Vďaka revolučnej koncepcii výroby otvorila technológia 3D tlač neobmedzené možnosti inovácie dizajnu a transformácie výroby. Kompletné riešenie 3D tlače od spoločnosti Raise3D nielenže výrazne zvýšilo efektivitu inovácií spoločnosti CATL a skrátilo iteračný cyklus jej produktov, ale tiež výrazne uvoľnilo potenciál výrobnej kapacity spoločnosti CATL prostredníctvom digitálnych a inteligentných výrobných metód, čím dokázalo svoju nenahraditeľnú strategickú hodnotu v oblasti expresných dodávok a flexibilnej výroby.
– Technická osoba zodpovedná za prácu, CATL
Tradičné výrobné metódy prinášajú inovatívne výzvy
Ako jeden z najväčších svetových výrobcov batérií a inovatívny priekopník v oblasti batérií pre nové zdroje energie sa spoločnosť CATL vždy usilovala o technologický pokrok v oblasti batérií a systémov na skladovanie energie.
Scéna výroby CATL
Scéna výroby CATL, vysoko automatizované ťahanie drôtu PACK
Hoci spoločnosť CATL má mnoho inovačných potrieb v procese montáže batériových článkov, tradičný model overovania nástrojov a prototypov nemôže ušetriť náklady a zároveň zabezpečiť rozsiahle a rýchle opakovanie inovácií.
Tradičný výrobný model má nasledujúce obmedzenia, pokiaľ ide o inovácie vo výrobnej linke batériových článkov:
- Pomalá rýchlosť reakcie : Tradičné CNC obrábanie má dlhý dodací cyklus, ktorý si zvyčajne vyžaduje 2 až 4 týždne, čo výrazne obmedzuje rýchlosť opakovania výrobku.
- Obmedzené konštrukčné inovácie : Výroba zložitých konštrukcií tradičnými metódami často prináša mnoho ťažkostí, ako sú úpravy nástrojov a obmedzenia materiálu.
- Nedostatok flexibilnej výrobnej kapacity: Je ťažké rýchlo reagovať na dopyt po viacerých odrodách a malých sériách.
- Dlhý cyklus overovania technológie: nízka účinnosť prispôsobovania výrobkov počas vývoja nových výrobkov.
Tento model už nedokáže uspokojiť rýchle inovačné potreby spoločnosti CATL. Preto sa kľúčovou otázkou technologickej modernizácie spoločnosti CATL stalo, ako prekonať úzke miesto vo výrobe, optimalizovať výrobu prípravkov a prototypov a vybudovať flexibilnejší výrobný systém.
V súvislosti s týmito výzvami potrebuje CATL naliehavo zaviesť agilný systém nástrojov a prototypov, ktorý by podporoval nepretržité inovácie.
Scéna výroby CATL
Technológia 3D tlač prináša flexibilné výrobné riešenia
Po dôkladnom technickom zhodnotení sa spoločnosť CATL rozhodla uzavrieť strategické partnerstvo so spoločnosťou Raise3D, poprednou priemyselnou spoločnosťou v oblasti 3D tlače, s cieľom vytvoriť nezávislý a kontrolovateľný agilný výrobný systém. Toto rozhodnutie bolo založené na troch základných hodnotách spoločnosti Raise3D:
- Jednorazové riešenie na splnenie rôznych potrieb: kombináciou aditívnej a subtraktívnej výroby sa používajú dva procesy na zabezpečenie kvality výrobku. Zároveň sa poskytuje komplexný systém služieb, od predpredajných konzultácií až po popredajný servis.
- Služba DfAM, hĺbková spolupráca od návrhu až po výrobu: Prostredníctvom DfAM sa na základe možností aditívnej výrobnej technológie vykonáva optimalizácia návrhu s cieľom znížiť počet dielov, zjednodušiť proces montáže, optimalizovať štruktúru výrobku, dosiahnuť zníženie nákladov a zlepšiť výkonnosť výrobku a skrátiť vývojový cyklus.
- Veľkoobjemová výroba na zabezpečenie efektívnej dodávky : Spoliehanie sa na vysokú presnosť tlače a stabilitu tlačiarní Raise3D na zabezpečenie konzistentnosti hromadne vyrábaných produktov. Hromadná výroba znižuje jednotkové výrobné náklady a zároveň zabezpečuje rýchle dodanie.
Spoločnosť Raise3D pripravila pre CATL sadu prípravkov a prototypových výrobných modelov na základe skutočných výrobných charakteristík spoločnosti. Profesionálny tím spoločnosti Raise3D spolupracoval so spoločnosťou CATL na zabezpečení rýchlej a kvalitnej dodávky vytlačených dielov, od zhody materiálu, návrhu, šablón, optimalizácie procesu až po sériovú tlač.
Pokiaľ ide o tlač, spoločnosť Raise3D so svojimi dlhoročnými skúsenosťami v oblasti 3D tlače poskytla spoločnosti CATL celý rad modelov využívajúcich procesy FFF, DLP, SLS a ďalšie, pričom celkovo boli nasadené stovky zariadení. Zariadenia Raise3D boli vždy známe svojou vysokou presnosťou a stabilitou. Zároveň vďaka bohatým vlastným materiálom spoločnosti Raise3D a materiálom OMP (Open Material Program) plne vyhovuje požiadavkám spoločnosti CATL na rôzne výrobné scenáre.
3D tlačiarne Raise3D
Zároveň cloudová platforma Raise3D vyvinutá spoločnosťou Raise3D na podnikovej úrovni, ktorá využíva výkonné funkcie, ako je správa viacerých úloh, tímová správa tlačiarní a vzdialené monitorovanie, zavádza inteligentné plánovanie a vzdialené monitorovanie medziregionálnych zoskupení zariadení CATL, čím vytvára plne prepojený digitálny flexibilný výrobný systém od zariadenia až po správu. Ako sieťová cloudová platforma pre 3D tlač pomáha spoločnosti CATL znížiť počet operátorov zariadení a uvoľniť kapacitu Tlač v reálnej výrobe vďaka spoľahlivému zabezpečeniu údajov, flexibilnému a personalizovanému ovládaciemu rozhraniu a výkonným funkciám vzdialenej správy, čím sa zvyšuje celková efektívnosť.
Prispôsobené rozhranie RaiseCloud spoločnosti CATL (len na referenčné účely)
Prelomové inovácie a zlepšovanie kapacít
Zavedením technológie 3D tlač pomohla spoločnosť Raise3D spoločnosti CATL urýchliť výskumný a vývojový cyklus a výrazne urýchliť proces od výrobku po sériovú výrobu.
Podľa štatistík dosiahne spoločnosť Raise3D v roku 2023 tieto prelomové hodnoty kumulatívnej výrobnej kapacity:
- bolo spustených 100 000 tlačových úloh
- Miera zlyhania bola len 2,1 %
- Celková ročná spotreba spotrebného materiálu predstavovala 33,6 tony
- Celková miera využitia dosiahla až 98 %
- Dodací cyklus bol o 30 % kratší ako priemer v odvetví
Zavedenie technológie 3D tlač vyriešilo nielen špecifické výrobné problémy, ale podporilo aj skok v celkových inovačných schopnostiach spoločnosti CATL.
CATL používa na výrobu dielov tlačiarne Raise3D
Príklad 1: Model batériového článku
Vývoj aplikácie 3D modelu batériového článku pomocou tradičných výrobných postupov si vyžaduje výrobný cyklus do 15 dní. Hmotnosť jedného dielu presahuje 500 gramov a náklady dosahujú až 27,8 USD. Použitím tlačového procesu Raise3D sa však výrobný cyklus výrazne skrátil na 8 hodín a diely sa dajú vyrobiť v ten istý deň. Hmotnosť sa znížila na približne 150 gramov a náklady sú len 11,1 USD. V priebehu 2 dní možno dosiahnuť 4 skúšky a 8 súprav iterácií vzoriek, čo výrazne znižuje náklady a skracuje vývojový cyklus pri optimalizácii návrhu.
Príklad 2: Plochá doska
Vezmime si ako príklad jedno výrobné zariadenie. Toto zariadenie obsahuje 10 až 20 typov plochých plechov. Tieto diely majú zložitú štruktúru. Tradičné metódy spracovania sa často stretávajú s mnohými ťažkosťami, ako je napríklad montáž nástrojov a obmedzenia materiálu. Pomocou 3D tlač, ich však možno vyrobiť v jednom kuse, čo výrazne skracuje výrobný cyklus a znižuje náklady. Najmenší plochý plech možno vytlačiť už za 20 minút a niektoré kľúčové ploché plechy so špeciálnymi štruktúrami možno vytlačiť pomocou 3D tlače za cenu len 5,7 USD.
Príklad 3: Prepravná paleta
Určitá prepravná paleta sa pôvodne vyrábala tradičnou technológiou s výrobným cyklom až 40 dní a hmotnosťou až 8 kg na kus, čo viedlo k vysokej spotrebe energie a zvýšenému opotrebovaniu logistickej linky, ako aj k určitým bezpečnostným rizikám. Zavedením technológie 3D tlač sa výrobný cyklus skrátil na 10 dní (zníženie o 75 %), hmotnosť jedného kusu sa znížila na 2 kg (zníženie o 75 %) a znížili sa náklady. Okrem toho výrazné zníženie hmotnosti paliet výrazne znižuje spotrebu energie a opotrebovanie logistickej linky, čo ďalej zvyšuje bezpečnosť.
Príklad 4: Nástroje na bývanie
Vezmime si ako príklad nástroj na výrobu puzdier, ktorých vnútorné a vonkajšie plochy sú polohovacie plochy. Pri použití tradičnej technológie nie je možné lisovať z jedného kusu a montáž je možná až po vytvorení voľných blokov. Preto vznikajú problémy, ako je dlhý procesný cyklus, zložitá montáž a náročné ladenie, a náklady na jeden kus sú vysoké.
Použitím technológie 3D tlač na priamu tlač celej dutiny z pevného materiálu možno skrátiť výrobný cyklus o 50 % a hmotnosť jedného kusu znížiť na 1 kg (zníženie o 70 %). Zároveň možno výrazne znížiť náklady a výrazne zjednodušiť proces ladenia.
Príklad 5: Montáž bariéry nárazníka
Určitá zostava bariéry nárazníka sa pôvodne vyrábala tradičnou technológiou, ktorá mala problémy, ako napríklad dlhý výrobný cyklus (40 dní) a vysoké náklady, čo sťažovalo splnenie požiadaviek na rýchle rezanie a ťahanie. Po zavedení technológie 3D tlač sa výrobný cyklus môže skrátiť na 10 dní (skrátenie o 75 %) a hmotnosť sa znížila o 40 %, čo nielen výrazne zlepšuje efektívnosť výroby, ale aj znižuje celkové náklady a dokonale spĺňa požiadavky na rýchle rezanie a ťahanie.
Jeden z technických pracovníkov zodpovedných za CATL povedal:
Technológia 3D tlač so svojou revolučnou koncepciou výroby otvorila neobmedzené možnosti inovácie dizajnu a transformácie výroby. Kompletné riešenie 3D tlače od spoločnosti Raise3D nielenže výrazne zvýšilo efektivitu inovácií spoločnosti CATL a skrátilo iteračný cyklus jej produktov, ale tiež výrazne uvoľnilo potenciál výrobných kapacít spoločnosti CATL prostredníctvom digitálnych a inteligentných výrobných metód, čím dokázalo svoju nenahraditeľnú strategickú hodnotu v oblasti expresných dodávok a flexibilnej výroby.
Záver
Skúsenosti spoločnosti CATL ukazujú, že technológia 3D tlač sa mení z „nahrádzania tradičných technológií“ na „podporu komplexných inovácií“. Táto transformácia nielenže zlepšuje efektívnosť výroby a výrobnú kapacitu, ale čo je dôležitejšie, buduje technický základ pre nepretržité inovácie. V súčasnosti, s rýchlym rozvojom nového energetického priemyslu, sa akumulácia takýchto inovačných schopností určite stane hlavnou konkurenčnou výhodou podnikov. Komplexné riešenie Raise3D sa stane prvou voľbou pre podniky pôsobiace v oblasti novej energie, ktoré chcú inovovať a zvyšovať efektívnosť.
