行业      能源 

应用      工装夹具

地点      美国 佛罗里达州

成立时间  2016年

应用材料  Onyx(尼龙及碳纤）  连续碳纤

用户背景介绍

西门子能源公司负责西门子集团的全球能源业务，向集团能源密集型商业部门（如供电部门、传输部门、石油天然气等部门）提供全面的产品组合，包括技术、数字及传统应用工具。为了支持其能源业务，西门子公司在美国奥兰多成立了创新中心。它是美国唯一一家提专属的与制造相匹配的设计中心，覆盖机器人技术、快速原型、扫描、数字工具，并可进行金属3D打印制造。西门子创新中心以能源业务版块为基础，专注于高效解决生产中的各种问题。

挑战

西门子为全球客户提供强大的服务和维护工作。许多日常服务和维护任务可以在现场进行，也可以远程完成，但有时一些维修工作需要将涡轮机运到西门子进行现场操作。这可能导致停机时间过长。

西门的许多用户，包括全球许多压缩站、发电厂和炼油厂都使用涡轮机工作，脱机数周的方案肯定是不可取的，因此任何可以降低停机时间的方案都倍受欢迎。

圆形锯齿切割工具的第一次迭代(左）vs更新版本(右)（Markforged打印版本）

解决方案

西门子创新中心的工程师正在寻找既能维护涡轮机又能减少停机时间的解决方案。设计团队接到一个工作任务，在四个星期内设计并生产了 一个圆锯锯齿切割工具，并精确地匹配了涡轮的轮廓。如果应用成功，现场工程师可以提用它在现场完成简单的维修，不用再将燃气轮机运输到专门的维修场地进行维修，这可以为用户节省数周的时间。

他们最初使用了7台Markforged X7 3D打印机来快速打印切割工具的原型-除了气动主轴和一些现成的螺丝，其他所有结构都是用X7进行打印完成的。他们之所以选择与Markforged工业3D打印机团队合作，是因为Markforged可以帮他们实现快速迭代的同时，产品同样能满足强度要求，并且设备安装和使用都很方便，可以简单的在现场完成打印生产。Markfoged独特的3D打印工艺可对连续的碳纤维材料进行打印，所生产的零件在高冲击环境下依然可以在强度和耐久性方面有优秀的表现。

让西门子创新中心的工程师和设计师感到惊讶的是，虽然是是个测试原型，但在进行最终使用测试时，发现这个打印件居然可以满足负载能力和刚度 要求，“我们最初只是计划做一个测试，以确保它能驱动主轴，但我们发现，Markforged的碳纤维复合材料足够坚固，可以在满足最终应用的要求。”西门子机械工程师Trent Almond谈道，“团队马上意识到，Markforged的这种高性能材料的打印件，完全可以作用最终产品应用”。

以前，像这样的工具需要花几个月的时间来设计、寻找合适的材料、用CAM软件调整，然后迭代设计以让其适合传统的并昂贵的CNC生产。        在收到 现场工程师的使用反馈后，西门子创新中心的设计团队联合Markforged团队一同再次进行改进。最新改进并打印生产的工具已经可以正常应用在维修过程中，并可以顶住三班倒的全天工作压力。Hatcher说：“我们节省了大量的时间，3D打印让提高了我们的工作效率，让工作变得越来越简单”。应用Markforged 3D打印，西门子可以向用户提供更个性化，更高效的解决方案。

展望

现在，西门子创新中心的团队一旦遇到问题，第一个想到的就是Markforged 3D打印，团队不断应用其进行应用创新，例如使用Markforged 3D打印组合夹具用于涡轮叶片室内机器人的末端工具，以提高流程效率。Markforged 3D打印允许工程师不断实践其创意，通过快速迭代来改进产品。 

该公司还利用Markforged Metal X金属打印机制造定制的一次性零件，他们的机械修理厂也购买自己的Markforged Metal X金属打印机用于满足公司对金属零件快速周转的需求。“Markforged工业级3D打印机就像我们的数字工场，大部分需求在几个小时内就能满足，我们不用再等待几天或几个月的时间了”Hatcher 高兴的说道。