BMW et le Centre d'excellence en robotique de l'université de Zagreb (CRTA) font état de l'avancement de leur projet visant à optimiser la production de tests de cellules de batteries internes de BMW à l'aide de l'IA. Tous deux affirment pouvoir réduire considérablement la durée et le nombre de cycles d'essai tout en maintenant, voire en améliorant, la qualité.

Dans le cadre du projet de recherche commun appelé ‘Insight’, BMW et son partenaire travaillent ensemble depuis 2024 pour développer des modèles d'IA pratiques qui optimisent la production de cellules de batterie. Les améliorations visent l'ensemble de la chaîne de valeur, depuis la fabrication des électrodes et les essais en fin de chaîne jusqu'au recyclage direct développé en interne.

Le contexte : Dans son centre de compétence en matière de cellules de batterie (BCCC) à Munich, le groupe BMW développe des cellules de batterie pour les générations futures. Ce travail implique de nombreuses séries d'essais qui nécessitent des ressources matérielles et temporelles considérables. En même temps, ces essais mobilisent les installations de production et la capacité des laboratoires.

Plus efficace

C'est là que le projet de recherche ‘Insight’ entre en jeu. “Son réseau d'intelligence artificielle utilise les données d'essai existantes, ainsi que les données en temps réel de la production en cours, pour prédire avec précision les paramètres du processus des cellules de batterie et les données de performance”, explique BMW.

Le projet a ainsi permis de réduire considérablement la durée et le nombre de séries d'essais tout en maintenant, voire en améliorant, la qualité. Selon les rapports, les systèmes d'IA nouvellement développés ont permis de réduire les besoins en matériaux et en temps de plus de 50% dans les différentes étapes du processus.

Approbation finale

Au-delà de la réduction des séries de tests, les modèles prédictifs du projet de recherche sont également utilisés pour l'approbation finale des cellules de batteries.

“Après la charge initiale à la fin de la production, les cellules doivent être stockées pendant une période définie à des températures précises avant d'être installées dans un boîtier de batterie”, expliquent les partenaires.

“Cette phase, également appelée ‘quarantaine’, nécessite une capacité de stockage correspondante. Cependant, les systèmes d'intelligence artificielle du projet de recherche sont capables d'effectuer une analyse complète des cellules de la batterie à l'avance, ce qui pourrait permettre d'éliminer cette étape du processus à l'avenir”, ajoutent-ils.

Pour réaliser ces avancées, des doctorants et des étudiants de l'université de Zagreb collectent et structurent les données de production existantes depuis le lancement du projet en 2024. Sur la base de ces données, des modèles d'IA sont développés pour identifier des modèles spécifiques et faire des prédictions qui optimisent davantage les performances, la qualité et les coûts de la production.

Échange continu de connaissances

“Nous travaillons sur la mise à l'échelle des modèles d'IA nouvellement développés à partir de l'environnement prototype”, a déclaré Christian Siedelhofer, responsable du développement technologique des cellules de batteries lithium-ion au sein du groupe BMW. L'une des options consisterait à permettre aux fabricants de cellules de le faire. “Nous examinons également dans quelle mesure ces modèles conviennent à d'autres cas d'utilisation au sein de notre réseau de production.”

L'université de Zagreb apporte au projet son expertise en génie mécanique, en génie électrique et en informatique. Les deux partenaires bénéficient d'un échange continu de connaissances : “L'université de Zagreb permet au BMW Group d'accéder aux derniers résultats de la recherche, tandis que ses doctorants et étudiants ont la possibilité de mettre en pratique leurs connaissances théoriques”, expliquent les partenaires.

Un autre aspect clé de la collaboration est la promotion des jeunes talents. “Grâce à ce projet commun, nous incitons les doctorants et les étudiants à s'intéresser aux domaines de l'IA et des cellules de batterie, ainsi qu'aux activités passionnantes de nos centres de compétences en matière de cellules de batterie”, déclare Stefan Kerscher, responsable du développement de la technologie des cellules de batterie au sein du BMW Group. “Nous sommes ravis que de jeunes talents choisissent de commencer leur carrière dans notre entreprise.”

Une expertise approfondie

Au cours des dernières années, BMW a développé une vaste expertise interne dans le domaine de la technologie des cellules de batterie. Dès 2019, l'entreprise a ouvert son Centre de compétence en matière de cellules de batterie (BCCC), où elle développe de nouvelles cellules de batterie, les produit à l'échelle de prototypes et les teste.

En 2022, BMW a étendu ces capacités avec le Cell Manufacturing Competence Center (CMCC) à Parsdorf, près de Munich. Les deux installations travaillent en étroite collaboration : le BCCC développe les concepts de cellules les plus prometteurs, que le CMCC adapte ensuite à la production en série.

Réutilisation des matériaux

Outre la production de prototypes de cellules, BMW fait également progresser la réutilisation des matériaux. En collaboration avec Encory GmbH, l'entreprise a mis en service un centre de compétence pour le recyclage des cellules (CRCC) à Salching, en Basse-Bavière, où elle met en œuvre son approche du recyclage direct. BMW détient la propriété intellectuelle de cette méthode de recyclage.