Technologie 3D tisku se svým revolučním konceptem výroby otevřela neomezené možnosti pro designové inovace a transformaci výroby. Kompletní 3D tiskové řešení od společnosti Raise3D nejen výrazně zlepšilo efektivitu inovací společnosti CATL a zkrátilo iterační cyklus jejích produktů, ale také významně uvolnilo potenciál výrobní kapacity společnosti CATL prostřednictvím digitálních a inteligentních výrobních metod, což prokazuje její nenahraditelnou strategickou hodnotu v oblasti expresních dodávek a flexibilní výroby.
– Technická osoba zodpovědná za práci, CATL
Tradiční výrobní metody přinášejí inovativní výzvy
Jako jeden z největších světových výrobců baterií a inovativní průkopník v oblasti baterií pro nové zdroje energie se společnost CATL vždy zavázala k technologickým průlomům v oblasti baterií a systémů pro ukládání energie.
Produkční scéna CATL
Výrobní scéna CATL, vysoce automatizované tažení drátu PACK
Přestože má CATL mnoho inovačních potřeb v procesu montáže bateriových článků, tradiční model výroby nástrojů a ověřování prototypů nemůže ušetřit náklady a zároveň zajistit rozsáhlé a rychlé inovační iterace.
Tradiční výrobní model má následující omezení, pokud jde o inovace ve výrobní lince bateriových článků:
- Pomalá rychlost odezvy : Tradiční CNC obrábění má dlouhý dodací cyklus, obvykle vyžaduje 2–4 týdny, což vážně omezuje rychlost iterace produktu.
- Omezené konstrukční inovace : Výroba složitých struktur tradičními metodami často s sebou nese mnoho obtíží, jako je přizpůsobení nástrojů a materiálová omezení.
- Nedostatečná flexibilní výrobní kapacita : Je obtížné rychle reagovat na poptávku po více odrůdách a malých šaržích.
- Dlouhý cyklus ověřování technologie : Nízká účinnost adaptace přípravků během vývoje nového produktu.
Tento model již nedokáže uspokojit rychlé inovační potřeby společnosti CATL. Klíčovým problémem pro modernizaci technologií společnosti CATL se proto stalo, jak prolomit úzké hrdlo ve výrobě, optimalizovat výrobu přípravků a prototypů a vybudovat flexibilnější výrobní systém.
Tváří v tvář těmto výzvám společnost CATL naléhavě potřebuje zavést agilní systém pro výrobu nástrojů a prototypů, který dokáže podporovat neustálé inovace.
Produkční scéna CATL
Technologie 3D tisku přináší flexibilní výrobní řešení
Po hloubkovém technickém vyhodnocení se společnost CATL rozhodla uzavřít strategické partnerství se společností Raise3D, přední společností v oblasti průmyslového 3D tisku, s cílem vybudovat nezávislý a řiditelný agilní výrobní systém. Toto rozhodnutí bylo založeno na třech základních hodnotách Raise3D:
- Řešení na jednom místě pro splnění rozmanitých potřeb: Kombinací aditivní a subtraktivní výroby se k zajištění kvality výrobků používají dva procesy. Zároveň je poskytován systém komplexních služeb, od předprodejních konzultací až po poprodejní servis.
- Služba DfAM, hloubková spolupráce od návrhu až po výrobu: Prostřednictvím DfAM, založené na možnostech technologie aditivní výroby, se provádí optimalizace návrhu za účelem snížení počtu dílů, zjednodušení procesu montáže, optimalizace struktury produktu, dosažení snížení nákladů a zlepšení výkonu produktu a zkrácení vývojového cyklu.
- Velkoobjemová výroba pro zajištění efektivního dodání : Spoléhání se na vysokou přesnost tisku a stabilitu tiskáren Raise3D pro zajištění konzistence sériově vyráběných produktů. Díky hromadné výrobě se snižují jednotkové výrobní náklady a zároveň se zajišťuje rychlé dodání.
Společnost Raise3D pro společnost CATL připravila sadu upínacích přípravků a prototypových výrobních modelů na základě skutečných výrobních charakteristik společnosti. Profesionální tým společnosti Raise3D spolupracoval se společností CATL na zajištění rychlého a vysoce kvalitního dodání tištěných dílů, od shody materiálů, přes návrh, šablony, optimalizaci procesů až po dávkový tisk.
Pokud jde o tiskárny, společnost Raise3D se svými dlouholetými zkušenostmi v oblasti 3D tisku poskytla společnosti CATL řadu modelů využívajících procesy FFF, DLP, SLS a další, s celkem stovkami nasazených zařízení. Zařízení Raise3D bylo vždy známé svou vysokou přesností a stabilitou. Zároveň díky bohatým patentovaným materiálům Raise3D a materiálům OMP (Open Material Program) plně splňuje požadavky společnosti CATL na různé výrobní scénáře.
3D tiskárny Raise3D
Zároveň vlastní vyvinutá cloudová platforma RaiseCloud na podnikové úrovni od společnosti Raise3D, která využívá výkonné funkce, jako je správa více úkolů, týmová správa tiskáren a vzdálené monitorování, realizuje inteligentní plánování a vzdálené monitorování meziregionálních klastrů zařízení společnosti CATL a vytváří plně propojený digitální flexibilní výrobní systém od zařízení až po správu. Jako síťová cloudová platforma pro 3D tisk pomáhá společnosti CATL v reálné výrobě snížit počet operátorů zařízení a uvolnit tiskovou kapacitu díky spolehlivému zabezpečení dat, flexibilnímu a personalizovanému operačnímu rozhraní a výkonným funkcím vzdálené správy, čímž se zlepšuje celková efektivita.
Přizpůsobené rozhraní RaiseCloud od CATL (pouze pro referenční účely)
Průlomy v inovacích a zlepšení kapacit
Zavedením technologie 3D tisku pomohla společnost Raise3D společnosti CATL urychlit cyklus výzkumu a vývoje a výrazně zrychlila proces od produktu k hromadné výrobě.
Podle statistik dosáhlo zařízení Raise3D v roce 2023 následujících průlomů v kumulativní výrobní kapacitě:
- Bylo provedeno 100 000 tiskových úloh
- Míra selhání byla pouhých 2,1 %
- Celková roční spotřeba spotřebního materiálu dosáhla 33,6 tun
- Celková míra využití zařízení dosáhla až 98 %
- Dodací cyklus byl o 30 % kratší než průměr v oboru
Zavedení technologie 3D tisku nejen vyřešilo specifické výrobní problémy, ale také podpořilo skok v celkových inovačních schopnostech společnosti CATL.
CATL používá k výrobě dílů tiskárny Raise3D
Příklad 1: Model bateriového článku
Vývoj 3D aplikace modelu bateriového článku při použití tradičních výrobních procesů vyžaduje výrobní cyklus až 15 dní. Hmotnost jednoho dílu přesahuje 500 gramů a náklady dosahují až 27,8 USD. Použití tiskového procesu Raise3D však výrazně zkrátilo výrobní cyklus na 8 hodin a díly lze vyrobit ve stejný den. Hmotnost se snížila na přibližně 150 gramů a náklady činí pouhých 11,1 USD. Během 2 dnů lze dosáhnout 4 pokusů a 8 sad iterací vzorků, což výrazně snižuje náklady a zkracuje vývojový cyklus a zároveň optimalizuje návrh.
Příklad 2: Plochý plech
Vezměte si jako příklad jedno výrobní zařízení. Toto zařízení zahrnuje 10 až 20 druhů plochých plechů. Tyto díly mají složité struktury. Tradiční metody zpracování často narážejí na mnoho obtíží, jako je přizpůsobení nástrojů a materiálová omezení. Díky 3D tisku je však lze vyrobit z jednoho kusu, což výrazně zkrátí výrobní cyklus a zkrátí náklady. Nejmenší plochý plech lze vytisknout za pouhých 20 minut a některé klíčové ploché plechy se speciální strukturou lze pomocí 3D tisku vytisknout za cenu pouhých 5,7 USD.
Příklad 3: Přepravní paleta
Jistá přepravní paleta byla původně vyrobena tradiční technologií s výrobním cyklem až 40 dní a hmotností jednoho kusu až 8 kg, což vedlo k vysoké spotřebě energie a zvýšenému opotřebení logistické linky, a také k určitým bezpečnostním rizikům. Zavedením technologie 3D tisku se výrobní cyklus zkrátil na 10 dní (snížení o 75 %), hmotnost jednoho kusu se snížila na 2 kg (snížení o 75 %) a snížily se náklady. Výrazné snížení hmotnosti palety navíc výrazně snižuje spotřebu energie a opotřebení logistické linky, což dále zvyšuje bezpečnost.
Příklad 4: Nástroje pro pouzdra
Vezměte si jako příklad nástroj pro výrobu pouzder, jehož vnitřní i vnější povrchy jsou polohovacími plochami. Při použití tradiční technologie není možné dosáhnout jednodílného tvarování a lze jej sestavit až po vytvoření volných bloků. Proto existují problémy, jako je dlouhý procesní cyklus, složitá instalace a obtížné ladění, a náklady na kus jsou vysoké.
Použitím technologie 3D tisku k přímému tisku celé dutiny pevného materiálu lze zkrátit výrobní cyklus o 50 % a hmotnost jednoho kusu snížit na 1 kg (snížení o 70 %). Zároveň lze výrazně snížit náklady a výrazně zjednodušit proces ladění.
Příklad 5: Sestava nárazníkové bariéry
Určitá sestava nárazníkové bariéry byla původně vyrobena tradiční technologií, která měla problémy, jako je dlouhý výrobní cyklus (40 dní) a vysoké náklady, což ztěžovalo splnění požadavků na rychlé řezání a tahání. Po zavedení technologie 3D tisku lze výrobní cyklus zkrátit na 10 dní (snížení o 75 %) a hmotnost se snížila o 40 %, což nejen výrazně zlepšuje efektivitu výroby, ale také snižuje celkové náklady a dokonale splňuje požadavky na rychlé řezání a tahání.
Jeden technický pracovník zodpovědný za CATL řekl:
„Technologie 3D tisku s revolučním konceptem výroby otevřela neomezené možnosti pro designové inovace a transformaci výroby. Kompletní 3D tiskové řešení od společnosti Raise3D nejen výrazně zlepšilo efektivitu inovací společnosti CATL a zkrátilo iterační cyklus jejích produktů, ale také významně uvolnilo potenciál výrobní kapacity společnosti CATL prostřednictvím digitálních a inteligentních výrobních metod, což prokazuje její nenahraditelnou strategickou hodnotu v oblasti expresních dodávek a flexibilní výroby.“
Závěr
Praxe CATL ukazuje, že technologie 3D tisku se mění z „nahrazování tradičních technologií“ na „hnací sílu komplexních inovací“. Tato transformace nejen zlepšuje efektivitu výroby a výrobní kapacitu, ale co je důležitější, buduje technický základ pro neustálé inovace. Dnes, s rychlým rozvojem nového energetického průmyslu, se akumulace takových inovativních schopností jistě stane hlavní konkurenční výhodou podniků. Komplexní řešení Raise3D se stane první volbou pro nové energetické podniky, které chtějí inovovat a zvyšovat efektivitu.
