3D 인쇄가 유지 관리 및 수리 작업을 향상시키는 4가지 방법

더 빠른 처리 시간, 주문형 생산 및 수리 서비스의 향상된 유연성 - 이는 3D 프린팅이 유지보수, 수리 및 정밀 검사(MRO) 작업에 제공하는 이점 중 일부일 뿐입니다.

그러므로 이 기술이 항공우주, 철도, 석유 및 가스, 자동차 부문을 비롯한 여러 산업의 MRO에 사용되는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

오늘 기사에서는 3D 프린팅이 MRO에 어떤 이점이 있는지 자세히 살펴보고 실제 기술의 예를 살펴보겠습니다.

1. 3D 프린팅을 통해 자산을 더 빠르게 서비스 재개

유지 관리 팀은 항상 서비스를 빠르고 효율적이며 저렴한 비용으로 제공해야 한다는 압박을 받고 있습니다. 유지 관리의 주요 작업은 계획되지 않은 가동 중지 시간을 줄여 OEE(전체 장비 효율성)를 높이는 것입니다.

3D 프린팅은 많은 경우 더 저렴한 비용과 빠른 처리 시간으로 교체 부품의 가용성을 높이거나 고정 장치를 수리함으로써 가동 중지 시간을 줄이는 유지 관리에 도움이 됩니다.

산업에서 예비 부품과 도구를 더 빠르게 생산한다는 것은 기계 가동 시간을 늘리고 생산 중단을 줄인다는 것을 의미합니다. 소비자 입장에서는 누군가가 자동차나 가전제품을 수리할 때까지 기다리는 시간이 줄어든다는 의미입니다.

한 예로, 무도장 덴트 수리 도구 전문 회사인 Ding Tool LLC는 3D 프린팅을 사용하여 새로운 덴트 수리를 개발했습니다. 자동차 덴트를 보다 빠르고 효율적으로 수리할 수 있는 솔루션입니다.

전통적으로 자동차의 무도장 덴트 수리 기술은 기본적으로 차체 패널의 아래쪽에서 움푹 들어간 곳을 밀어내는 금속 막대 또는 바디 픽인 도구에 의존했습니다.

이러한 도구는 덴트와 접촉하는 단일 지점을 사용합니다. 어떤 경우에는 효과적이기는 하지만 이 접근 방식은 다소 제한적이며 프로세스 속도를 늦출 수 있습니다.

Ding Tool은 3D 프린팅 솔루션 회사인 B9Creations와 협력하여 최대 19개의 덴트 접점을 제공하여 수리 속도를 높일 수 있는 개선된 3D 프린팅 덴트 도구를 개발했습니다. 또한 사용자가 덴트를 수리할 때 전달되는 스프링 하중의 양을 미세 조정할 수 있습니다.

회사에 따르면 이 새로운 도구는 덴트 수리 속도를 20~30% 향상시킬 수 있습니다. – 고객이 훨씬 더 짧은 시간 내에 차를 다시 받을 수 있음을 의미합니다.

2. 3D 프린팅은 오래되거나 손상된 자산의 수명을 연장할 수 있습니다.

적절하게 유지 관리하면 자산이 수년 동안 작동할 수 있습니다. 그러나 불가피하게 기계는 구식이 될 것이며 예비 부품을 찾기 어렵거나 주문하기에 너무 비쌀 수 있습니다.

철도 산업을 예로 들어 보겠습니다. 열차의 수명은 일반적으로 35년에서 45년 사이입니다. 따라서 기차 운영자는 차량 유지 관리 및 구식 기차 부품 교체와 관련하여 여러 문제에 직면해 있습니다. 이러한 문제는 조달이 어려울 수 있습니다.

이러한 문제 중 하나는 기차의 일일 가동 중지 시간 비용입니다. 상당히 높을 수 있습니다. 비용이 100유로 미만인 교체가 필요한 열차 부품은 해당 부품으로 인해 열차가 운행되지 않는 날에 대해 단일 미국 통근 철도 서비스에 대해 18,000유로의 비용이 발생하는 경우가 많습니다.

이러한 도전에 대처하기 위해 철도 산업뿐만 아니라 항공 우주, 석유 및 가스와 같이 자산이 일반적으로 수년간 사용되는 다른 부문의 기업은 새로운 방법을 모색합니다. 구형 예비 부품을 더 빠르고 경제적으로 생산합니다.

3D 프린팅은 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술 중 하나가 되고 있습니다. 이는 디지털 제조 기술입니다. 즉, 디지털 워크플로에 의존하고 부품을 생성하기 위해 금형과 같은 추가 도구가 필요하지 않습니다.

이러한 도구가 필요하지 않은 3D 프린팅은 노후 예비 부품의 제조 시간을 최대 95%까지 크게 단축할 수 있습니다. 또한 이 프로세스는 특히 부품의 원래 설계가 손실된 경우 리버스 엔지니어링과 자주 결합됩니다.

3D 인쇄된 예비 부품으로 오래된 기차를 궤도에 유지

독일 철도 회사인 Deutsche Bahn은 3D 인쇄 예비 부품이 오래된 자산에 어떻게 도움이 되는지 보여주는 한 예입니다.

지난 몇 년 동안 Deutsche Bahn은 100개 이상의 사용 사례에 3D 인쇄를 사용할 가능성을 확인했습니다. 대부분의 부품은 가용성과 관련이 있습니다. 즉, 조달이 어려워 한 달 동안 차량 가동이 중단될 수 있습니다.

이러한 부품의 한 예로 클래스 294 기관차용 휠셋 베어링 커버가 있습니다. 이 모델은 1960년대와 1970년대에 사용되었으며 이 덮개와 같은 일부 구성 요소의 예비 부품을 사용할 수 없습니다.

전통적으로 Deutsche Bahn은 새 부품을 생산해야 할 때 주조 공정으로 전환합니다. 그러나 이 방법은 일반적으로 최소 구매 수량이 많고 부품 배송에 몇 개월이 걸릴 수 있습니다. 휠셋 베어링 커버와 같은 일회용 부품의 경우 이 접근 방식은 비효율적이고 비용이 많이 듭니다.

3D 프린팅은 주문형 부품을 더 빠르게 프린팅할 수 있는 기능을 제공하는 자연스러운 대안으로 등장했습니다. 이 회사는 WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing) 기술을 사용하여 베어링 커버를 3D 프린팅한 서비스 사무소로 눈을 돌렸습니다. WAAM 공정은 와이어를 원료로 사용합니다. 와이어는 노즐을 통해 공급되고 최종 공작물에 한 층씩 용접됩니다.

무게가 13kg인 부품이 단 7시간 만에 인쇄되어 Deutsche Bahn은 다음과 같은 이점을 얻었습니다. 부품 가용성이 증가하고 제조 비용이 상당히 낮아집니다. 궁극적으로 회사는 3D 프린팅을 사용하여 기차를 훨씬 더 빨리 정상 궤도에 올려놓고 길고 비용이 많이 드는 가동 중지 시간을 피할 수 있었습니다.

3D 프린팅으로 손상된 부품 복구

수리 작업의 속도를 높이고 자산을 서비스 상태로 되돌리는 또 다른 방법은 3D 프린팅을 사용하여 구성 요소를 직접 수리하는 것입니다. 항공 우주, 조선 및 산업 제품의 유지 관리 팀은 DED(직접 에너지 증착)와 같은 AM 프로세스를 사용하여 구성 요소를 원래 형태로 다시 제조하기 시작했습니다.

올해 초 7개 컨소시엄이 참여했습니다. 영국 기업과 조직은 AM 기술을 사용하여 도구 및 다이를 저비용으로 수리할 수 있도록 하는 DigiTool이라는 120만 파운드 프로젝트를 시작했습니다.

3D 프린팅을 통해 도구 및 다이 부문의 회사는 극복할 수 있습니다. 다이 교체 및 수리 비용으로 유지 관리 프로세스의 속도를 높일 수 있습니다. 이는 기업이 비용과 재료를 절약하는 데 도움이 되는 동시에 낭비를 줄이면서 지속 가능성을 개선하는 데 도움이 됩니다.

3. 보다 유연한 MRO 재고 관리를 가능하게 하는 3D 프린팅

예비 부품의 재고를 유지하는 것은 저렴하지 않습니다. 예비 부품으로 가득 찬 창고를 유지하는 데만 매년 가격이 수천 달러까지 오를 수 있습니다. 일부 부품은 고가이며 회사에서는 기계 가동 중지 시간을 피하기 위해 몇 개의 예비 부품만 준비하면 됩니다.

이러한 부품에 대해 3D 프린팅은 디지털 인벤토리 형태의 솔루션을 제공할 수 있습니다. 3D 프린팅은 부품을 생산하기 위해 디지털 파일이 필요하므로 설계가 승인되면 로컬 디스크, 중앙 디스크 또는 클라우드의 가상 부품 카탈로그에 저장할 수 있습니다.

이상적인 세상에서 제조업체는 가상 재고를 통해 주문형 생산을 위해 전 세계 어디에서나 생산 시설로 디지털 파일을 보내 비용을 절감하고 상당한 양의 리소스를 절약할 수 있습니다.

이러한 방식으로 디지털 재고 생성은 유지 관리에 대한 민첩한 접근 방식을 제공하여 기업이 더 낮은 재고 비용을 달성하고 더 짧은 시간 내에 부품을 배송할 수 있도록 합니다.

4. 보다 민첩한 MRO 공급망을 촉진하는 3D 프린팅

다양한 장비에 특화된 부품의 특성상 유지보수 자재의 공급 기반이 매우 세분화되어 있습니다. 이러한 부품을 조달하는 데는 리드 타임이 긴 경우가 많으며, 이는 예비 부품이나 도구에 즉시 액세스해야 하는 제조업체에게 어려운 문제입니다.

3D 프린터는 필요에 따라 수리 부품을 인쇄할 수 있는 기능을 제공하고 필요한 지점에 더 가깝게 인쇄하여 리드 타임과 물류 비용을 줄입니다.

해상 굴착 장치, 전장 및 선박과 같이 교체 부품 공급이 제한적이거나 물류 문제로 인해 지연이 발생할 수 있는 원격 위치에 특히 유용합니다.

예를 들어, HMAS Parramatta에 탑승한 호주 해군 선원들은 배치되는 동안 함대를 지원하기 위해 3D 프린팅을 사용했습니다. HMAS Parramatta가 승선한 이노베이션 유닛은 최근 동아시아 배치 동안 3D 프린팅을 사용하여 사운드 전원 통신 어댑터와 같은 필수 품목을 복제하는 능력을 보여주었습니다.

미 해군도 3D 프린팅 기술을 신속하게 탑재하고 있습니다. 최대 작전.

작년에 28개월 동안 해군의 USS George HW Bush(CVN 77) 항공모함은 기존 부품과 3D 프린팅 부품으로 업그레이드됩니다. 선박 팀은 고장난 경우 부품이 만들어지고 선박으로 운송되거나 항구로 돌아갈 때까지 기다릴 필요 없이 바로 예비 부품을 인쇄할 수 있을 것으로 예상합니다.

MRO의 3D 인쇄:민첩성 및 응답성 향상

3D 프린팅은 유지보수 팀의 도구 상자에서 없어서는 안될 도구가 되고 있습니다. 이 기술은 예비 부품의 리드 타임을 단축하여 기계 가동 중지 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다. 더 이상 사용할 수 없는 부품을 3D 프린팅할 수 있으므로 노후된 장비를 더 오래 사용할 수 있습니다.

또한 3D 프린팅을 사용하면 희귀 예비 부품의 재고를 디지털화하여 저장 공간을 확보하고 비용을 절감할 수 있습니다.

마지막으로 3D 프린팅은 복잡한 MRO 공급망을 위한 유연한 솔루션을 제공하여 사용 지점에 더 가까운 주문형 생산을 가능하게 합니다.

많은 이점으로 인해 유지보수 및 수리에만 3D 프린팅의 사용이 증가하여 MRO 작업이 더 큰 민첩성과 응답 수준으로 향상되는 것을 확인했습니다.