行業(yè)      能源 

應用      工裝夾具

地點      美國 佛羅里達州

成立時間  2016年

應用材料  Onyx(尼龍及碳纖）  連續(xù)碳纖

用戶背景介紹

西門子能源公司負責西門子集團的全球能源業(yè)務(wù)，向集團能源密集型商業(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)計中心，覆蓋機器人技術(shù)、快速原型、掃描、數(shù)字工具，并可進行金屬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大的服務(wù)和維護工作。許多日常服務(wù)和維護任務(wù)可以在現(xiàn)場進行，也可以遠程完成，但有時一些維修工作需要將渦輪機運到西門子進行現(xiàn)場操作。這可能導致停機時間過長。

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工作，脫機數(shù)周的方案肯定是不可取的，因此任何可以降低停機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渦輪機又能減少停機時間的解決方案。設(shè)計團隊接到一個工作任務(wù)，在四個星期內(nèi)設(shè)計并生產(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，不用再將燃氣輪機運輸到專門的維修場地進行維修，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進行打印完成的。他們之所以選擇與Markforged工業(yè)3D打印機團隊合作，是因為Markforged可以幫他們實現(xiàn)快速迭代的同時，產(chǎn)品同樣能滿足強度要求，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獨特的3D打印工藝可對連續(xù)的碳纖維材料進行打印，所生產(chǎn)的零件在高沖擊環(huán)境下依然可以在強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)計師感到驚訝的是，雖然是是個測試原型，但在進行最終使用測試時，發(fā)現(xiàn)這個打印件居然可以滿足負載能力和剛度 要求，“我們最初只是計劃做一個測試，以確保它能驅(qū)動主軸，但我們發(fā)現(xiàn)，Markforged的碳纖維復合材料足夠堅固，可以在滿足最終應用的要求?！蔽鏖T子機械工程師Trent Almond談道，“團隊馬上意識到，Markforged的這種高性能材料的打印件，完全可以作用最終產(chǎn)品應用”。

以前，像這樣的工具需要花幾個月的時間來設(shè)計、尋找合適的材料、用CAM軟件調(diào)整，然后迭代設(shè)計以讓其適合傳統(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)計團隊聯(lián)合Markforged團隊一同再次進行改進。最新改進并打印生產(chǎn)的工具已經(jīng)可以正常應用在維修過程中，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)新中心的團隊一旦遇到問題，第一個想到的就是Markforged 3D打印，團隊不斷應用其進行應用創(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踐其創(chuàng)意，通過快速迭代來改進產(chǎn)品。 

該公司還利用Markforged Metal X金屬打印機制造定制的一次性零件，他們的機械修理廠也購買自己的Markforged Metal X金屬打印機用于滿足公司對金屬零件快速周轉(zhuǎn)的需求?！癕arkforged工業(yè)級3D打印機就像我們的數(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。