La fabrication de batteries est un processus extrêmement complexe et précis au sein duquel le contrôle qualité est primordial. En effet, une demande croissante en véhicules électriques (VE), en stockage d’énergie renouvelable et en équipements électroniques exerce une pression considérable sur les fabricants, qui doivent produire des batteries fiables et sûres ; toute défaillance en matière de qualité peut entraîner des conséquences catastrophiques, de la diminution des performances à des incendies.
Pour répondre à ces exigences et garantir la fiabilité des batteries, les fabricants mettent en place des barrières de contrôle qualité — des points d’inspection destinés à détecter et éliminer les défauts avant le stade de produit final. Toutefois, en raison de la complexité de la fabrication des batteries, certains défauts ne sont pas facilement identifiables avec les méthodes traditionnelles. C’est pourquoi améliorer la précision des inspections, réduire les erreurs humaines et accroître l’efficacité du processus de fabrication passent de plus en plus par l’automatisation, et l’Intelligence Artificielle (IA).
Franchir l’ensemble des barrières de contrôle qualité une fiabilité à toute épreuve
Les points de contrôle qualité — pouvant atteindre le nombre de 6 800 chez certains fabricants — sont autant de barrières à franchir, de l’inspection des matières premières au produit final. Il ne s’agit plus d’une option, mais d’une nécessité absolue. Et pour cause, selon des études, les batteries représenteraient 20 % des rappels des véhicules électriques et 40 % des coûts de production proviendraient de problèmes liés à la qualité.
Si le nombre de barrières semble impressionnant, il est important d’appréhender également le niveau de tolérance recherché. À titre d’exemple, lors de la fabrication de l’électrode, l’épaisseur du revêtement doit être uniforme, avec une tolérance de ±2 µm, un revêtement irrégulier pouvant entraîner une perte de performance ou des risques pour la sécurité. En outre, lors de l’assemblage des cellules, au moment de la découpe, la bavure de l’électrode est vérifiée avec une précision de 2 à 4 µm en fonction d’une inspection en ligne ou proche de la ligne de fabrication.
Chacune de ces étapes réduit le risque que des batteries défectueuses soient commercialisées, évitant ainsi des rappels coûteux et des risques pour la sécurité.
Optimiser le contrôle qualité par l’automatisation
Avec les « gigafactories » qui augmentent leur capacité de production, l’inspection manuelle devient impraticable, en particulier lorsque la taille du défaut recherché est difficilement visible, voire invisible, à l‘œil nu. Avec l’essor des systèmes d’inspection automatisés en ligne, la précision de la détection des défauts s’est considérablement améliorée. Par ailleurs, la vision industrielle, la tomographie X (CT scan) et l’interférométrie laser permettent d’effectuer des contrôles fiables et à très grande vitesse.
Dès lors, l’automatisation de processus d’inspection devient incontournable : elle réduit la dépendance aux inspections manuelles et, par ricochet, de potentielles erreurs humaines, tout en améliorant la prise de décision. À la clé, une augmentation sans précédent du rendement.
Anticiper les défauts de fabrication avec l’IA
Au-delà de l’automatisation, l’intelligence artificielle est amenée à devenir indispensable dans la fabrication moderne des batteries. Les systèmes de contrôle qualité construits sur l’IA exploitent l’analyse prédictive, le deep learning et la surveillance en temps réel pour détecter les défauts à un stade précoce et éviter les rebuts coûteux.
Par exemple, l’IA améliore la capacité des systèmes de vision industrielle à détecter des défauts complexes lors des inspections. Ainsi, elle peut apprendre de divers ensembles de données pour identifier avec précision un large éventail d’anomalies. Cette avancée réduit considérablement les goulots d'étranglement dans le processus d'inspection et garantit que seuls les produits répondant à des critères de qualité stricts sont mis sur le marché.
Alors que l’industrie des batteries s’adapte à une demande croissante, la mise en place d’un contrôle qualité rigoureux est essentielle. En combinant des machines ultra-précises et des technologies d’inspection assistées par IA, les fabricants peuvent franchir l’ensemble des barrières de contrôle qualité afin d’améliorer l’efficacité, la sécurité et la fiabilité de leur production.
Contenu proposé par HEXAGON
