3Dプリントがメンテナンスと修理作業を強化する4つの方法

所要時間の短縮、オンデマンド生産、修理サービスの柔軟性の向上–これらは、3D印刷が保守、修理、およびオーバーホール（MRO）操作に提供する利点のほんの一部です。

したがって、このテクノロジーが、航空宇宙、鉄道、石油、ガス、自動車などの複数の業界のMROで使用されているのも不思議ではありません。

本日の記事では、実際のテクノロジーの例を探りながら、3DプリントがMROにどのように役立つかについて詳しく説明します。

1。 3D印刷は、資産をより早くサービスに戻すのに役立ちます

メンテナンスチームは、サービスを迅速、効率的、低コストで提供するというプレッシャーに常にさらされています。メンテナンスの主なタスクは、計画外のダウンタイムを減らし、したがって設備総合効率（OEE）を上げることです。

3D印刷は、交換部品や修理器具の可用性を高めることにより、ダウンタイムを削減するためのメンテナンスに役立ちます。多くの場合、低コストで、所要時間も短縮されます。

業界にとって、スペアパーツとツールをより速く生産することは、機械の稼働時間を増やし、生産の中断を減らすことを意味します。消費者にとっては、誰かが車や電化製品を修理するまでの待ち時間が短くなることを意味します。

一例では、無塗装のへこみ修理ツールを専門とする会社であるDing Tool LLCは、3D印刷を使用して新しいへこみ修理を開発しました。自動車のへこみをより速く、より効率的に修正できるソリューション。

伝統的に、自動車の無塗装のへこみ修理技術は、本質的に金属棒、または車体パネルの下側からへこみを押し出すボディピックであるツールに依存していました。

このようなツールは、へこみとの単一の接触点を使用します。場合によっては効果的ですが、このアプローチは多少制限されており、プロセスが遅くなる可能性があります。

3D印刷ソリューション会社であるB9Creationsと共同で、Ding Toolは、最大19のへこみとの接触を提供できる改良された3D印刷へこみツールを開発し、修理速度を向上させました。また、ユーザーはへこみを修復するときに伝達されるバネ荷重の量を微調整することもできます。

同社によれば、新しいツールを使用すると、へこみの修復速度を20〜30％向上させることができます。 –これは、顧客がはるかに短い時間枠で車を受け取ることができることを意味します。

2。 3D印刷は、古くなった資産や破損した資産の寿命を延ばすことができます

適切に維持されれば、資産は何年にもわたって運用できます。しかし、必然的に、マシンは古くなり、スペアパーツを見つけるのが難しいか、注文するには高すぎる可能性があります。

例として鉄道業界を取り上げます。列車の耐用年数は通常35年から45年の範囲です。したがって、列車の運転手は、車両のメンテナンスや古い列車部品の交換に関していくつかの課題に直面しますが、これは調達が難しい場合があります。

そのような課題の1つは、列車の1日あたりのダウンタイムコストです。かなり高くなる可能性があります。交換が必要な列車の部品は100ユーロ未満であるため、米国の主要な通勤電車の1つの主要なサービスである1日あたり18,000ユーロが、列車の運行を停止する可能性があると推定されています。

このような課題に対処するために、企業は、鉄道業界だけでなく、航空宇宙や石油・ガスなど、資産が長年にわたって役立つ他のセクターでも、新しい方法を模索しています。廃止されたスペアパーツをより速く、より経済的に生産します。

3D印刷は、このような問題を解決できるテクノロジーの1つになりつつあります。これはデジタル製造技術です。つまり、デジタルワークフローに依存しており、部品を作成するために金型などの追加のツールを必要としません。

このようなツールを必要としない場合、3D印刷により、廃止されたスペアパーツの製造時間を大幅に短縮できます。場合によっては95％も短縮できます。このプロセスは、特にパーツの元の設計が失われた場合に、リバースエンジニアリングと頻繁に組み合わされます。

3D印刷されたスペアパーツは、古い列車を軌道に乗せます

ドイツの鉄道会社であるドイツ鉄道は、3Dプリントされたスペアパーツが古い資産にどのように役立つかの一例です。

過去数年間、ドイツ鉄道は100を超えるユースケースで3D印刷を使用する可能性を認識してきました。ほとんどの部品は可用性に関連しているため、調達が難しく、1か月間の車両のダウンタイムが発生する可能性があります。

このような部品の一例は、クラス294機関車用のホイールセットベアリングカバーです。このモデルは1960年代と1970年代に使用され、このカバーなどの一部のコンポーネントのスペアパーツは利用できません。

伝統的に、ドイツ鉄道が新しい部品を製造する必要がある場合、それは鋳造プロセスに変わります。ただし、この方法では通常、最小購入数量が多く、部品の納品には数か月かかる場合があります。ホイールセットベアリングカバーのような一回限りの部品の場合、このアプローチは非効率的でコストがかかることがわかります。

3D印刷は自然な代替手段として表示され、パーツをより高速かつオンデマンドで印刷する機能を提供します。同社は、ワイヤーアーク添加剤製造（WAAM）技術を使用してベアリングカバーを3Dプリントしたサービスビューローに目を向けました。 WAAMプロセスでは、ワイヤーを原料として使用します。ワイヤーはノズルから供給され、層ごとに最終的なワークピースに溶接されます。

13 kgの部品は、わずか7時間で印刷され、ドイツ鉄道に次のようなメリットをもたらします。部品の入手可能性が高まり、製造コストが大幅に削減されます。最終的に、3D印刷を使用することで、会社は列車をはるかに速く軌道に戻すことができ、時間と費用のかかるダウンタイムを回避できました。

損傷したコンポーネントを3Dプリントで修復する

修理作業をスピードアップし、資産をサービスに戻すもう1つの方法は、3D印刷を使用してコンポーネントを直接修理することです。航空宇宙、造船、工業製品の保守チームは、Direct Energy Deposition（DED）などのAMプロセスを使用して、コンポーネントを元の形式に再製造し始めています。

今年の初め、7人のコンソーシアム英国の企業や組織は、AMテクノロジーを使用して工具や金型を低コストで修理できるようにするために、DigiToolと呼ばれる120万ポンドのプロジェクトを立ち上げました。

3D印刷により、工具および金型部門の企業は克服できます金型の交換と修理のコスト。メンテナンスプロセスをスピードアップする可能性があります。これにより、企業はコストと材料を節約すると同時に、無駄を減らして持続可能性を向上させることができます。

3。 3D印刷により、より柔軟なMRO在庫管理が可能になります

スペアパーツの在庫を維持することは安くはありません。スペアパーツでいっぱいの倉庫を維持するためだけに、価格は毎年数千ドルに達する可能性があります。一部の部品は高価であり、企業はマシンのダウンタイムを回避するためにスペアを2、3個用意するだけで済みます。

このような部品の場合、3D印刷はデジタル在庫の形でソリューションを提供できます。 3D印刷では、パーツを作成するためにデジタルファイルが必要になるため、設計が承認されると、ローカルディスク、中央ディスク、またはクラウドの仮想パーツカタログに保存できます。

理想的な世界では、仮想在庫により、メーカーはデジタルファイルを世界中の生産施設に送信して、オンデマンド生産、コスト削減、およびかなりの量のリソースの節約を実現できます。

このように、デジタル在庫の作成は、メンテナンスへの機敏なアプローチを提供し、企業がより低い在庫コストを達成し、部品がより短い時間枠で確実に納品されることを可能にします。

4。 3D印刷により、より機敏なMROサプライチェーンが促進されます。

さまざまな機器に特化した部品の性質上、保守および修理資材の供給基盤は非常に細分化されています。このような部品の調達には多くの場合、長いリードタイムが伴います。これは、スペアパーツやツールにすぐにアクセスする必要があるメーカーにとっては課題です。

3Dプリンターは、修理部品をオンデマンドで必要な場所に近づけて印刷する機能を提供し、リードタイムとロジスティクスコストを削減します。

これは、オフショアリグ、戦場、船などの遠隔地で、交換部品の供給が限られている場合や、ロジスティックの問題により遅延が発生する可能性がある場合に特に役立ちます。

Forたとえば、HMASパラマッタに搭乗しているオーストラリア海軍の船員は、配備中の艦隊をサポートするために3D印刷を使用しました。 HMASパラマッタの着手したイノベーションユニットは、船の最近の東アジア展開中に、3D印刷を使用して、音響動力通信アダプターなどの必要なアイテムを複製する能力を実証しました。

米国海軍も、3D印刷技術を搭載しています。

昨年、28か月の期間にわたって、海軍のUSSジョージHWが発表されました。ブッシュ（CVN 77）空母は、従来の3Dプリント部品でアップグレードされます。船のチームは、何かが壊れた場合に、部品が製造されて船に輸送されたり、港に戻ったりするのを待たずに、スペア部品をその場で印刷できるようになると考えています。

MROでの3D印刷：敏捷性と応答性の向上

3D印刷は、メンテナンスチームのツールボックスに欠かせないツールになりつつあります。このテクノロジーは、スペアパーツのリードタイムを短縮することにより、機械のダウンタイムを削減するのに役立ちます。使用できなくなった部品を3D印刷する可能性があるため、老朽化し​​た機器をより長く使用できるようになります。

さらに、3D印刷を使用すると、希少なスペアパーツの在庫をデジタル化して、保管スペースを解放し、コストを削減することができます。

最後に、3D印刷は、複雑なMROサプライチェーンに柔軟なソリューションを提供し、使用場所に近いオンデマンド生産を可能にします。

非常に多くの利点があるため、メンテナンスと修理での3D印刷の使用は増加しているだけであり、MRO操作の俊敏性と応答性が向上しています。