反思铁路斯蒂芬妮-Brickwede
AM 的数百万美元力量
2025 年 4 月 17 日 | 阅读时间:5 分钟
在最近一期的添加剂零食播客中,主持人 Fabian Alefeld欢迎StefanieBrickwede 的回归,她不仅是德国国家铁路公司 Deutsche Bahn (DB) 内推动 AM 应用的杰出人物,而且还通过她领导的网络在各行各业推动 AM 应用。
这次讨论对 DB 实施 AM 的十年、从利基应用到核心制造支柱的战略演变,以及合作在加速进展中的关键作用进行了精彩的探讨。
欢迎一位先锋重返播客
Fabian Alefeld 再次介绍了 StefanieBrickwede,强调了她作为德国铁路公司增材制造 主管和Mobility Goes Additive (MGA)网络总经理的双重身份。上一次对话是在几年前,本期节目介绍了德国联邦铁路公司和 MGA 取得的显著进展。
德国铁路添加剂十年:从陈旧到战略
Stefanie 分享说,今年是 DB 使用调幅技术十周年。这一历程的起点并不高,只是为了应对陈旧过时的挑战。由于列车通常要运行 30 年、40 年甚至 50 年,为旧型号列车购买备件变得越来越困难和昂贵。AM 为按需生产这些无法获得的零件提供了完美的解决方案。一开始只有 10 个零件,现在已经爆炸性增长:目前,DB 已利用 12 种不同的 AM 技术,在 700 种不同的使用案例中打印 超过 150,000 个零件。
有趣的是, DB 公司最初采用的是独特的自下而上的方法。DB 公司的主要业务是维护,而不是建造,因此其庞大的库存缺乏全面的 CAD 数据库。Stefanie 的团队并没有采取典型的自上而下的企业举措,而是直接联系维护车间的同事,向全公司 20 万名员工中愿意加入 AM 工作的热心人士发出邀请。
这造就了一支充满热情、不分等级的团队,能够直接从底层识别现实世界的需求。直到后来,DB 才开始将夹具、固定装置和工具(通常被认为是 "低垂的果实")纳入其中,并利用改进的数据库甚至人工智能来识别可印刷部件,从而开发出更具战略性的自上而下的方法。现在,自下而上的热情和自上而下的战略相互配合。
衡量成功:从打印零件到节省数百万美元
Stefanie 有趣地回忆起早期的一次 KPI 讨论,她的老板(曾在空中客车公司工作)最初建议以第一年打印 20,000 个零件来衡量成功与否,鉴于他们当时只有打印 10 个零件,这个目标引起了哄堂大笑。
虽然零件数量(特别是真正的备件、原型或工具,而不是赠品)是早期的衡量标准,但重点很快转移到可量化的财务影响上。自 2019 年以来,AM 每年为 DB 节约了高达两位数的百万欧元。
这些节省来自多个方面:克服了最小订货量问题,大大缩短了交货时间(如下面讨论的齿轮箱壳体案例),以及避免了代价高昂的列车停滞。
然而,未来最重要的潜力在于数字化仓储。仅德国联邦铁路公司的机车车辆实体仓库就拥有价值 18 亿欧元的零部件,其中的 10% 如今已经可以打印 。
德国联邦铁路公司的 "通往一亿之路 "战略正是在挖掘这一潜力,该战略旨在通过按需制造和减少实物库存实现一亿欧元的节约。为了实现这一目标,德国联邦铁路公司现在要求新采购的列车必须有 10% 的零部件是可打印的,荷兰铁路公司(NS)也采用了这一趋势。
克服障碍:验收、资格和标准
Stefanie 强调了让技术有形化的力量--将金属打印 部件实物展示给利益相关者有助于开阔视野。沟通、内部营销,甚至员工竞赛(既能发现应用,又能提高意识)都是关键所在。家用 FDM 打印机的日益普及也有助于员工熟悉 AM 的基本概念。
一个主要障碍是漫长的认证过程,特别是对关键部件而言。
打印 本身往往不是瓶颈,资格认证和测试才是最耗时的。DB 和 MGA 认识到这一点,积极与德国标准化协会 (DIN) 等标准化机构合作,制定所需的指导原则。其中一项重要成果就是DIN 52920 标准,该标准有助于评估生产基地可靠打印关键零件的能力。
Stefanie 强调,有必要制定统一的欧洲(EN)或国际标准(ISO、ASTM),以促进更广泛的采用和简化供应商整合,并称标准 "黑客 "确实 "性感",因为它可以实现扩展。
移动性的加法:网络协作的力量
德铁认识到需要向其他公司学习并更快地扩大规模,因此在九年前启动了 MGA 网络,当时只有九个创始成员。如今,MGA 已成为欧洲领先的 AM 网络,拥有近 150 家成员公司,其中包括主要的铁路运营商、供应商、机器生产商、材料供应商、软件公司、研发机构和大学。
MGA 促进整个供应链和多个行业的合作,包括铁路、航空、汽车、航天、建筑、国防、医疗,甚至生活方式(时尚、珠宝、设计)。工作组负责应对认证、材料开发、可持续发展和教育等共同挑战。
Stefanie 分享了一些实例,如在 14 天内组织的铜打印 快速研讨会,以及通过西门子和材料供应商 Lehmann&Voss 的合作,开发出所需的阻燃粉末(满足高铁标准,以前仅限于 Ultem 9085 等材料)。这种由用户驱动的网络缩小了行业需求与供应商能力之间的差距。
成功案例:利用 AM 避免危机
AM 影响的一个有力例子是,50 台货运机车因无法获得齿轮箱而闲置。传统的采购方式规定了最低订货量和两年的交货期。
面对董事会讨论的潜在危机,Stefanie 的团队利用 MGA 网络,重新设计了零件,并使用 AM 打印砂模,用原始材料铸造外壳。
从发现问题到交付第一批替换住房,整个过程仅用了两个月时间,这充分证明了 AM 确保运营恢复能力的能力。
未来之路:适应性和颠覆性增长
Stefanie 强调,AM 既能提供适应性解决方案(同类零件替换,使保守行业更容易采用),也能提供颠覆性潜力(新设计、优化零件)。两者都需要。她提倡 AM 行业站在用户的角度,适应他们的需求,而不是强迫用户完全适应这项技术。
StefanieBrickwede 的见解强调了在战略性和协作性实施时,AM 的变革力量。德国铁路公司长达十年的历程为利用 AM 提高效率、复原力和创新能力提供了令人信服的蓝图,而 MGA 则展示了跨行业合作伙伴关系在克服共同挑战和加快采用这种改变游戏规则的技术方面所具有的指数级价值。