Wie Data Scientists die Zukunft
elektrischer Mobilität gestalten.

Der BMW Group gelingt mit der sechsten Generation ihrer Hochvoltbatterien (Gen6) ein technologischer Weitsprung: deutlich höhere Energiedichte, gesteigerte Ladegeschwindigkeit und Reichweite. Für die Serienfertigung dieser Gen6-Batterien entstehen weltweit fünf Montage-Standorte – Irlbach-Straßkirchen (Niederbayern), Debrecen (Ungarn), Shenyang (China), San Luis Potosí (Mexiko) und Woodruff (USA).

Bevor die Serienproduktion startet, werden alle neuen Produktionsprozesse in den Pilotwerken in Parsdorf, Hallbergmoos und im Münchner Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) entwickelt und erprobt. Bei Patrick Zimmermann laufen dabei viele Fäden zusammen. Als Data Scientist und IT-Projektleiter ist er verantwortlich für die Umsetzung des Industrial Internet of Things (IIoT) und der Data Analytics in der Hochvoltbatterie-Produktion.

„Ich koordiniere ein interdisziplinäres Team, das die gesamte Datenverarbeitungskette im Blick hat: von der Datenbereitstellung aus den Produktionsanlagen über Edge-Applikationen bis hin zu unseren Data-Analytics-Anwendungen“, erklärt Zimmermann. Seine Aufgabe: die Grundlage schaffen, damit jede Produktionslinie weltweit digital verbunden und auswertbar ist.

Zimmermanns Arbeitsalltag liegt an der Schnittstelle zwischen IT und Produktion. Das bedeutet, sowohl die Fertigungstechnik als auch komplexe Softwarearchitekturen im Detail zu verstehen. „Nicht jede Analyse- oder KI-Lösung, die in einer bestimmten Branche hervorragende Ergebnisse erzielt, lässt sich direkt auf die Batterieproduktion übertragen“, betont er.

Da bei der sechsten Batteriegeneration völlig neue Fertigungsverfahren hinzukommen, müssen Data Scientists über den Tellerrand schauen. Sie verknüpfen Sensordaten, Prozessinformationen und Maschinenschnittstellen, um Systeme zu entwickeln, die eigenständig Rückschlüsse auf Qualität und Effizienz ziehen. Dabei spielt die enge Abstimmung mit den Fachabteilungen in der Entwicklung und Fertigung eine entscheidende Rolle.

Ein zentrales Element der Hochvoltbatterie-Produktion ist der konsequente Null-Fehler-Ansatz. Dafür werden sowohl numerische Daten als auch bildhafte Darstellungen aus den Anlagen verarbeitet. KI-gestützte Qualitätschecks sind direkt in die Produktionslinien integriert.

Zur Anlagenanbindung nutzt BMW die standardisierte Schnittstellentechnologie OPC UA. Sie ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen Maschinen und Datenplattform, ohne aufwendige Zwischenschritte. Digitale Zwillinge der Produktionsanlagen dienen als virtuelles Abbild, um Fehlerquellen früh zu erkennen und Anpassungen zu simulieren.

Alle Daten fließen in die konzernweite Cloud – dort stehen sie einheitlich strukturiert für Analysen zur Verfügung. So können Teams weltweit auf standardisierte Dashboards in Echtzeit zugreifen und Optimierungen sofort umsetzen. 

Die Herstellung einer Hochvoltbatterie umfasst zahlreiche präzise aufeinander abgestimmte Schritte. Einzelne Zellen werden zunächst zu Zellclustern zusammengefügt. Anschließend erfolgen das Verschweißen mit dem Zellkontaktiersystem. Eine lückenlose Inline-Prüfung überwacht jede Schweißnaht in Echtzeit. Ein innovativer Foaming-Prozess sorgt dafür, dass alle Elemente zu einer mechanischen Einheit werden und geschützt sind. Im letzten Montageschritt wird der Energy Master – die zentrale Steuereinheit – auf der Hochvoltbatterie verbaut. Zum Abschluss durchlaufen alle Hochvoltbatterien eine 100-prozentige End-of-Line-Prüfung zur Sicherstellung von Qualität, Sicherheit und Funktion. Bei jedem Arbeitsschritt werden wichtige Daten gewonnen – eine wertvolle Grundlage für die Analysesysteme, die Zimmermann und sein Team betreuen.

Der Aufbau neuer Werke „auf der grünen Wiese“ (Greenfield) bietet laut Zimmermann „einen völlig neuen Gestaltungsspielraum“ für IT-Systeme. Anders als in bestehenden Werken (Brownfield) lassen sich in neuen Anlagen alle digitalen Strukturen von Anfang an optimal aufeinander abstimmen.

Die Architektur, die in den bayerischen Pilotwerken etabliert wurde, kann so mit geringem Aufwand in die globalen Serienwerke übertragen werden. „Industrial Internet of Things und Data Analytics von Beginn an mitgestalten zu dürfen, ist besonders spannend“, sagt Zimmermann. Damit schafft BMW eine skalierbare, datengestützte Basis für die Batterieproduktion der Zukunft – mit höchster Prozessstabilität und Raum für kontinuierliche Verbesserung.