4 formas en que la impresión 3D mejora las operaciones de mantenimiento y reparación

Tiempo de respuesta más rápido, producción bajo demanda y mayor flexibilidad en los servicios de reparación:estos son solo algunos de los beneficios que ofrece la impresión 3D para las operaciones de mantenimiento, reparación y revisión (MRO).

No es de extrañar, entonces, que la tecnología se utilice en MRO en múltiples industrias, incluidos los sectores aeroespacial, ferroviario, de petróleo y gas y automotriz.

En el artículo de hoy, profundizaremos en cómo la impresión 3D beneficia a MRO, mientras exploramos ejemplos de la tecnología en acción.

1. La impresión 3D ayuda a que un activo vuelva al servicio más rápido

Los equipos de mantenimiento siempre están bajo presión para brindar un servicio de manera rápida, eficiente y a bajo costo. La principal tarea del mantenimiento es reducir el tiempo de inactividad no planificado y, por lo tanto, aumentar la eficacia general del equipo (OEE).

La impresión 3D ayuda al mantenimiento a reducir el tiempo de inactividad al aumentar la disponibilidad de piezas de repuesto o accesorios de reparación, en muchos casos a un costo menor y con un tiempo de respuesta más rápido.

Para la industria, producir repuestos y herramientas más rápido significa un mayor tiempo de actividad de la máquina y menos interrupciones en la producción. Para los consumidores, significa menos tiempo de espera para que alguien repare un automóvil o un electrodoméstico.

En un ejemplo, Ding Tool LLC, una empresa especializada en herramientas de reparación de abolladuras sin pintura, utilizó la impresión 3D para desarrollar nuevas reparaciones de abolladuras. soluciones para poder reparar abolladuras automotrices de manera más rápida y eficiente.

Tradicionalmente, las técnicas de reparación de abolladuras sin pintura para automóviles se han basado en una herramienta, que es esencialmente una varilla de metal, o púa de carrocería, que empuja hacia afuera las abolladuras de la parte inferior del panel de la carrocería de un vehículo.

Estas herramientas utilizan un único punto de contacto con la abolladura. Si bien es efectivo en algunos casos, este enfoque ha sido algo limitado y puede ralentizar el proceso.

En colaboración con B9Creations, una empresa de soluciones de impresión 3D, Ding Tool ha desarrollado una herramienta mejorada de abolladuras impresa en 3D que puede proporcionar hasta 19 contactos con abolladuras, aumentando la velocidad de reparación. También permite a los usuarios ajustar la cantidad de fuerza de resorte aplicada al reparar abolladuras.

Según la compañía, la nueva herramienta puede proporcionar entre un 20 y un 30 por ciento de aumento en la velocidad para reparaciones de abolladuras. - lo que significa que un cliente puede recibir su automóvil de vuelta en un período de tiempo mucho más corto.

2. La impresión 3D puede extender la vida útil de los activos obsoletos o dañados

Si se mantienen adecuadamente, los activos pueden operar durante muchos años. Pero inevitablemente, una máquina quedará obsoleta y las piezas de repuesto pueden ser difíciles de encontrar o demasiado caras para pedir.

Tomemos como ejemplo la industria ferroviaria. La vida útil de los trenes suele oscilar entre 35 y 45 años. Por lo tanto, los operadores de trenes se enfrentan a varios desafíos en lo que respecta al mantenimiento de vehículos y el reemplazo de piezas de trenes más antiguas, que pueden ser difíciles de conseguir.

Uno de esos desafíos es el costo de tiempo de inactividad por día de un tren, que puede ser bastante alto. Se estima que una pieza de tren que necesita ser reemplazada, que cuesta menos de 100 €, a menudo puede retrasar un servicio ferroviario de cercanías importante de EE. UU. 18.000 € por cada día que la pieza mantiene un tren fuera de servicio.

Para hacer frente a tales desafíos, las empresas, no solo en la industria ferroviaria, sino también en otros sectores, donde los activos suelen funcionar durante muchos años, como el aeroespacial y el petróleo y el gas, buscan nuevas formas de produciendo repuestos obsoletos de forma más rápida y económica.

La impresión 3D se está convirtiendo en una de las tecnologías que pueden resolver estos problemas. Es una tecnología de fabricación digital, lo que significa que se basa en flujos de trabajo digitales y no requiere herramientas adicionales, como moldes, para crear una pieza.

Sin la necesidad de tales herramientas, la impresión 3D puede reducir significativamente el tiempo de fabricación de repuestos obsoletos, en algunos casos hasta en un 95 por ciento. El proceso también se combina con frecuencia con la ingeniería inversa, particularmente cuando se ha perdido el diseño original de una pieza.

Una pieza de repuesto impresa en 3D mantiene el rumbo del viejo tren

La empresa ferroviaria alemana Deutsche Bahn es un ejemplo de cómo las piezas de repuesto impresas en 3D pueden beneficiar a los activos antiguos.

Durante los últimos años, Deutsche Bahn ha identificado la posibilidad de utilizar la impresión 3D para más de 100 casos de uso. La mayoría de las piezas son relevantes para la disponibilidad, lo que significa que pueden ser difíciles de adquirir, lo que provoca un tiempo de inactividad del vehículo durante un mes.

Un ejemplo de tal pieza es una tapa de cojinete de juego de ruedas para una locomotora de la Clase 294. Este modelo se puso en servicio en las décadas de 1960 y 1970, y no se encuentran disponibles repuestos para algunos componentes, como esta cubierta.

Tradicionalmente, cuando Deutsche Bahn necesita producir piezas nuevas, recurre a un proceso de fundición. Sin embargo, este método normalmente implica cantidades mínimas de compra elevadas y la entrega de las piezas puede tardar varios meses. Para piezas únicas, como la tapa del cojinete del juego de ruedas, este enfoque resulta ineficaz y costoso.

La impresión 3D aparece como una alternativa natural, proporcionando la capacidad de imprimir la pieza más rápido y bajo demanda. La compañía recurrió a una oficina de servicios, que imprimió en 3D una cubierta de cojinete utilizando tecnología Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). El proceso WAAM utiliza alambre como materia prima. El alambre se alimenta a través de una boquilla y se suelda, capa por capa, en la pieza de trabajo final.

La pieza, que pesa 13 kg, se imprimió en solo 7 horas, proporcionando a Deutsche Bahn beneficios como mayor disponibilidad de piezas y costes de fabricación considerablemente menores. En última instancia, el uso de la impresión 3D permitió a la empresa volver a poner el tren en la vía mucho más rápido y evitar tiempos de inactividad prolongados y costosos.

Reparación de componentes dañados con impresión 3D

Otra forma de acelerar las operaciones de reparación y devolver un activo al servicio es mediante el uso de la impresión 3D para reparar los componentes directamente. Los equipos de mantenimiento en la industria aeroespacial, la construcción naval y los bienes industriales están comenzando a utilizar procesos de AM, como la Deposición Directa de Energía (DED), para remanufacturar componentes a su forma original.

A principios de este año, un consorcio de 7 Empresas y organizaciones del Reino Unido lanzaron un proyecto de £ 1,2 millones, llamado DigiTool, para permitir la reparación de herramientas y matrices a bajo costo mediante el uso de tecnologías AM.

Con la impresión 3D, las empresas del sector de herramientas y matrices pueden superar los costos de reemplazo y reparación de matrices, con el potencial de acelerar el proceso de mantenimiento. Esto ayudará a las empresas a ahorrar en costos y materiales y, al mismo tiempo, mejorará su sostenibilidad con menos desperdicio.

3. La impresión 3D permite una gestión de inventario MRO más flexible

Mantener un inventario de repuestos no es barato:los precios pueden subir a miles de dólares cada año solo para mantener un almacén lleno de repuestos. Algunas piezas son caras y las empresas solo necesitan tener un par de repuestos a mano para evitar el tiempo de inactividad de la máquina.

Para tales piezas, la impresión 3D puede proporcionar una solución en forma de inventario digital. La impresión 3D requiere archivos digitales para producir una pieza, por lo que una vez que se aprueba el diseño, se puede almacenar en un catálogo de piezas virtual en un disco local, en un disco central o incluso en la nube.

En un mundo ideal, los inventarios virtuales permitirán a los fabricantes enviar archivos digitales a sus instalaciones de producción, en cualquier parte del mundo, para producción bajo demanda, reduciendo costos y ahorrando una cantidad considerable de recursos.

De esta manera, la creación de inventarios digitales ofrece un enfoque ágil de mantenimiento, lo que permite a las empresas lograr menores costos de inventario y garantizar que las piezas se entreguen en un plazo más corto.

4. La impresión 3D facilita una cadena de suministro MRO más ágil

La base de suministro de materiales de mantenimiento y reparación está muy fragmentada, debido a la naturaleza de las piezas especializadas para equipos variados. La adquisición de tales piezas a menudo conlleva plazos de entrega prolongados, un desafío para los fabricantes que necesitan acceder a piezas de repuesto o herramientas de inmediato.

Una impresora 3D brinda la capacidad de imprimir piezas de reparación a pedido y más cerca del punto de necesidad, lo que reduce el tiempo de entrega y los costos de logística.

Esto es particularmente beneficioso para ubicaciones remotas como plataformas marinas, campos de batalla y barcos, donde el suministro de piezas de repuesto es limitado o donde es probable que problemas logísticos causen retrasos.

Para Por ejemplo, los marineros de la Armada Real Australiana a bordo del HMAS Parramatta han utilizado la impresión 3D para apoyar a la flota durante el despliegue. La Unidad de Innovación embarcada de HMAS Parramatta demostró su capacidad durante la reciente implementación del barco en Asia Oriental, utilizando impresión 3D para replicar elementos necesarios como un adaptador de comunicaciones con sonido.

La Marina de los EE. UU. También lleva la tecnología de impresión 3D a bordo para acelerar operaciones.

El año pasado se anunció que durante un período de 28 meses, el USS George HW de la Marina El portaaviones Bush (CVN 77) se actualizará con piezas convencionales e impresas en 3D. El equipo del barco prevé que, en caso de que algo se rompa, podrán imprimir una pieza de repuesto allí mismo, sin necesidad de esperar a que se fabrique una pieza y la transporten a un barco o regresen a un puerto.

Impresión 3D en MRO:aumento de la agilidad y la capacidad de respuesta

La impresión 3D se está convirtiendo en una herramienta indispensable en la caja de herramientas de los equipos de mantenimiento. La tecnología ayuda a reducir el tiempo de inactividad de la máquina al acelerar el tiempo de entrega de las piezas de repuesto. Con la posibilidad de imprimir en 3D piezas que ya no están disponibles, también ayuda a mantener el equipo envejecido en servicio por más tiempo.

Además, con la impresión 3D, es posible digitalizar un inventario de repuestos raros, liberando espacio de almacenamiento y, por lo tanto, disminuyendo los costos.

Por último, la impresión 3D proporciona una solución flexible para cadenas de suministro complejas de MRO, lo que permite una producción bajo demanda más cercana al punto de uso.

Con tantos beneficios, vemos que el uso de la impresión 3D en mantenimiento y reparación solo está aumentando, llevando las operaciones de MRO al nivel de mayor agilidad y capacidad de respuesta.