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風(fēng)力渦輪機(jī)是龐大而昂貴的機(jī)器，必須以最小的停機(jī)時(shí)間可靠地運(yùn)行，以便盡可能有效。這意味著在制造和安裝方面沒有出錯(cuò)的余地。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)制造商維斯塔斯（Vestas）在其制造設(shè)施和檢查現(xiàn)場(chǎng)依賴專門的檢查工具、儀表，通常需要在各個(gè)設(shè)施之間運(yùn)輸零件。然而，這個(gè)過程可能非常耗時(shí)，并且增加了生產(chǎn)專用風(fēng)力葉片組件所需的時(shí)間和生產(chǎn)成本。
為了消除這些瓶頸，維斯塔斯于2021年在其葉片生產(chǎn)設(shè)施中啟動(dòng)了一項(xiàng)計(jì)劃，通過增材制造-3D打印技術(shù)，以更簡(jiǎn)化、數(shù)字化的方式生產(chǎn)許多此類組件。
維斯塔斯的直接數(shù)字制造（DDM）計(jì)劃使用Markforged公司基于云的AI驅(qū)動(dòng)的Digital Forge AM平臺(tái)，3D打印機(jī)和材料，在所需現(xiàn)場(chǎng)快速生產(chǎn)專用工具、零件。
維斯塔斯是風(fēng)能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，在86個(gè)國(guó)家/地區(qū)擁有超過 151 吉瓦 (GW) 的風(fēng)力渦輪機(jī)。
維斯塔斯增材制造的其中一個(gè)部件是碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造的復(fù)合頂部中心（TC）標(biāo)記工具，由風(fēng)力葉片裝配團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)使用。使用該工具作為測(cè)量，在葉片的根部放置一個(gè)指示標(biāo)記，以確保葉片在安裝過程中以正確的間距對(duì)齊。該工具最初需要數(shù)周時(shí)間進(jìn)行制造，運(yùn)輸，然后驗(yàn)證使用，現(xiàn)在只需幾天即可完成。
以前，維斯塔斯通過金屬加工技術(shù)制造這些工裝工具，然后將工具運(yùn)送到應(yīng)用地點(diǎn)，用于檢查葉片本身的對(duì)齊情況 ，此過程可能需要大約三周的時(shí)間，包括制造和驗(yàn)證。
現(xiàn)在，有了直接數(shù)字制造系統(tǒng)，這些工具可以在任何地方進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后使用Markforged的X7 熔融沉積建模（FDM）3D打印機(jī)和Onyx碳纖維填充尼龍混合材料直接在葉片設(shè)備上打印。Markforged軟件對(duì)工具進(jìn)行數(shù)字檢查和校準(zhǔn)，并生成校準(zhǔn)報(bào)告，無(wú)需物理檢查和校準(zhǔn)步驟。改用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料還使零件的總重量減輕了85%。
如今，維斯塔斯直接數(shù)字制造計(jì)劃總共包括2000多個(gè)零件。所有這些零件的設(shè)計(jì)文件都存儲(chǔ)在Markforged Eiger基于云的數(shù)字存儲(chǔ)庫(kù)中。這使得維斯塔斯任何地點(diǎn)的員工（即使是那些幾乎沒有3D打印專業(yè)知識(shí)的員工）都可以在本地X7 3D打印機(jī)上快速搜索和制造纖維增強(qiáng)復(fù)合材料零件。
借助數(shù)字化的存儲(chǔ)庫(kù)，維斯塔斯團(tuán)隊(duì)可以在世界任何地方立即制造出一致、符合規(guī)格的零件，而無(wú)需全球設(shè)施的專家。這大大降低了運(yùn)輸和貨運(yùn)成本，以及制造交貨時(shí)間。最重要的是，維斯塔斯團(tuán)隊(duì)不再需要擔(dān)心零件未通過合規(guī)性測(cè)試，因?yàn)樗鼈兪前葱璐蛴〉模瑑?nèi)部使用精確的數(shù)字規(guī)格進(jìn)行打印。
維斯塔斯表示，到2022年，它將開始推出直接數(shù)字制造系統(tǒng)，用于葉片以外的檢測(cè)儀表工具，促進(jìn)維斯塔斯在23個(gè)制造地點(diǎn)的按需生產(chǎn)。維斯塔斯還與緊固件和裝配材料供應(yīng)商Wurth（德國(guó)Künzelsau）合作，建立了一個(gè)增材制造生態(tài)系統(tǒng)，并管理使用Markforged的Digital Forge平臺(tái)制造的備件庫(kù)存，以支持本地現(xiàn)場(chǎng)支持和其他供應(yīng)商的維護(hù)，維修和大修（MRO）。
一旦初始部署完成，維斯塔斯將在其工廠內(nèi)推進(jìn)更加深入的數(shù)字化制造端到端流程。例如，在任何維斯塔斯風(fēng)電設(shè)備站點(diǎn)上，具有使用權(quán)限的個(gè)人更容易掃描零件代碼或在其企業(yè)管理系統(tǒng)中搜索零件，并將零件數(shù)字化信息自動(dòng)發(fā)送到適配的本地3D打印設(shè)備進(jìn)行制造。制造平臺(tái)中的Blacksmith和Eiger Fleet軟件對(duì)用戶、3D打印機(jī)和零件檢測(cè)的集中控制將確保制造高質(zhì)量、高性能的工具與最終用途零件。
Source：3D科學(xué)谷