4 façons dont l'impression 3D améliore les opérations de maintenance et de réparation 

Un délai d'exécution plus rapide, une production à la demande et une plus grande flexibilité dans les services de réparation - ce ne sont là que quelques-uns des avantages offerts par l'impression 3D pour les opérations de maintenance, de réparation et de révision (MRO).

Il n'est donc pas étonnant que la technologie soit utilisée dans le MRO dans de nombreux secteurs, notamment les secteurs de l'aérospatiale, des chemins de fer, du pétrole et du gaz et de l'automobile.

Dans l'article d'aujourd'hui, nous approfondirons les avantages de l'impression 3D pour le MRO, tout en explorant des exemples de la technologie en action.

1. L'impression 3D permet de remettre un actif en service plus rapidement

Les équipes de maintenance sont toujours sous pression pour fournir un service rapide, efficace et à faible coût. La tâche principale de la maintenance est de réduire les temps d'arrêt imprévus et, par conséquent, d'augmenter l'efficacité globale de l'équipement (OEE).

L'impression 3D aide la maintenance à réduire les temps d'arrêt en augmentant la disponibilité des pièces de rechange ou des équipements de réparation - dans de nombreux cas à un coût inférieur et avec un délai d'exécution plus rapide.

Pour l'industrie, produire des pièces de rechange et des outils plus rapidement signifie une disponibilité accrue des machines et moins d'interruptions de production. Pour les consommateurs, cela signifie moins de temps d'attente pour que quelqu'un répare une voiture ou un appareil.

Dans un exemple, Ding Tool LLC, une entreprise spécialisée dans les outils de débosselage sans peinture, a utilisé l'impression 3D pour développer de nouveaux débosselages solutions pour pouvoir réparer les bosses automobiles plus rapidement et plus efficacement.

Traditionnellement, les techniques de débosselage sans peinture pour les voitures reposaient sur un outil, qui est essentiellement une tige métallique, ou un pic de carrosserie, qui repousse les bosses du dessous d'un panneau de carrosserie de véhicule.

De tels outils utilisent un seul point de contact avec la bosse. Bien qu'efficace dans certains cas, cette approche a été quelque peu limitée et peut ralentir le processus.

En collaboration avec B9Creations, une société de solutions d'impression 3D, Ding Tool a développé un outil de bosselage imprimé en 3D amélioré qui est capable de fournir jusqu'à 19 contacts avec une bosselure, augmentant la vitesse de réparation. Il permet également aux utilisateurs d'affiner la quantité de force à ressort fournie lors de la réparation des bosses.

Selon l'entreprise, le nouvel outil peut augmenter la vitesse de 20 à 30 % pour les réparations de bosses. – ce qui signifie qu'un client peut récupérer sa voiture dans un délai beaucoup plus court.

2. L'impression 3D peut prolonger la durée de vie des éléments obsolètes ou endommagés 

S'ils sont entretenus correctement, les actifs peuvent fonctionner pendant de nombreuses années. Mais inévitablement, une machine deviendra obsolète et les pièces de rechange peuvent être difficiles à trouver ou trop chères à commander.

Prenons l'exemple de l'industrie ferroviaire. La durée de vie des trains varie généralement entre 35 et 45 ans. Les opérateurs ferroviaires sont donc confrontés à plusieurs défis lorsqu'il s'agit de l'entretien des véhicules et du remplacement des pièces de train plus anciennes, qui peuvent être difficiles à trouver.

L'un de ces défis est le coût d'arrêt par jour pour un train, qui peut être assez élevé. On estime qu'une pièce de train à remplacer, qui coûte moins de 100 €, peut souvent faire reculer un seul grand service ferroviaire de banlieue américain de 18 000 € pour chaque jour où la pièce maintient un train hors service.

Afin de faire face à de tels défis, les entreprises - non seulement dans l'industrie ferroviaire, mais aussi dans d'autres secteurs, où les actifs servent généralement pendant de nombreuses années, comme l'aérospatiale et le pétrole et le gaz - recherchent de nouvelles façons de produire des pièces de rechange obsolètes plus rapidement et plus économiquement.

L'impression 3D est en train de devenir l'une des technologies capables de résoudre ces problèmes. Il s'agit d'une technologie de fabrication numérique, ce qui signifie qu'elle repose sur des flux de travail numériques et ne nécessite pas d'outils supplémentaires, tels que des moules, pour créer une pièce.

Sans avoir besoin de tels outils, l'impression 3D peut réduire considérablement le temps de fabrication des pièces de rechange obsolètes, dans certains cas jusqu'à 95 %. Le processus est également fréquemment couplé à une ingénierie inverse, en particulier lorsque la conception originale d'une pièce a été perdue.

Une pièce de rechange imprimée en 3D maintient l'ancien train sur la bonne voie 

La compagnie ferroviaire allemande, Deutsche Bahn, est un exemple de la façon dont les pièces de rechange imprimées en 3D peuvent profiter aux anciens actifs.

Au cours des dernières années, la Deutsche Bahn a identifié la possibilité d'utiliser l'impression 3D pour plus de 100 cas d'utilisation. La plupart des pièces sont liées à la disponibilité, ce qui signifie qu'elles peuvent être difficiles à se procurer, ce qui entraîne un temps d'arrêt du véhicule d'un mois.

Un exemple d'une telle pièce est un couvercle de roulement d'essieu pour une locomotive de classe 294. Ce modèle a été mis en service dans les années 1960 et 1970, et les pièces détachées de certains composants, comme ce capot, ne sont pas disponibles.

Traditionnellement, lorsque la Deutsche Bahn a besoin de faire produire de nouvelles pièces, elle se tourne vers un processus de moulage. Cependant, cette méthode implique généralement des quantités minimales d'achat élevées et la livraison des pièces peut prendre plusieurs mois. Pour des pièces uniques, comme le couvercle de roulement d'essieu, cette approche s'avère inefficace et coûteuse.

L'impression 3D apparaît comme une alternative naturelle, offrant la possibilité d'imprimer la pièce plus rapidement et à la demande. L'entreprise s'est tournée vers un bureau de service, qui a imprimé en 3D un couvercle de roulement à l'aide de la technologie de fabrication additive Wire Arc (WAAM). Le procédé WAAM utilise le fil comme matière première. Le fil est acheminé à travers une buse et soudé, couche par couche, dans la pièce finale.

La pièce, qui pèse 13 kg, a été imprimée en seulement 7 heures, offrant à la Deutsche Bahn des avantages tels que une disponibilité accrue des pièces et des coûts de fabrication considérablement réduits. En fin de compte, l'utilisation de l'impression 3D a permis à l'entreprise de remettre le train sur les rails beaucoup plus rapidement et d'éviter des temps d'arrêt longs et coûteux.

Réparer les composants endommagés avec l'impression 3D

Une autre façon d'accélérer les opérations de réparation et de remettre un actif en service consiste à utiliser l'impression 3D pour réparer directement les composants. Les équipes de maintenance dans les secteurs de l'aérospatiale, de la construction navale et des biens industriels commencent à utiliser des processus de FA, tels que le dépôt direct d'énergie (DED), pour remettre à neuf les composants dans leur forme d'origine.

Plus tôt cette année, un consortium de 7 Les entreprises et organisations britanniques ont lancé un projet de 1,2 million de livres sterling, appelé DigiTool, pour permettre la réparation à faible coût d'outils et de matrices en utilisant les technologies de FA.

Avec l'impression 3D, les entreprises du secteur des outils et matrices peuvent surmonter les coûts de remplacement et de réparation des matrices, avec le potentiel d'accélérer le processus de maintenance. Cela aidera les entreprises à économiser sur les coûts et les matériaux, tout en améliorant simultanément leur durabilité avec moins de gaspillage.

3. L'impression 3D permet une gestion des stocks MRO plus flexible 

Maintenir un stock de pièces de rechange n'est pas bon marché :les prix peuvent atteindre des milliers de dollars chaque année juste pour maintenir un entrepôt plein de pièces de rechange. Certaines pièces sont chères et les entreprises n'ont besoin de garder que quelques pièces de rechange pour éviter les temps d'arrêt de la machine.

Pour de telles pièces, l'impression 3D peut apporter une solution sous la forme d'un inventaire numérique. L'impression 3D nécessite des fichiers numériques pour produire une pièce, donc une fois la conception approuvée, elle peut être stockée dans un catalogue de pièces virtuel sur un disque local, sur un disque central ou même dans le cloud.

Dans un monde idéal, les inventaires virtuels permettront aux fabricants d'envoyer des fichiers numériques à leurs installations de production, partout dans le monde, pour une production à la demande, en réduisant les coûts et en économisant une quantité considérable de ressources.

De cette manière, la création d'inventaires numériques offre une approche agile de la maintenance, permettant aux entreprises de réduire les coûts d'inventaire et de garantir la livraison des pièces dans des délais plus courts.

4. L'impression 3D facilite une chaîne d'approvisionnement MRO plus agile 

La base d'approvisionnement pour les matériaux d'entretien et de réparation est très fragmentée, en raison de la nature des pièces spécialisées pour des équipements variés. L'achat de telles pièces s'accompagne souvent de longs délais de livraison, un défi pour les fabricants qui ont besoin d'accéder immédiatement à des pièces de rechange ou à des outils.

Une imprimante 3D offre la possibilité d'imprimer des pièces de réparation à la demande et au plus près du besoin, réduisant ainsi les délais ainsi que les coûts logistiques.

Ceci est particulièrement avantageux pour les emplacements éloignés comme les plates-formes offshore, les champs de bataille et les navires, où l'approvisionnement en pièces de rechange est limité ou où des problèmes logistiques sont susceptibles d'entraîner des retards.

Pour Par exemple, les marins de la Royal Australian Navy à bord du HMAS Parramatta ont utilisé l'impression 3D pour soutenir la flotte pendant son déploiement. L'unité d'innovation embarquée du HMAS Parramatta a démontré sa capacité lors du récent déploiement du navire en Asie de l'Est, en utilisant l'impression 3D pour reproduire les éléments nécessaires comme un adaptateur de communication alimenté par le son.

La marine américaine apporte également la technologie d'impression 3D à bord pour accélérer des opérations.

L'année dernière, il a été annoncé que sur une période de 28 mois, l'USS George HW de la Marine Bush (CVN 77) porte-avions, sera amélioré avec des pièces conventionnelles et imprimées en 3D. L'équipe du navire prévoit qu'en cas de casse, elle pourra imprimer une pièce de rechange sur place, sans avoir à attendre qu'une pièce soit fabriquée et transportée vers un navire ou qu'elle retourne dans un port.

Impression 3D dans le MRO :gagner en agilité et en réactivité 

L'impression 3D devient un outil indispensable dans la boîte à outils des équipes de maintenance. La technologie permet de réduire les temps d'arrêt des machines en accélérant les délais de livraison des pièces de rechange. Avec la possibilité d'imprimer en 3D des pièces qui ne sont plus disponibles, cela permet également de maintenir plus longtemps en service les équipements vieillissants.

De plus, avec l'impression 3D, il est possible de numériser un inventaire de pièces détachées rares, libérant ainsi de l'espace de stockage et donc diminuant les coûts.

Enfin, l'impression 3D offre une solution flexible pour les chaînes d'approvisionnement MRO complexes, permettant une production à la demande plus proche du point d'utilisation.

Avec tant d'avantages, nous constatons que l'utilisation de l'impression 3D dans la maintenance et la réparation ne fait qu'augmenter, amenant les opérations MRO à un niveau d'agilité et de réactivité accrus.