NDT for Battery and Automotive Manufacturers

Datos|x ソフトウェアを使用して、3D システムから CT データボリュームを取得し、再構築できます。 X|approver は機械学習オンプレミス ADR (Automated Defect Recognition: 自動欠陥認識) ソフトウェアで、バッテリーやその他のコンポーネントの質を評価する特殊な学習アルゴリズムを備えています。 Waygate Technologies のソフトウェアは、包括的で直感的なワークフロー管理、そして生産のバックグラウンドで実行される総合的な ADR ライブラリで構成されており、意思決定の自動化を実現します。 レポート機能があり、生産での潜在的な負の傾向が一目でわかります。許可されたオペレーターであればスキャンされたサンプルをパラメーター化でき (非常に正確なオーバーハングの問題の検出用など)、アルゴリズムは時間の経過とともにより正確になります。 一貫性に優れた欠陥分析結果により、高い技術を持つオペレーターへの依存度を低減することができます。 Waygate Technologies のソフトウェアはクラウドに展開して、バッテリーや他の分野の ADR を行うこともできます。

バッテリーの構造は複雑で、サプライヤー間に共通の基準はありません。 バッテリーは作られ、封じられると、ブラックボックスのようになります。 構造内部の本当の整合性はわかりません。 廃棄を避けるため、壊さずに内部を見る必要があります。これには CT 検査技術が最適です。 当社の Phoenix 製品ラインにより、メーカーとサプライヤーは確信を持つことができ、コストのかかる廃棄やリコールを減らすことができます。

3D CT 技術を使用することで、組み立て後にバッテリー内部を見て、より細かく検査し、セル全体をより正確に評価できます。 このため、バッテリーが故障したり、試験の結果が良くなかった時に原因を検出するのに、CT は最適なソリューションです。 試験での不合格を減らし、廃棄、コスト、環境への影響を減らします。 しかし、当社のお客様の主な目的は、費用対効果を最適化することにあります。 セルが試験で不合格になると、効率性が落ち、コストが増えます。 CT はセルを制御する汎用的な手段です。

例えば、電気自動車やエネルギー貯蔵に使用されるバッテリーはモジュールで構成されており、各モジュールは複数のセルで構成されています。 セルレベルでバッテリーを検査する場合、エンジニアは機械製造を検証し、含有物、電極の均質性、内部接続 (溶接)、セル内の電極の配置を確認します。 電極形状の検査は、電極の間の空間、それぞれのサイズ、方向、壁からの距離、角度の検証などを行います。 これは 2D X 線システムを使用してできるかもしれませんが、X 線画像のオーバレイ機能で確認できるのは通常 1 種類または 2 種類の著しい欠陥のみであるため、検査者は全体像を把握することができません。 工業用コンピューター断層 (CT) では、セルの重要な部分と鋳造内の配置の全体像を得ることができます。 検査者は、X 線吸収で偏差を引き起こす欠陥を見つけることができます。

バッテリー研究機関、自動車および電子機器産業の OEM とサプライヤーが、開発、生産、故障分析での品質保証に CT を利用しています。 自動車や電子機器デバイスでバッテリーが故障すると、現場から回収されて、CT テストが行われます。 バッテリーを開けると、ダメージを与える可能性があります。 従って、先に非破壊検査が必要となります。 CT 検査を使用して、バッテリーを開く前に欠陥があるかどうかを証明することができます。 技術者がモジュールを開く必要がある場合は、CT が欠陥がある場所と、詳しい破壊検査の際に工具を安全にあてられる場所を、マイクロメートルの精度で示してくれます。

さらに、Waygate Technologies は Thermo Fisher と提携しています。 CT はバッテリーや他の検体内にある異常の正確な位置 (数ミクロン内) を 3D で示しますが、Thermo Fisher は調査対象にミクロン単位のカットを入れるためにレーザーを使用して異常を明らかにし、プラズマでそれらを研磨し、電子顕微鏡を使用した原子レベルまで詳しく分析します。 こうした非破壊 3D 欠陥検出と位置特定、CT が特定した場所でのレーザーによる破壊欠陥露出、スキャン電子顕微鏡による欠陥分析の相乗効果で、マクロから原子までマルチスケールのワークフローが初めて可能になります。

電気自動車 (EV) バッテリーの廃棄率は、今でも非常に高くなっています。 主要なバッテリーメーカーでは、1 つの工場で年間約 100 個のセルを廃棄しています。 廃棄率がプロセスで 2 桁になると、品質基準を満たしていない廃棄セルの数が非常に多いことになります。 収益性、そして環境にとって大きな損失です。

また、特にメーカーが使用する材料から最大量を生産したい場合、こうしたバッテリーの製造は困難です。 Waygate Technologies はよく、電極スタッキングの有効性を測定する取り組みを行います。 これらは薄い交互の電極で、最大限の機能と性能を得るには正確に配置する必要があります。 電極をそれぞれ正しく配置しないと、容量が減り、例えば自動車の走行距離が短くなります。

電子機器産業ではバッテリーの需要が急速に高まり、製品の最大の安全性と品質を損なうことなく、極めて短い期間での開発と迅速な生産サイクルが求められています。 欠陥のあるデバイスは、責任のリスクだけでなく、風評被害の高いリスクも伴います。 リチウムイオン電池は、ポータブル電子機器、定置型電源、電気自動車で一般的に使用されている、最も強力なエネルギー貯蔵機器の 1 つです。 メーカーとサプライヤーは、負荷容量を増やし、ライフサイクルを延長し、すべての品質保証と安全基準に準拠するために懸命に取り組んでいます。 産業用 CT により早い段階で破壊することなく故障を検出することで、メーカーは生産結果をすぐにモニタリングし、品質に関する統計データを取得し、すべての生産パラメーターを常に最適に保つことで、下流コストを避けることができます。 Waygate Technologies の最新の産業用 X 線 CT ソリューションを使用すれば、プロトタイプやバッテリーで柔軟性に優れた安全な非破壊試験を行うことができ、ラボからシリーズ生産まで、バッテリーのライフサイクルの全ステージで品質管理や分析のための高度な試験や測定を行うことができします。

CT 検査により、同一ラインまたは複数の異なるラインでさまざまなタイプ/サイズのバッテリーと欠陥の検査を行うことができます。 さらに、検査のために大型バッテリーを移動させて切り替える時間と人員を削減できます。

バッテリーセルの種類は極めて豊富です。 例えば、電気自動車産業は常に学習するプロセスにあるようなものです。 この新しい大量生産部門では、問題がある場所についてデータを集めている最中なので、まだ統計的なプロセス制御がありません。 頻繁にプロセスを細かく調整する必要があります。 何かが変更されるたびに、学習曲線は再び最初からやり直しになります。 電子機器部門では、バッテリーの成熟度は高いですが、一方で大量生産の量をもっと管理する必要があります。

Waygate Technologies は、アグノスティックで総合的なデータ管理ソフトウェアプラットフォーム InspectionWorks の一部として、専門家サービスチームと連携して ADR ソフトウェアを提供しています。 Waygate Technologies の専門家が X|approver ADR ソフトウェアをお客様の現場で設定し、実装すると、通常そこで行われている検査タスクとタスク中に発生する欠陥について、ソフトは自分で自動的にトレーニングを行うことができるようになります。 ADR ソフトウェアは具体的な故障の種類について学ぶことで、精度が増し、検出漏れが減り、検査の効率性が向上します。

当社の Phoenix 製品ラインにより、自動車と電子機器デバイスの OEM とサプライヤーは確信を持つことができます。

バッテリー生産ラインで必ず新しい欠陥を見つけることができます。 当社の CT システムは、バッテリー全体を分析します。 他のテスト機器は、単一の故障モードにフォーカスしています。 1 つの故障に対してテストを行うので、それを排除しても、別の故障があるとサンプルはテストに合格できないかもしれません。 CT の場合はそうなりません。当社の CT システムは柔軟性に優れているので、90% の割合ですべての故障を検出でき、Waygate Technologies の専門家が新しい故障モードを素早くテストするお手伝いをします。 バッテリーメーカーが現在使用している主要な CT ソリューションは Phoenix V|tome|x ラインで、お客様の要件に応じてさまざまなバージョンをご利用いただけます。 Waygate Technologies の経験豊富なサービスチームおよびサポートチームが、計画、セットアップ、調整、メンテナンスをいつでもお手伝いします。

完全に自動化された大量検査に関しては、当社の新しい Speed|scan HD ソリューションが世界トップのバッテリーメーカーの最初のバッテリー製造に統合されました。

Waygate Technologies は、バッテリーの非破壊検査と故障検出で 10 年以上の経験を持ちます。 すでに携帯電話のバッテリー製造の経験を持つ同様のメーカーが、電気自動車向けの大型バッテリーの構築を始めています。 EV バッテリーは全く異なる用途の分野ですが、Waygate Technologies は、バッテリー検査と自動車部門で豊富な経験を持つため、すぐに対応できます。 Waygate Technologies は、CT チームの知識を統合して、機械をセットアップし、トラブルシューティングにも素早く対応します。 当社のシステムは極めて汎用性が高く、操作も簡単です。 Waygate Technologies の経験豊富なサービスチームおよびサポートチームはいつでもお客様をサポートし、メーカーの皆様が各課題に対する最適なソリューションを見つけるお手伝いをします。

いいえ、多くのお客様が Waygate Technologies のグローバルカスタマーソリューションセンターの 1 つで検査サービスの利用を始めています。 経験豊富なアプリケーションエンジニアのガイドにより、お客様は各検査タスクに最適な CT ソリューションを学んでいます。 検査の需要が増え、メリットに納得したら、検査サービスを時間単位で利用する代わりに、後から自社の製造用のシステムを購入することを検討することができます。