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维斯塔斯自建封闭增材制造系统:数字库存6000零件,年增1000设计,累计生产近28000零件

到目前为止,我们报道过的大多数能源公司都在外部合作伙伴的支持下,在各自的组织内部推动增材制造议程。


例如,Equinor和Vår Energi的增材制造战略依赖于共享数字库存,Fieldnode。


其逻辑其实就是集体性的,跨公司汇集无需拥有设计权的合格零件文件,所有人的交付周期都能同时缩短。


维斯塔斯则让我们看到了另一条路径。


作为全球最大的风力涡轮机和叶片制造商,维斯塔斯拥有近35000名员工,总部设在丹麦,并在美国设有增材制造实验室。

它建立了自己的数字库存系统,并对其保持封闭控制。


维斯塔斯是一家能源公司,而且是可再生能源公司。这是否改变了它部署增材制造的方式?比你预期的要少。



根据维斯塔斯数字解决方案集团内增材制造与应用机器人产品负责人兼首席工程师杰里米·海特(Jeremy Haight)的说法,其应用场景与油气行业的同行「非常非常相似」;远程运营以及将移动制造作为未来焦点是共同的。


维斯塔斯的与众不同之处在于,它比化石燃料同行更严格地跟踪材料循环性和碳足迹,甚至建立模型来计算碳减排量作为绩效指标。


另外,与Equinor和Vår Energi运营资产但不拥有许多所需零件设计权(因此需要跨公司数字库存)不同,维斯塔斯设计、制造、调试并维护其涡轮机。


它拥有知识产权,从而强化了封闭系统的相关性。


用海特的话说,将系统保留在内部「是非常刻意的」。


这一选择是因为维斯塔斯最初的应用场景(校准检测工装、生产辅助工具和机器备件更换),其中内向型计划带来了两个优势,更大的控制权和更紧密的数据循环。


时机进一步强化了这一决定。


维斯塔斯于2017年启动了其直接数字化制造(DDM)计划,并在2020-2021年左右与设备制造商Markforged合作全面推出。


考虑到Fieldnode大约在2020年才出现,公平地说,维斯塔斯的系统并非对共享库存方法的回应。


迄今为止,维斯塔斯持续评估替代技术和平台,以避免将自己局限于单一依赖。


海特告诉3D ADEPT Media,他预计会向混合模式转变,通过团队所称的「数字看板」进行扩展。


在这种模式下,维斯塔斯将基于版税与外部供应商合作,供应商的组件被格式化为数字资产,在维斯塔斯自己的打印机上生产,每次下载并生产出合格零件,供应商就能获得一次性版税。


这等于是一种在不放弃生产地点控制权的前提下开放系统的方式。


作为本质上的一种分布式制造模式,维斯塔斯的DDM涉及维斯塔斯制造工厂内相同的设备群,每个站点从中央数字仓库中提取合格零件进行现场生产。


我们上次查看Markforged的文件时,该仓库约有2000个零件,供应商称平均零件成本节省约88%,在一个试点项目中,累计缩短了约7800天的交付周期。


这些数字如今看来已显保守。


海特表示,维斯塔斯的数字库存现在接近6000个零件,该计划至今已生产了近28000个零件。


新设计以每年约1000个零件的速度加入。


这些数字表明该组织对该计划的采纳程度有多深。



海特与我们分享,他们的团队负责整个组织内的所有增材制造事务。


美国实验室在推出任何新平台和材料之前,会在应用层面进行压力测试。


然而,推出本身是全球性的,当修订后的战略或技术路线图确定后,它会覆盖整个组织,生产在各制造工厂内部进行。


维斯塔斯从工装、夹具和量具开始;现在正转向海特所称的「产品架构」,用于最终产品本身的组件。


进展「缓慢但持续」,已有多个合格零件可以在现场生产或从中央枢纽分发。


他们面临的主要挑战与我们观察到的油气行业及其他利用增材制造的苛刻行业一样,认证。


我不得不承认,我喜欢维斯塔斯处理它的方式。


根据这位首席工程师的说法,维斯塔斯对并非其拥有的涡轮机进行调试和维护,然后与拥有涡轮机的风电场所有者合作,依据维修权协议进行。


所有者承担3D打印零件的责任;维斯塔斯能比原始子组件OEM更快地让机器恢复运行;而该零件实际上是通过投入现场服务并持续无故障运行而获得认证的。


维斯塔斯制造涡轮机已有30多年历史,许多较老的平台仍在运转,由希望保持它们运行的所有者运营。


由于自动化仍是大多数运营生产设施公司的愿景,我认为可以合理地问海特,鉴于一切都在内部生产,他们处于这一情境的哪个阶段。


他表示,实现这一目标的手段和方法已经存在;剩下的就是连接,这项工作正在进行且进展顺利。


增材制造团队正在将应用链接构建到其他企业平台中,但这是一项资源密集、按战略排序的任务,每个连接都将增材制造管道接入一个单独的商业系统,SAP、Windchill、Dassault,这些集成被精心优先处理,而非仓促推进。


工作流程本身设计为自主运行;将企业其余部分接入进来,只是有条不紊地将这些系统连接起来的问题。


这指出了当前瓶颈所在。


海特表示,组织层面的采纳大体上已成为过去。


接下来的障碍是资金和人才。


维斯塔斯正在评估的更复杂的金属技术(LPBF、DED、冷喷涂增材制造)是资本密集型的,并且需要在多个地点同时拥有经过适当培训的劳动力。


但这并非易事,团队先追求低垂的果实和高业务价值,以便组织随着时间的推移逐渐适应接受更高水平的增材制造。


特别是金属增材制造,「在公司内部定位非常困难」,正是因为其资本密集性。


「我们不希望增材制造成为那些流行词之一。我们希望它能随着时间的推移年复一年地带来极高的价值,」海特指出。


我们的专家认为,增材制造行业仍然过于关注机器和零件,而没有足够关注一个企业实际上需要什么来将增材制造作为一项管理项目运行。


对他来说,真正的工作在于软件和系统管理,建立在五个基本要素之上,零件文件格式管理、可追溯性、质量保证、生产调度以及成本核算。


在他看来,增材制造的优势在于供应链。


阻碍行业发展的仍然是3D打印机与其周边系统之间的互操作性不足。


那么,三到五年后成功的样貌是什么,增材制造生产的零件比例、完全分布式的网络,还是在新型涡轮机设计中默认采用增材制造?


「以上所有,」海特说。


他希望维斯塔斯的产品设计团队将增材制造视为工具箱中的新工具。


他希望每年1000个零件的节奏能保持或提高,因为不断上升的数字是采纳正在深化而非停滞的最明确信号。


维斯塔斯一直以不同于我们通常报道的运营商的方式行事,并按照自己的规则获胜。


海特将在Formnext组织的技术讲座上进一步深入探讨,他渴望与能源行业的同行交流心得,看看他们在做什么,与谁合作,以及有哪些可以学习的地方。



昨天 15:06 转载自:3dadept,如对内容有疑问,请联系我们:yihanzhong@amedao.com
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