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后市场变革进行时,普惠与ST工程开发金属零件的3D打印工业化工艺

时间:2020-02-21 09:01 来源:3D科学谷 作者:中国3D打印网 阅读:

       一架飞机的服役时间长达数十年,在这种情况下,备品备件的保有是耗资巨大的负担,尤其是对于有些已经不在生产的飞机机型来说,由于飞机还在服役,仍然要制造和维持数目庞大的备品备件是一件严重浪费资源的事情。减少材料浪费,减少废旧零件,降低物流带来的碳足迹,3D打印为人类与地球的可持续发展带来了新的空间。在这方面,航空航天制造商普惠(Pratt&Whitney)近日公布了与ST工程合作开发3D打印航空发动机零部件的工业化工艺。

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来源:普惠

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     双方开发的3D打印工业化工艺将首先用于商用发动机维护、修理和大修(MRO)领域。该过程利用了ST工程公司的生产级3D打印能力和金属3D打印领域的丰富知识。

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来源:普惠

      这项突破性的创新是普惠公司更广泛的技术路线图的一部分,该技术路线图将先进的技术集成到普惠公司的整个运营过程中,将人工智能,机器人技术和自动化技术作为普惠公司数字化转型的一部分。普惠公司和ST工程公司将继续研究如何将增材制造应用于其他航空零部件和发动机零件制造中,并开发用于混合动力维修和其他商业售后市场的增材制造工业化工艺。参与方对数据进行了几轮严格的审查和讨论,以支持3D打印金属零件在维修中的授权使用。双方探讨了ST工程公司符合现有航空法规的认证工艺以及对3D打印机的要求和局限性,ST工程公司提供完整的交钥匙制造解决方案的能力,其中包括生产级3D打印和后处理(例如热处理等),以确保质量和过程系统均通过普惠公司对售后市场要求的认证。

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       关于3D打印零部件对供应链的意义,我们可以通过一个直观的例子感受一二。拿穆格与微软, ST工程和新西兰航空公司的一个模拟合作举例。新西兰航空公司从新西兰奥克兰驾驶波音777飞往洛杉矶,机舱部件发现受到损坏,这时候空中机组人员通知奥克兰的维修部门。这时候新西兰航空公司可以采购这个受损零部件原来的数字模型,由洛杉矶的3D打印机打印出来,然后直接送到机场,飞机降落后,维修团队可以进行维修而不会损失任何正常运行时间或收入。

     这样的场景 – 与工厂车间内的机器零件的维修替换是一样的逻辑 – 不仅大大减少了获得新零件所需的时间,而且几乎消除了与供应链相关的非价值创造成本,例如包装、运输、仓储、库存管理和海关。节约库存和仓储成本是追求零部件通过增材制造来实现的重要推动力,大约25%的零件成本在仓储环节中。

       另外一个典型的案例,惠普与路虎和维斯塔斯(风力涡轮机制造商)等工业客户合作,探讨如何通过惠普的3D打印技术来推进这些工业用户售后市场的能力。作为试点计划的一部分,惠普通过3D打印技术为其传统打印机的用户打印备件。在一个案例中,惠普用户的办公室打印机HP DesignJet 510打印机即将停产。为了确保打印机的使用寿命更长,惠普正在使用惠普的3D打印来为用户提供零部件。

      随着试点计划的成功,惠普正在通过其3D打印技术对更多备件进行制造工作。从而以更可持续的方式提供备件,使其更具成本效益,同时最大限度地减少仓储和运输,并提高客户满意度。此外,3D打印所生产的零部件在设计方面还可以获得改进,例如惠普打印机的零部件经过重新设计,可将30个零件的装配减少到仅6个零件。除了金属和塑料备品备件的直接3D打印,通过3D打印砂模+铸造的方式也呈上升趋势。但在某些情况下,公司可能希望通过逆向工程来制造不再可用的零件。在这方面苏尔寿做出了表率,苏尔寿是全球领先的泵生产商之一,专为工程、配置和标准泵送解决方案提供各种产品,以及必要的辅助设备。作为泵送解决方案业务的一部分,苏尔寿不仅尝试通过3D打印为旋转设备制造备件。还通过逆向工程使维修商能够根据原始组件制造新零件。

总之,3D打印正在深度影响供应链与商业模式,并将创造出指数级增长的商业机会。与之对应,制造业生态系统正在迅速变化,原因在于3D打印技术不断增长的能力。为了在这个生态系统中茁壮成长并获得制造业附加值创造能力,企业可以考虑从通过3D打印进行原型设计和备品备件制造起步,并尝试扩展到生产的可行性,逐渐制定出可以实现的战略计划。

(责任编辑:中国3D打印网)

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