這麽神奇嗎？3D列印還能維修有軌電車！

很多城市都有通勤鐵路系統，且不同城市的有軌電車樣式迥異。這樣的多樣化給運維工作帶來了不小的挑戰，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，最好是保證在一天之內恢復運行。所以，備用部件也必須快速獲取。不過，與汽車的情況不同，軌道車輛的零組件設計複雜且數量較少，往往只根據具體需要來進行製造。並且，這些零組件在訂購後通常需要幾周甚至數月的交付時間。如此長的交付周期對於公共交通運營商來說是難以接受的。

實時列印而非倉儲

以西門子交通為例，工作人員現在仍會根據交通應用的需要預製關鍵備件，並儲存在維修站。這讓用於列車維護的零組件儲備可用率接近100%。然而，這種方式的弊端是成本高昂，尤其是考慮到很多零組件最終並不會真正使用。因此，西門子交通提出了一個新想法：在維修站逐步配備最尖端的工業3D印表機，可以在幾個小時內完成備件的製作。

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台3D印表機，該中心於2018年春天在德國多特蒙德建立。維修中心已經在為杜塞爾多夫機場的空中列車（SkyTrain）列印零組件，這輛懸掛單軌列車由西門子提供，連接機場各個航站樓。除零組件外，3D印表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印表機網絡，並將它們與在愛爾蘭根的總部聯繫起來，在那裡我們運營著一個3D列印能力中心。”西門子交通增材製造業務負責人Michael Kuczmik表示。目前，全球共有88個這樣的維護項目正在進行。

3D列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，多特蒙德的設施並不能實現完全自給自足，所以需要繼續在愛爾蘭根能力中心使用西門子NX軟體設計備件。之後，工作人員會將數據發送到多特蒙德，在那裡進行列印。

成品組件而非樣品

西門子在增材製造方面已經積累了豐富的經驗，早在1989年就購買了第一台3D印表機。

幾年前，西門子發電服務集團面向市場推出了第一款3D列印組件——燃氣輪機燃燒器的尖端。這給了交通業務一個啟發：如果增材製造可以實現如此高要求的應用，那麽它也可以用於生產對安全至關重要的軌道零組件。隨後，西門子交通發起了一項3D列印可行性研究，並從那時起一直在愛爾蘭根設計、製造金屬及塑料部件。

然而，專家們在初期面臨著重大挑戰，因為當時還沒有針對使用增材製造技術生產的鐵路系統部件的行業標準。因此，他們進行了廣泛研究，花了整整一年時間來開發3D列印工藝，確保列印系統穩定運行，以及所生產的零件能保持始終如一的高品質。他們的成果說服了德國技術檢驗協會T?V Süd。西門子交通和德國的另一家製造商被該協會認證為“增材製造服務的工業供應商”。

多特蒙德的鐵路服務中心起初只打印塑料部件，其工作原理是基於熔融沉積建模技術，塑料層層熔化，進而成型為3D結構。現在，熔融沉積建模方法也計劃用於製造軌道車輛的內部鑲板組件。通過3D列印，多特蒙德的專家可以快速修複損壞的零組件。過去製造零組件要花數個星期的時間，而現在3D印表機只需要幾個小時。換句話說：這一解決方案將備件製造時間縮短了最高達95%。

據公司介紹，增材製造技術也將很快應用於在美國和俄羅斯的軌道車輛維修，進一步擴大增材製造的網絡系統。