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04/10/2018 - IPESI INFORMA

Siemens usa impressão 3D para manutenção de trens

A Siemens Mobility GmbH, parte da Siemens AG, inaugurou em setembro sua primeira instalação digital de manutenção ferroviária - o Centro de Assistência Ferroviária RRX Siemens Mobility. Localizado em Dortmund-Eving, na Alemanha, o novo centro de manutenção oferece o mais alto nível de digitalização na indústria ferroviária, com impressão 3D avançada FDM da Stratasys. A Siemens Mobility eliminou a necessidade de estoque de peças de substituição selecionadas, reduziu o tempo de fabricação dessas peças em até 95% e agora pode atender continuamente a todas as demandas internas e dos clientes.

Reconhecido como o carro-chefe da Siemens Mobility, o Centro de Assistência Ferroviária RRX realiza a manutenção de aproximadamente uma centena de trens mensalmente. Esse nível de atividade pressiona a cadeia de suprimentos e exige soluções robustas de manufatura, que possam atender às várias necessidades dos clientes de maneira rápida e econômica. Para se adequar a este grande volume de atividade, a empresa investiu em uma Impressora 3D industrial, modelo Fortus 450mc, da Stratasys para produzir peças de substituição e ferramentas sob demanda.

"Acreditamos que nosso Centro de Assistência Ferroviária RRX é a instalação de manutenção de trens mais avançada do mundo", afirma Michael Kuczmik, Chefe de Manufatura Aditiva da Siemens Mobility GmbH, Área de Atendimento ao Cliente. "Reunindo uma série de tecnologias digitais inovadoras, podemos aumentar significativamente a eficiência das operações ferroviárias de nossos clientes. A manufatura aditiva FDM da Stratasys desempenha um papel fundamental, pois permitiu a otimização de peças de substituição para a obtenção de ciclos de vida mais longos, a custos reduzidos e em prazos cada vez mais curtos".

De acordo com Kuczmik, a capacidade de imprimir em 3D peças de substituição personalizadas sob demanda aumentou a flexibilidade de atendimento às necessidades dos clientes do Centro.

"Todo trem tem que passar por manutenções várias vezes ao ano. Como você pode imaginar, todos os nossos clientes gostariam que este processo fosse o mais rápido possível, mas ainda esperam que nosso trabalho seja feito com o máximo nível de detalhe, segurança e qualidade. Também devemos considerar trabalhos não planejados ou de última hora. E se analisarmos os diferentes modelos de trens e empresas que atendemos, concluímos que as atividades do Centro requer enorme volume de soluções personalizadas. É aqui que nossa impressora 3D Fortus 450mc se encaixa perfeitamente, ao possibilitar a produção de peças personalizadas e únicas, de forma rápida e econômica", comenta Kuczmik.

Anteriormente, a Siemens contava apenas com métodos tradicionais, como fundição, para atender às demandas dos clientes. Com o uso de fundição, o tempo médio para a produção de uma peça final personalizada era de seis semanas, o que resultava em longos prazos de entrega. Para peças únicas, esse processo era financeiramente inviável. Para obter rentabilidade, a equipe muitas vezes era obrigada a moldar grandes volumes, o que implicava na produção de muitas peças obsoletas.

"Com o uso da Fortus 450mc, podemos imprimir em 3D peças de substituição em questão de horas. As peças que exigiam um prazo de seis semanas de produção ficam prontas agora em apenas 13 horas. Em uma semana, podemos iterar e otimizar o projeto e, em seguida, imprimir em 3D uma peça de grau industrial final e personalizada. Isso nos permitiu reduzir o tempo de manufatura de cada item em até 95%, o que aumentou significativamente nossa capacidade de atendimento aos clientes", diz Tina Eufinger, Desenvolvimento de Negócios em Manufatura Aditiva, Divisão da Siemens Mobility.

Além da produção de peças de substituição, a equipe está usando a impressão 3D da Stratasys para ampliar os recursos de suas próprias ferramentas.

Um exemplo é uma ferramenta essencial do "conector", usada para sustentar os bogies (truques) do trem (o chassi, ou a estrutura que transporta o rodado). As ferramentas para esta aplicação são evidentemente difíceis de produzir por meio dos métodos convencionais, pois possuem formas extremamente complexas e exigem um alto nível de personalização. Além disso, os bogies pesam várias toneladas, sendo necessários materiais resistentes e duráveis para suportar as forças significativas quando o veículo estiver em movimento ou freando.

Com o uso da impressora 3D, a Siemens é capaz, agora, de produzir ferramentas únicas e personalizadas para cada bogie em questão de horas. Para atender às exigentes características requeridas para o material, a equipe está utilizando o material termoplástico de grau industrial Ultem 9085.

"Conectores bem fabricados são ferramentas essenciais para a manutenção efetiva e segura dos bogies. Portanto, encontrar materiais de manufatura aditiva fortes o suficiente para resistir a essas pressões tem sido um exercício importante", explica Kuczmik. "O material Ultem 9085 é resistente e permite o aproveitamento de todos os benefícios da impressão 3D personalizada, além da substituição de nosso método tradicional de manufatura por esta aplicação de usinagem".

"A capacidade de imprimir em 3D ferramentas e peças de substituição personalizadas sempre que necessário, sem a exigência de uma quantidade mínima, transformou nossa cadeia de suprimentos. Reduzimos nossa dependência das ferramentas de terceirização via fornecedores e diminuímos o custo por peça, ao mesmo tempo em que aumentamos o fluxo de receita ao aceitar mais trabalhos de baixo volume, com bom custo-benefício e eficiência", conclui.

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