2024年06月21日
看Markforged如何帮助Vestas实现零脱碳背景简介(企业介绍):
Vestas是风能领域的全球领导者。他们在86个国家安装了151吉瓦的风力涡轮机,是世界排名第一的风力发电设备生产商.作为可持续能源解决方案的全球领导者,Vestas在《企业爵士(Corporate Knights)》发布的第18届“全球最佳可持续发展公司年度排名”中荣登榜首,获选最可持续的公司称号。增材制造正在帮助Vestas公司实现到2030年零脱碳的可持续发展目标。说到可替代能源技术,风力涡轮机是最容易辨认的。高度为137-259米(450-850英尺),风轮直径在109-236米(360-774英尺)之间,它们影响着周围的环境,经常可以在几英里外看到。如果你见过风力涡轮机,很可能是由Vestas制造的。Vestas诞生于二战后的丹麦,当时是一家小型家族企业。多年来,该公司为轻型卡车制造和供应液压系统。在20世纪70年代,它开始开发替代能源解决方案,并在1979年完成了第一个商用风力涡轮机。自1989年以来,公司专注于风力涡轮机的生产,在全球范围内设计、制造、安装和服务风力涡轮机。今天,Vestas是世界上最大的陆上和海上风力涡轮机以及风力涡轮机叶片制造商。公司总部设在丹麦,在世界各地设有多个地区办事处和15多家制造工厂。
面临挑战:
风力涡轮机是巨大而昂贵的机器,必须在最短的停机时间内可靠地运转,以尽可能地有效。这意味着在制造和安装过程中没有犯错的余地。因此,Vestas的生产设施和安装地点需要依赖大量的检测仪表。这些关键工具传统上是根据详细的制造说明从世界各地的多个供应商采购的。完成后的部件将被送到Vestas的各个地点,检查是否符合要求,一旦获得批准,就会投入使用。不幸的是,当地制造商提供的一些最终部件不是100%符合规格,没有通过最终检验。这导致了最终产品交付和安装的延迟。即使零件通过了专门的检验过程,大多数都是使用耗时且昂贵的传统加工方法和原材料制造的。以TC (top center)标记工具为例。Vestas公司使用这些关键工具来标记涡轮叶片的根端以调整桨距,通常需要5周的时间来生产。更糟糕的是,由于机械设计的限制,Vestas团队不得不订购多个版本的TC标记工具,以适应一系列叶片。或者,考虑一下旨在减少雷击伤害的闪电尖端接收器。这些感受器是通过铝减法制造的,需要至少12周的生产时间。
(Vestas TC标记工具,用于标记涡轮叶片根部末端,以在安装过程中对准螺距)“Vestas将产品交到终端用户手中,同时保持集中式的工程控制模式,从而使生产民主化。”-杰里米·海特,Vestas增材制造与先进概念首席工程师.
方案特点:
为了解决以上所述问题,Vestas团队开始研究改进整体生产工艺的替代方法。借助Markforged基于云计算、人工智能驱动的Digital Forge增材制造平台,该公司于2021年成功推出了直接数字化制造(DDM)计划。该项目将生产过程从依赖外部供应商中解放出来,并为合作提供了一个知识基础。DDM计划已经包含了2000+ Vestas部件,存储在Markforged Eiger™云数字仓库中。这使得Vestas任何地方的员工在几乎没有增材制造专业知识的情况下,都可以快速搜索并在当地X7上打印任意数量的纤维增强复合材料部件,将复合材料部署在Onyx One 3D打印机上。根据Vestas增材制造和先进概念首席工程师Jeremy Haight的说法,“我们的方法是端到端,几乎可以实时地向不同的地方提供实物。我认为这是最接近瞬间移动的方法了。”多亏了这个存储库,Vestas团队可以在任何时刻,在世界任何地方获得一致的、最新的部件,而不需要在全球各地设置专家。这极大地降低了运输和货运成本,以及生产交货期。DDM如何工作的几个例子可以看前面提到的TC标记工具和闪电尖端接收器。以前需要花费数周和数千美元来生产的TC标记工具,现在只需要几天就能生产出来。由于该工具是用纤维增强的ONYX(一种耐用、轻量的尼龙混合材料)印制的,以前的金属部件现在比以前轻85%。至于闪电尖端接收器,当地的叶片生产点将能够根据需要用3D打印铜来生产。Vestas估计,一旦实现,每个接收器将需要大约两天的时间来制造。最重要的是,Vestas团队不再担心这些部件或任何其他部件无法通过合规测试,因为它们是按需打印的,并使用精确的数字规格进行内部打印。此外,使用Markforged Blacksmith™进行过程中检查、分析和报告,验证工具的准确性。
(MF数字化零件检验验证了TC标记工具的打印精度)
“我们选择了Markforged,因为他们最有能力提供我们实现DDM愿景所需的端到端解决方案。”-杰里米·海特,Vestas增材制造与先进概念首席工程师
(用于减少雷击伤害的风力机叶片雷击尖端感受器复合原型)
客户收益:
Vestas认为DDM对于新产品开发、工具和最终使用部件的可用性至关重要。2022年,该公司将开始在其所有23个生产点推出用于检测量规工具的DDM,以促进量规的按需生产。Vestas还与Würth合作,建立一个附加生态系统,并由The Digital Forge平台制造的备件库存,为当地现场支持和其他供应商提供维护、维修和操作(MRO)。一旦初步推出完成,Vestas将把注意力转向在其网站上实施更深入的端到端流程。该公司正在使个人在Vestas的任何网站上,只要有正确的权限,就可以在其企业资产管理(EAM)和企业资源规划(ERP)系统中扫描零件代码或搜索零件,并将其自动发送到正确的本地3D打印机。使用Blacksmith和Eiger Fleet™对用户、打印机和部件检查进行集中控制,将确保高质量、高性能的工具和最终用途部件能够完成它们设计的工作。Vestas通过增材制造将生产带入内部,会增快其产品上市的速度,在这一过程中节省的时间和金钱也就越多。
(Vestas AM团队的成员负责确保工具和最终用途部件的质量和性能)
客户证言:“我们选择了Markforged,因为他们最有能力提供我们实现DDM愿景所需的端到端解决方案。”-杰里米·海特,Vestas增材制造与先进概念首席工程师
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