Manutenzione ferroviaria digitale basata su fabbricazione additiva

Siemens Mobility GmbH, parte di Siemens AG, ha aperto il primo centro di manutenzione ferroviaria digitale, il Siemens Mobility RRX Rail Service Center. Il centro si trova a Dortmund-Eving, in Germania, e come nuovo centro di manutenzione, offre il livello più elevato di di­gitalizzazione nel settore ferroviario, con la stampa 3D FDM avanzata di Stratasys alla base delle operazioni di manutenzione.

Siemens Mobility ha eliminato la necessità di inventario di alcune parti sostitutive, ha ridotto il tempo di fabbricazione di queste parti fino al 95% e ora è in grado di rispondere a tutte le richieste interne e a quelle dei clienti senza problemi.

Noto come sito di punta di Siemens Mobility, si stima che saranno circa un centinaio i treni che entreranno nel RRX Rail Service Center ogni mese. L’alto livello di produttività rende critica la supply chain che la supporta e richiede quindi soluzioni di fabbricazione robuste, in grado di soddisfare l’ampia gamma di esigenze dei clienti in modo rapido ed economico.

Di conseguenza, l’azienda ha investito in una stampante 3D Stratasys Fortus 450mc Pro­duction per produrre, su richiesta, parti sosti­tutive e strumenti.

“Il nostro RRX Rail Service Center è il centro di manutenzione ferroviaria più avanzato al mondo”, afferma Michael Kuczmik, Capo della fabbricazione additiva dell’Assistenza clienti di Siemens Mobility GmbH. “

Grazie alla capacità di mettere insieme una serie di tecnologie digitali innovative, siamo in grado di aumentare in modo significativo l’efficienza delle operazioni ferroviarie dei no­stri clienti. La fabbricazione additiva Stratasys FDM svolge un ruolo fondamentale, in quanto ci consente di ottimizzare le parti di ricambio con cicli di vita più lunghi, costi ridotti e tempi più brevi che mai”.

Kuczmik sostiene che la capacità di stampare in 3D parti sostitutive personalizzate on-demand abbia aumentato la flessibilità nel soddisfare le richieste dei clienti.

“Ogni treno deve essere sottoposto a manutenzione diverse volte in un anno. Come si può immaginare, tutti i nostri clienti vorrebbero che questo processo fosse il più rapido possibile; tuttavia, si aspettano il massimo livello in termini di dettaglio, sicurezza e qualità nel nostro lavoro. Dob­biamo inoltre considerare i lavori non pianificati o dell’ultimo minuto e se si osservano i diversi modelli di treni e le aziende a cui offriamo i nostri servizi di manutenzione, tutto questo richiede una grande quantità di so­luzioni personalizzate. È qui che entra in gioco la nostra Fortus 450mc, che ci offre la capacità di produrre parti di produzione uniche in modo rapido ed economico”, commenta Kuczmik.

In precedenza, Siemens si affidava a metodi tradizionali come la fusione per soddisfare i requisiti dei clienti. Per produrre una parte finale per­sonalizzata con la fusione occorrevano circa sei settimane, con tempi di lavorazione lunghi per i clienti e costi non sostenibili per la produzione di parti uniche. Per rendere conveniente il processo dal punto di vista economico, era necessario produrre grandi volumi con il conseguente aumento delle parti obsolete.

“Grazie alla Fortus 450mc siamo in grado di stampare in 3D le parti di ricambio in poche ore. Parti la cui produzione richiedeva 6 settimane, ora “Ogni treno deve essere sottoposto a manutenzione diverse volte in un anno. Come si può immaginare, tutti i nostri clienti vorrebbero che questo processo fosse il più rapido possibile; tuttavia, si aspettano il massimo livello in termini di dettaglio, sicurezza e qualità nel nostro lavoro. Dob­biamo inoltre considerare i lavori non pianificati o dell’ultimo minuto e se si osservano i diversi modelli di treni e le aziende a cui offriamo i nostri servizi di manutenzione, tutto questo richiede una grande quantità di so­luzioni personalizzate. È qui che entra in gioco la nostra Fortus 450mc, che ci offre la capacità di produrre parti di produzione uniche in modo rapido ed economico”, commenta Kuczmik.

In precedenza, Siemens si affidava a metodi tradizionali come la fusione per soddisfare i requisiti dei clienti. Per produrre una parte finale per­sonalizzata con la fusione occorrevano circa sei settimane, con tempi di lavorazione lunghi per i clienti e costi non sostenibili per la produzione di parti uniche. Per rendere conveniente il processo dal punto di vista economico, era necessario produrre grandi volumi con il conseguente aumento delle parti obsolete.

“Grazie alla Fortus 450mc siamo in grado di stampare in 3D le parti di ricambio in poche ore. Parti la cui produzione richiedeva 6 settimane, ora possono essere prodotte in sole 13 ore. Nel giro di una settimana possiamo iterare e ottimizzare il progetto nonché stampare in 3D una parte di produzione finale personalizzata. Tutto questo ci ha permesso di ridurre il tempo di fabbrica­zione di ogni parte fino al 95%, per cui la nostra capacità di rispondere ai clienti è cresciuta”, so­stiene Tina Eufinger, Sviluppo aziendale, Fab­bricazione additiva, Siemens Mobility Division.

Produzione agile

Oltre alle parti sostitutive stampate in 3D, il team utilizza la stampa 3D di Stratasys per au­mentare le capacità di attrezzaggio.

Un esempio è rappresentato da uno strumen­to “connettore” essenziale che viene utilizzato per la manutenzione dei carrelli dei treni (il te­laio o la struttura che sostiene le ruote). Com’è noto, produrre strumenti per questa applicazio­ne mediante i metodi tradizionali è difficile, in quanto le forme sono estremamente complesse e richiedono un livello elevato di personalizza­zione. Inoltre, i carrelli pesano diverse tonnella­te, per cui per sostenere le forze del veicolo in movimento o in fase di frenata sono necessari materiali robusti e resistenti.

Siemens ora utilizza la Fortus 450mc per rea­lizzare strumenti unici personalizzati per ogni carrello in poche ore. Per soddisfare le carat­teristiche di materiale impegnative richieste, il team utilizza il materiale termoplastico di grado industriale ULTEM 9085.

“Dei connettori ben lavorati sono gli strumenti essenziali per la manutenzione sicura ed effi­cace dei carrelli; pertanto, trovare materiali per la fabbricazione additiva che siano abbastanza forti da sopportare pressioni di questo tipo è stato importante”, spiega Kuczmik. “Il materia­le ULTEM 9085 è resistente e ci permette di sfruttare tutti i vantaggi della personalizzazione della stampa 3D e di sostituire il nostro metodo di fabbricazione tradizionale con questa appli­cazione di attrezzaggio.

“La capacità di stampare in 3D strumenti e par­ti sostitutive personalizzati ogni volta che ne abbiamo bisogno, senza dover produrre una quantità minima, ha trasformato la nostra sup­ply chain. Abbiamo ridotto la nostra dipendenza dagli strumenti in outsourcing tramite i fornitori e diminuito il costo per parte, aumentando le entrate finanziarie grazie alla capacità di occu­parci di lavori di volume ridotto a costi contenuti e in modo efficiente”, conclude.