Der neue Plan der Schifffahrtsindustrie zum 3D-Druck von Ersatzteilen

Thyssenkrupp und Wilhelmsen gründeten ein 3D-Druck-Joint Venture mit dem Ziel, 3D-gedruckte Ersatzteile für die maritime Industrie bereitzustellen.

Mechanische Teile nutzen sich ab und gehen kaputt. Es passiert Autos, Ebenen und Fabrikausrüstung. Aber wenn es einem Frachtschiff passiert, das meilenweit von der Küste entfernt ist und eine Ladung Produkte um die halbe Welt bringen soll, kann es schnell zu einem Millionen-Dollar-Problem werden.

Es ist ein Szenario, das die führenden Unternehmen der Schifffahrtsindustrie, Thyssenkrupp Materials Services, der Materialvertriebs- und Lieferkettenzweig von Thyssenkrupp, und Wilhelmsen Ships Service gut kennen. Als Lösung haben sie erheblich in die 3D-Drucktechnologie investiert. Sie haben damit wichtige Ersatzteile schneller und kostengünstiger als bei der herkömmlichen Fertigung hergestellt und sogar 3D-gedruckte Teile von einer Drohne auf ein Schiff geworfen. Alles, um Schiffe in Bewegung zu halten.

Anfang dieses Monats haben sich diese zwei über hundert Jahre alten multinationalen Unternehmen mit einem Umsatz von mehreren Milliarden Dollar zusammengeschlossen, um der globalen maritimen Industrie eine hochmoderne, bedarfsorientierte digitale Fertigungsplattform für 3D-gedruckte Ersatzteile anzubieten.

Wilhelmsen, das sich zum Ziel gesetzt hat, die digitale Transformation der maritimen Industrie, insbesondere bei Ersatzteilen, voranzutreiben, hat sich aufgrund seiner starken technischen Expertise im industriellen 3D-Druck, auch Additive Fertigung genannt, für eine Partnerschaft mit Thyssenkrupp entschieden.

Laut Thyssenkrupp wird die neue Plattform mit dem Namen Pelagus 3D nach dreijähriger Entwicklung „Schiffsersatzteile zeit- und kosteneffizienter liefern und es Kunden ermöglichen, die Seetüchtigkeit ihrer Schiffe sicherzustellen und ihren Betrieb termingerecht aufrechtzuerhalten“.

Sowohl Thyssenkrupp als auch Wilhelmsen beschäftigen sich seit mindestens fünf Jahren mit dem 3D-Druck von Ersatzteilen für Schiffe und Offshore-Anlagen. Sie haben Propeller, Laufräder, Zahnräder und fast alle Teile aus Metall hergestellt, die kaputt gehen können, sowie weniger auffällige Teile aus technischen Polymeren, die ebenfalls den Betrieb eines Schiffes beeinträchtigen können.

Das neue Unternehmen öffnet diesen Ersatzteilservice für mehr Endbenutzer (Schiffsmanager) und Schiffsteilehersteller (OEMs) mit einem Netzwerk von etwa 60 Anbietern von additiven Fertigungsdiensten auf einer digitalen Plattform.

Durch die Digitalisierung und Dezentralisierung der Teileproduktion möchte Pelagus 3D das gesamte Ökosystem der maritimen und Offshore-Lieferkette revolutionieren.

Aber es ist weit mehr als ein Online-Ersatzteilkatalog. OEMs wie Kongsberg Maritime, das Antriebssysteme für Kreuzfahrtschiffe, Fähren und Marinen herstellt, können die digitalen Dateien ihrer Teile auf die Plattform hochladen, sodass Fertigungspartner auf der ganzen Welt (oder derjenige, der dem Bedarfsort am nächsten ist) dies tun können Drucken Sie sie bei Bedarf in 3D. Schiffsbesitzer können auch digitale Teiledateien zur Herstellung hochladen. Da die meisten Endbenutzer jedoch nicht über digitale Dateien verfügen, kann Pelagus 3D beim 3D-Scannen und Neugestalten der erforderlichen Teile helfen, insbesondere bei veralteten Komponenten.

„Unsere Pelagus 3D-Ingenieure arbeiten sowohl mit Endbenutzern als auch mit OEMs zusammen, um sicherzustellen, dass die digitalen Dateien neu gestaltet werden, um sicherzustellen, dass das Ersatzteil eine bessere Leistung erbringt, oder das Ersatzteil aus einem anderen Material gedruckt wird, das beispielsweise Korrosion verhindert“, sagt Kenlip Ong, CEO von Pelagus 3D. „Wenn Endbenutzer eine Anfrage für ein Teil einreichen, gibt es Schritte, um die Probleme anzugeben, mit denen das aktuelle Teil konfrontiert ist, und unsere Ingenieure werden weiterhin eng mit ihnen zusammenarbeiten, um die Probleme zu lösen, mit denen sie konfrontiert sind.“ Mit anderen Worten: Mit Daten darüber, warum das Teil ausgefallen ist, kann das neue Teil besser gemacht und nicht nur reproduziert werden.

Warum sollten Schiffbauer und Schiffsausrüstungshersteller digitale Dateien auf die Pelagus 3D-Plattform hochladen wollen, anstatt sie direkt herzustellen und an Schiffsmanager zu verkaufen?

OEMs wie Kawasaki, das unter anderem Propellerblätter herstellt, haben sich der Plattform angeschlossen, um Teile schneller und günstiger an die Kunden zu liefern, aber auch ihre eigenen Kosten zu senken und wettbewerbsfähig zu bleiben.

Teilehersteller können die Kosten für Logistik und Lagerbestände eliminieren und bessere Teile aus neuen Materialien liefern. Digitale Dateien ermöglichen es einem OEM, jedes Mal, wenn es gedruckt wird, ein besseres Teil herzustellen. Sie können auch Teile anpassen und konsolidieren, um die Funktionalität zu verbessern und die Gesamtleistung zu steigern.

Kunden können sich auch dafür entscheiden, ihre Ersatzteile aus bisher nicht erhältlichen Materialien zu beziehen, etwa aus Hochleistungskunststoffen, die ebenso chemikalien- und hitzebeständig wie Metalle, aber deutlich leichter sind.

3D-gedruckte Teile ermöglichen es OEMs auch, ihr Nachhaltigkeitsprofil zu verbessern. Im Vergleich zum Schmieden, Gießen und Fräsen verbraucht die Technologie weniger Material und verschwendet bei der Herstellung weniger Material. Der unten abgebildete Kugelhahn von Wilhelmsen wurde beispielsweise von Valland SpA entworfen, von Thyssenkrupp in 3D gedruckt und aus recyceltem Metall des Start-up-Unternehmens F3nice hergestellt, das aus dem Upcycling ausgedienter Metallersatzteile stillgelegter Schiffe stammt.

Vor Ort wurde ein 3D-gedrucktes Marine-Kugelgelenk installiert.

„Durch den Einsatz modernster additiver Fertigungstechnologie konnten wir Leistungsprobleme bei Teilen lösen, indem wir die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Bauteils verbesserten“, sagte Wilhelmsen in einem Beitrag.

Für Schiffsmanager liegen die Vorteile klar auf der Hand. Zusätzlich zu den Kosten und der Geschwindigkeit sowie einem nahezu unbegrenzten Katalog an Ersatzteilen kann in vielen Fällen die Neukonstruktion und der 3D-Druck einer ausgefallenen Komponente durch Pelagus den Austausch eines gesamten mechanischen Systems verhindern.

„Wenn Ersatzteile veraltet sind, arbeiten wir mit den Endbenutzern und OEMs zusammen, um digitale Dateien des alten Ersatzteils zu erstellen und es so zu gestalten, dass es langlebiger und leistungsstärker ist. Wir stellen sicher, dass Endbenutzer nicht ein ganzes Gerät austauschen müssen“, sagt Hakon Ellekjaer, Chief Commercial Officer von Pelagus 3D.

Alle 3D-gedruckten Teile durchlaufen in jeder Phase der Herstellung einen Qualitätssicherungsprozess gemäß den Standards für additive Fertigung und Teile der maritimen Industrie. Die Rückverfolgbarkeit dieser Plattform stellt sicher, dass die Qualität der hergestellten Produkte weltweit reproduziert werden kann.

Durch die Einhaltung branchenüblicher Standards und technischer Unterstützung ebnet Pelagus 3D den Weg für die Digitalisierung von Ersatzteilen für andere Branchen.

Ein aktueller Bericht aus der Autounfallreparaturbranche kam zu dem Schluss, dass der 3D-Druck den Markt für Ersatzteile für Autoreparaturen revolutionieren wird, dies jedoch durch den Mangel an Fertigung nach Industriestandards gebremst wird.

Im Transportwesen, beim Militär, in der Luftfahrt und in allen Sektoren, die auf Ersatzteile angewiesen sind, um ihre Funktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten, gehören physische Lagerbestände schnell der Vergangenheit an. Anbieter digitaler Kataloglösungen wie 3YourMind, Castor und Spare Parts 3D können den vorhandenen Teilebestand eines OEMs durchsuchen und diejenigen aufzeigen, die in 3D gedruckt werden können und dabei die gleiche oder eine bessere Qualität haben als die Teile, die mit herkömmlicher Fertigung hergestellt werden. In diesem Analyseschritt können Unternehmen Teile und Komponenten finden, die durch den 3D-Druck verbessert werden könnten.

Da immer mehr Unternehmen die Vorteile der additiven On-Demand-Fertigung für eine schnellere, lokalisierte Teileproduktion und kontinuierliche Designverbesserung erkunden, wächst das Versprechen für reibungslosere und effizientere globale Lieferketten.