Zasada 3U: unikaj, używaj ponownie, utylizuj (ang. reduce, reuse, recycle) to hasło przewodnie zrównoważonego przemysłu. Mimo to dla wielu podmiotów przemysłowych naprawa zużytych elementów maszyn była do tej pory po prostu nieopłacalna. Już wkrótce może się to zmienić dzięki opartym na systemie SINUMERIK One firmy Siemens, oferowanym przez Grupę CHIRON maszynom do druku 3D z metalu.
To, co jeszcze kilka lat temu brzmiało jak science fiction, teraz jest możliwe dzięki nowemu produktowi Grupy CHIRON: drukarce 3D AM Cube. Wykorzystuje ona technologię laserowego osadzania metali (laser metal deposition, LMD).
To prawdziwa rewolucja w produkcji przyrostowej (additive manufacturing, AM). Umożliwia zmianę głowicy osadzającej podczas trwania procesu, aby spełnić różne wymagania dotyczące obrabianego przedmiotu. Na przykład, by uzyskać wysoką jakość powierzchni, wysoką szybkość osadzania lub do powlekania wewnętrznego i zewnętrznego. Co więcej, AM Cube jest również w stanie stosować drut lub proszek na różnych etapach produkcji.
SINUMERIK One firmy Siemens jest podstawą AM Cube. Cyfrowy system komputerowego sterowania numerycznego (CNC)
w połączeniu z modułem NX CAM wykorzystuje technologię „cyfrowego bliźniaka” (digital twin) do symulacji i testowania procesów roboczych w przestrzeni wirtualnej przed ich wdrożeniem. Użytkownicy oszczędzają czas, zasoby i koszty.
Co więcej, SINUMERIK One łączy automatyzację, kompetencje w zakresie technologii i cyfryzację w jedno zwiększające produktywność rozwiązanie. Dzięki elastycznej platformie i automatycznej zmianie głowicy osadzającej, AM Cube może być wykorzystywana do powlekania i naprawy komponentów, jak również do wytwarzania półproduktów w technologii odlewu precyzyjnego o wysokiej dokładności wymiarowo-kształtowej (near-net-shape). Jest naprawdę wszechstronnie utalentowana!
Naprawa zamiast wymiany
Firma Hammerwerk Fridingen liczy na AM Cube przy naprawie elementów tnących. – Możliwość naprawy zamiast wymiany jest cenną cechą, ponieważ pozwala nam realizować nasze cele
w zakresie zrównoważonego rozwoju – podkreśla Dominik Hipp, szef działu obróbki skrawaniem
w Hammerwerk Fridingen. Dodatkową zaletą jest mniejsza zależność od niestabilnych łańcuchów dostaw, ponieważ części mogą być naprawiane w pobliżu miejsca ich użytkowania.
W przypadku pierścieni tnących zużyte krawędzie usuwa się za pomocą narzędzia skrawającego,
a następnie odbudowuje poprzez druk 3D. Na koniec pierścienie zacinające są obrabiane w celu nadania im ostatecznego kształtu. Dzięki takiemu podejściu żywotność narzędzia skrawającego zostaje wydłużona 2,5-krotnie. W praktyce oznacza to 40 tys. cykli zamiast typowych 16 tys.
do zaistnienia konieczności wymiany. Dzięki renowacji pierścieni zacinających Hammerwerk Fridingen zużywa mniej zasobów i oszczędza czas w porównaniu z procesami ręcznymi lub jednorazowym użyciem pierścienia.
Studium przypadku: duży impuls dla gospodarki cyrkularnej
Energia wiatrowa wnosi ogromny wkład w światową produkcję energii odnawialnej. Turbiny lądowe i morskie pracują przez całą dobę, nieustannie mierząc się z pełną siłą wiatru. Obciążenia te odbijają się na elementach mechanicznych – zwłaszcza na kołach zębatych, które łączą wirnik
z generatorem. Właściwa konserwacja, w szczególności kół zębatych, jest niezbędna, by zapewnić pracę turbin przez planowany okres eksploatacji wynoszący 20–25 lat.
Ze względu na rolę, jaką turbiny wiatrowe odgrywają w zrównoważonej produkcji energii, odnowienie byłoby naturalnym wyborem. – W przypadku kół zębatych decyzja prawie zawsze zapada na korzyść nowych, ponieważ ich renowacja jest nieekonomiczna – wyjaśnia Cedric Bardenhagen, kierownik ds. kontaktów z kluczowymi klientami w Siemens, odpowiedzialny
za Grupę CHIRON. To jednak wkrótce może się zmienić. Siemens i Grupa CHIRON zakończyły badania nad możliwością wykorzystania AM Cube do opłacalnej renowacji kół zębatych.
Nowe szanse biznesowe
Dodatkową zaletą SINUMERIK One jest zwiększenie wydajności obróbki skrawaniem nawet o 30 proc. Dzieje się tak dlatego, że dzięki Sinumerik One centra obróbcze mogą osiągać większe prędkości ścieżek i większą produktywność. W połączeniu
z zaawansowanymi możliwościami addytywnymi i subtraktywnymi w oprogramowaniu NX CAM, firmy mogą uprzemysłowić produkcję przyrostową. Kompleksowa technologia Siemens umożliwia producentom maszyn oferowanie technologii pozwalającej na szybkie i elastyczne odnawianie zużytych części po konkurencyjnej cenie. Możliwości te otwierają drzwi
do nowych szans biznesowych przed takimi firmami jak Grupa CHIRON i Hammerwerk Fridingen.
Być może jeszcze ważniejszy jest wkład, jaki rozwój oprogramowania wnosi do gospodarki obiegowej. Postawieni przed pytaniem: nowe czy odnowione, pracownicy działu utrzymania ruchu coraz częściej mogą sięgnąć po opcję najbardziej przyjazną środowisku. – W coraz większej liczbie przypadków wybór padnie na część odnowioną – podsumowuje Till Oeschger, kierownik projektu AM Cube w Grupie CHIRON.