de células, BMW también está avanzando en la reutilización de materiales. En colaboración con Encory GmbH, la empresa ha puesto en marcha un Centro de Competencia de Reciclaje de Células (CRCC) en Salching, Baja Baviera, donde está aplicando su enfoque de reciclaje directo.
BMW posee la propiedad intelectual de este método de reciclado.
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