行業(yè)      能源 

應(yīng)用      工裝夾具

地點(diǎn)      美國 佛羅里達(dá)州

成立時間  2016年

應(yīng)用材料  Onyx(尼龍及碳纖）  連續(xù)碳纖

用戶背景介紹

西門子能源公司負(fù)責(zé)西門子集團(tuán)的全球能源業(yè)務(wù)，向集團(tuán)能源密集型商業(yè)部門（如供電部門、傳輸部門、石油天然氣等部門）提供全面的產(chǎn)品組合，包括技術(shù)、數(shù)字及傳統(tǒng)應(yīng)用工具。為了支持其能源業(yè)務(wù)，西門子公司在美國奧蘭多成立了創(chuàng)新中心。它是美國唯一一家提專屬的與制造相匹配的設(shè)計(jì)中心，覆蓋機(jī)器人技術(shù)、快速原型、掃描、數(shù)字工具，并可進(jìn)行金屬3D打印制造。西門子創(chuàng)新中心以能源業(yè)務(wù)版塊為基礎(chǔ)，專注于高效解決生產(chǎn)中的各種問題。

挑戰(zhàn)

西門子為全球客戶提供強(qiáng)大的服務(wù)和維護(hù)工作。許多日常服務(wù)和維護(hù)任務(wù)可以在現(xiàn)場進(jìn)行，也可以遠(yuǎn)程完成，但有時一些維修工作需要將渦輪機(jī)運(yùn)到西門子進(jìn)行現(xiàn)場操作。這可能導(dǎo)致停機(jī)時間過長。

西門的許多用戶，包括全球許多壓縮站、發(fā)電廠和煉油廠都使用渦輪機(jī)工作，脫機(jī)數(shù)周的方案肯定是不可取的，因此任何可以降低停機(jī)時間的方案都倍受歡迎。

圓形鋸齒切割工具的第一次迭代(左）vs更新版本(右)（Markforged打印版本）

解決方案

西門子創(chuàng)新中心的工程師正在尋找既能維護(hù)渦輪機(jī)又能減少停機(jī)時間的解決方案。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)接到一個工作任務(wù)，在四個星期內(nèi)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)了 一個圓鋸鋸齒切割工具，并精確地匹配了渦輪的輪廓。如果應(yīng)用成功，現(xiàn)場工程師可以提用它在現(xiàn)場完成簡單的維修，不用再將燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)輸到專門的維修場地進(jìn)行維修，這可以為用戶節(jié)省數(shù)周的時間。

他們最初使用了7臺Markforged X7 3D打印機(jī)來快速打印切割工具的原型-除了氣動主軸和一些現(xiàn)成的螺絲，其他所有結(jié)構(gòu)都是用X7進(jìn)行打印完成的。他們之所以選擇與Markforged工業(yè)3D打印機(jī)團(tuán)隊(duì)合作，是因?yàn)镸arkforged可以幫他們實(shí)現(xiàn)快速迭代的同時，產(chǎn)品同樣能滿足強(qiáng)度要求，并且設(shè)備安裝和使用都很方便，可以簡單的在現(xiàn)場完成打印生產(chǎn)。Markfoged獨(dú)特的3D打印工藝可對連續(xù)的碳纖維材料進(jìn)行打印，所生產(chǎn)的零件在高沖擊環(huán)境下依然可以在強(qiáng)度和耐久性方面有優(yōu)秀的表現(xiàn)。

讓西門子創(chuàng)新中心的工程師和設(shè)計(jì)師感到驚訝的是，雖然是是個測試原型，但在進(jìn)行最終使用測試時，發(fā)現(xiàn)這個打印件居然可以滿足負(fù)載能力和剛度 要求，“我們最初只是計(jì)劃做一個測試，以確保它能驅(qū)動主軸，但我們發(fā)現(xiàn)，Markforged的碳纖維復(fù)合材料足夠堅(jiān)固，可以在滿足最終應(yīng)用的要求?！蔽鏖T子機(jī)械工程師Trent Almond談道，“團(tuán)隊(duì)馬上意識到，Markforged的這種高性能材料的打印件，完全可以作用最終產(chǎn)品應(yīng)用”。

以前，像這樣的工具需要花幾個月的時間來設(shè)計(jì)、尋找合適的材料、用CAM軟件調(diào)整，然后迭代設(shè)計(jì)以讓其適合傳統(tǒng)的并昂貴的CNC生產(chǎn)。        在收到 現(xiàn)場工程師的使用反饋后，西門子創(chuàng)新中心的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合Markforged團(tuán)隊(duì)一同再次進(jìn)行改進(jìn)。最新改進(jìn)并打印生產(chǎn)的工具已經(jīng)可以正常應(yīng)用在維修過程中，并可以頂住三班倒的全天工作壓力。Hatcher說：“我們節(jié)省了大量的時間，3D打印讓提高了我們的工作效率，讓工作變得越來越簡單”。應(yīng)用Markforged 3D打印，西門子可以向用戶提供更個性化，更高效的解決方案。

展望

現(xiàn)在，西門子創(chuàng)新中心的團(tuán)隊(duì)一旦遇到問題，第一個想到的就是Markforged 3D打印，團(tuán)隊(duì)不斷應(yīng)用其進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新，例如使用Markforged 3D打印組合夾具用于渦輪葉片室內(nèi)機(jī)器人的末端工具，以提高流程效率。Markforged 3D打印允許工程師不斷實(shí)踐其創(chuàng)意，通過快速迭代來改進(jìn)產(chǎn)品。 

該公司還利用Markforged Metal X金屬打印機(jī)制造定制的一次性零件，他們的機(jī)械修理廠也購買自己的Markforged Metal X金屬打印機(jī)用于滿足公司對金屬零件快速周轉(zhuǎn)的需求。“Markforged工業(yè)級3D打印機(jī)就像我們的數(shù)字工場，大部分需求在幾個小時內(nèi)就能滿足，我們不用再等待幾天或幾個月的時間了”Hatcher 高興的說道。