? ? ? ?列車的維護和修理需盡快完成，以保證車輛能夠及時恢復運行。未來，西門子交通將在分布全球的維修站運用3D打印技術快速制造零部件，從而加速備件的采購流程。這將節省高達95%的制作時間。在德國多特蒙德新建的鐵路服務中心，人們已經領略到了這種新方式的諸多優勢。

? ? ? ?如果你曾去過有電車或通勤鐵路系統的城市，應該會很快注意到，不同城市的火車和有軌電車樣式迥異。例如，一些城市低地板有軌電車的入口通道很低，而另一些城市有軌電車的站臺很高。由于不同公共交通運營商的個性化要求，軌道系統呈現出多樣化類型。西門子也提供不同類型的軌道車輛。然而，這種多樣性會給運維工作帶來挑戰，因為這意味著要儲備多種多樣的備件。

? ? ? ?公共交通運營商希望他們的車輛能夠獲得快捷的服務，以盡快恢復運行——＊好是保證在一天之內完成。所以，備用部件也必須快速獲取。然而，與汽車的情況不同，軌道車輛的零部件設計復雜且數量較少，往往只根據具體需要來進行制造、鑄造或者研磨。并且，這些零部件在訂購后通常需要幾周甚至數月的交付時間。如此長的交付周期對于公共交通運營商來說是難以接受的。

西門子正在使用Stratasys 3D打印來生產備件，比如用于維持列車轉向架的關鍵“連接器”。在經過虛擬構建和測試后，這一部件可以實現現場打印并使用。

實時打印而非倉儲

? ? ? ?截至目前，西門子交通仍會根據交通應用的需要預制關鍵備件，并儲存在維修站。這讓用于列車維護的零部件儲備可用率接近100%。然而，這種方式的弊端是成本高昂，尤其是考慮到很多零部件＊終并不會真正使用。因此，西門子交通提出了一個新想法：計劃在維修站逐步配備＊尖端的工業3D打印機，可以在幾個小時內完成備件的制作。目前西門子已經在新建的維修站——RRX鐵路服務中心安裝了一臺3D打印機，該中心于2018年春天在多特蒙德建立。維修中心已經在為杜塞爾多夫機場的空中列車（SkyTrain）打印零部件，這輛懸掛單軌列車由西門子提供，連接機場各個航站樓。除零部件外，3D打印機還生產了列車所需的單個工具和設備。

? ? ? ?“未來幾年，我們將在全球各地建立完整的數字化打印機網絡，并將它們與在愛爾蘭根的總部聯系起來，在那里我們運營著一個3D打印能力中心?！蔽鏖T子交通增材制造業務負責人Michael Kuczmik表示。目前，全球共有88個這樣的維護項目正在進行。

? ? ? ?“長久以來，我們一直在愛爾蘭根制造備件，并將它們運輸到各個倉庫?！盞uczmik介紹道。不過，運輸需要時間，而在倉庫使用3D打印機制造零部件會顯著縮短維護過程?！霸谖覀兊膫}庫中使用3D打印機標志著向前邁出了一大步?！盞uczmik說道。他和同事們期待著成本的大幅降低。此外，3D打印的使用減少了所需倉儲的設備數量，同時也確保了備件的快速供應。但是，多特蒙德的設施并不能實現完全自給自足?！八晕覀兝^續在能力中心使用西門子NX軟件設計備件，”KuczMik解釋道，“然后我們將數據發送到多特蒙德，在那里進行打印?！?/span>

新打印出的列車轉向架連接器。

成品組件而非樣品

? ? ? ?西門子在增材制造方面已經積累了豐富的經驗。西門子中央研究院早在1989年就購買了第一臺3D打印機，比大多數公司都要早。幾年前，西門子發電服務集團面向市場推出了第一款3D打印組件——燃氣輪機燃燒器的尖端?！斑@對我們交通業務來說是一個啟發，”Kuczmik表示，“我們開始思考，如果增材制造可以實現如此高要求的應用，那么它也可以用于生產對安全至關重要的軌道零部件?！?五年前，西門子交通發起了一項3D打印可行性研究，并從那時起，一直在愛爾蘭根設計和制造金屬及塑料部件。

? ? ? ?然而，愛爾蘭根的專家＊初不得不應對一項重大挑戰，因為當時還沒有針對使用增材制造技術生產的鐵路系統部件的行業標準?！耙虼?，我們進行了廣泛研究，花了整整一年時間來開發3D打印工藝，確保打印系統穩定運行，以及所生產的零件能保持始終如一的高質量?！盞uczmik解釋道。他們的成果說服了德國技術檢驗協會TüV Süd。西門子交通和德國的另一家制造商被該協會認證為“增材制造服務的工業供應商”。

? ? ? ?“3D打印通常只用于制造樣品，”Kuczmik說，“而我們會使用3D打印來生產某些對安全至關重要的零部件，并確保零部件在惡劣條件下能夠正常運轉?！?/span>

西門子使用3D打印來生產對安全至關重要的零部件，并確保其在惡劣條件下正常運轉。

? ? ? ?多特蒙德的鐵路服務中心＊初只打印塑料部件，因為Stratasys公司提供的塑料打印機較易于操作。用于打印金屬部件的設備則要求專業的知識技能，因此這類設備目前只在埃爾朗根使用。多特蒙德的打印機工作原理是基于熔融沉積建模技術，塑料層層熔化，進而成型為3D結構?！癝tratasys被視為這種技術的首創者，我們也相信這一系統是＊先進的?！盞uczmik表示。

? ? ? ?現在，熔融沉積建模方法也計劃用于在多特蒙德制造軌道車輛內部鑲板組件。例如，比賽后狂熱的球迷在火車或電車里鬧事，如果沒有替代品存貨，那么可能會需要這種鑲板備件?！拔挥诙嗵孛傻碌腞RX鐵路服務中心需要確保軌道車輛的可用性，”Kuczmik說，“這意味著我們必須要讓車輛盡快恢復運行，保證乘客的使用?！边@一原則不僅適用于日常維護，也適用于包括事故或損壞等意外事件。通過塑料3D打印，多特蒙德的專家可以快速修復損壞的零部件。過去制造零部件要花數個星期的時間，而現在3D打印機只需要幾個小時。換句話說：這一解決方案將備件制造時間縮短了＊高達95%。

? ? ? ?增材制造技術也將很快應用于在美國和俄羅斯的軌道車輛維修。目前，美國軌道車輛的備件仍在埃爾蘭根打印，然后運往美國。Kuczmik表示：“將來我們會加快這一進程，通過在美國安裝打印機，進一步擴大我們的增材制造網絡?！?/span>

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