隨著春運(yùn)假期的結(jié)束，人們陸續(xù)開始返程工作所在城市。這其中，軌道交通可以說是搭載乘客人數(shù)最多的一種交通工具。

而在軌道交通行業(yè)，設(shè)備使用年限長是普遍現(xiàn)象，一般為30-40年，甚至更長時間。

要確保在幾十年的使用中，列車能夠正常運(yùn)行并進(jìn)行良好的維護(hù)就需要用到維修備件。每年，都有大量的人員從事著列車、軌道的養(yǎng)護(hù)工作，備件的庫存和采購也一向是個巨大的挑戰(zhàn)。

當(dāng)所需的零部件停產(chǎn)、或是備件不足時，設(shè)備運(yùn)營方就不得不重新制造零部件。

而如今，隨著增材制造不斷拓寬應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，3D打印已成為軌道交通供應(yīng)商的工業(yè)級工具。預(yù)計未來十年內(nèi)，增材制造將成為引領(lǐng)軌道交通供應(yīng)商運(yùn)營必不可少的一部分，這項技術(shù)應(yīng)當(dāng)被更好地運(yùn)用于提供備件保障、為維修運(yùn)營制造工具和強(qiáng)化安全性及乘客體驗。

當(dāng)然，這并不是說3D打印機(jī)能夠代替所有零部件庫存，像是車頭或乘客車廂的很多零部件尚不能簡單地使用3D打印。但在過去幾十年間，3D打印技術(shù)已得到長足發(fā)展。

我們幾乎可以用3D打印一切，從金屬到滿足防火、防煙、防毒要求的聚合物，再到陶瓷和超材料。包含設(shè)備、服務(wù)供應(yīng)商和設(shè)計工具在內(nèi)的不斷發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)使得更多應(yīng)用可以在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上實現(xiàn)3D打印。

一、增材制造的最大亮點(diǎn)：小批量、高效能、提供長周期零部件

通常來說，我們認(rèn)為增材制造最大的亮點(diǎn)在于小批量、高效能和提供長周期零部件。3D打印能縮短生產(chǎn)周期，可避免傳統(tǒng)制造生產(chǎn)周期中的高投入，包括供應(yīng)鏈、建模和安裝。

在成本方面：3D打印常常能夠省去傳統(tǒng)制造中的建模和安裝費(fèi)用。固定成本的降低意味著可以更加經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，下圖顯示了它得以實現(xiàn)的原因。

此外，還有一個時間上的優(yōu)勢：因為增材制造不需要安裝或建模，相較傳統(tǒng)制造耗費(fèi)數(shù)周或數(shù)月，3D打印零部件僅需幾天時間便可完成生產(chǎn)周期。

二、如何將其運(yùn)用于軌道行業(yè)？

很顯然在軌道維修中使用3D打印存在一些機(jī)會點(diǎn)?；贐lueprint（一家專注3D打印的戰(zhàn)略咨詢公司）對增材制造定義的四類實用案例，這一技術(shù)可在以下幾方面為軌道行業(yè)帶去最大化價值：

橋件：對軌道行業(yè)而言，“養(yǎng)”一節(jié)未在使用的車廂成本非常高。在最近的一次調(diào)研中，Blueprint發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)一列單向通勤列車組的直接成本大概在2萬美元一天。當(dāng)財政罰款不斷提升，是否有能力自主快速生產(chǎn)出備用零部件就顯得至關(guān)重要。在一個實際案例中，我們發(fā)現(xiàn)3D打印的一個單一零部件為我們的客戶節(jié)省了超過150萬美元，因為它在備件送到之前足足“頂”了16周。

小批量備件：眾所周知，在鐵道行業(yè)各項成本都很高。因為要使軌道列車能夠確保服務(wù)30年以上，備件的庫存就需要統(tǒng)一管理、維護(hù)，這些都很“燒錢”。這不僅限于30年的置存費(fèi)用，像是維持庫存的費(fèi)用、縮水和損耗，還有些不可避免的零部件缺貨。當(dāng)庫存中的備件無法再使用，就不得不重新制造，不管是加工車間生產(chǎn)的一次性零部件還是為限量生產(chǎn)的重新建模，這些都相當(dāng)昂貴且耗費(fèi)大量的生產(chǎn)周期。而如果有了3D打印套件，你就可以自行制造大部分零部件，相比傳統(tǒng)采購的零部件生產(chǎn)周期更短、成本更低。

質(zhì)量/流程優(yōu)化：世界頂尖的制造商常使用多項工具來避免運(yùn)營中的錯誤，以保持較高的直通率（測量生產(chǎn)品質(zhì)的一個常見標(biāo)準(zhǔn)）和最低的返修率。這些工具包括鉆孔定位、校驗設(shè)備，以及為精確安裝而重新設(shè)計零部件等。盡管這種趨勢尚未在軌道行業(yè)內(nèi)形成主流，但也不是說就沒有機(jī)會。使用一定的工具能使損失降到最低，操作指引和修正設(shè)備，像是貼花紙或定制鎖扣，能夠確保鎖定/掛簽程序更加安全穩(wěn)定。

乘客體驗：無論是共享出行、摩托車、分時租賃汽車或是共享單車，現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｍㄇ诘姆绞奖纫酝嗔撕芏噙x擇。要使騎行者愿意選擇公共交通而不是其他方式，通過車輛、站點(diǎn)和設(shè)備的良好維護(hù)為顧客提供相應(yīng)的體驗還有很長的路要走。傳統(tǒng)供應(yīng)商通常無法為設(shè)備維護(hù)提供必要的支持，使得設(shè)備運(yùn)營方無奈在維修和舍棄不必要的表面零部件中做出選擇。而在很多案例中，3D打印為車輛維護(hù)所需的修理備件提供了靈活的選擇。

三、未來又會怎樣？

試想一下，未來你的列車組擁有一套數(shù)字化的備件庫存。

這些備件可由任何加工車間進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)周期可能只需幾小時或幾天而不是幾周或幾個月。

同時，庫存量也被降到最低，但卻始終能夠保持隨時夠用。

四、如何開始？

確保備件隨時可用、更低的成本、更高的質(zhì)量、更穩(wěn)定的安全性。

這些聽起來都十分誘人，但培養(yǎng)增材制造能力卻并非一蹴而就。不妨從以下這些方面著手：

了解技術(shù)

在開始打印或計劃購買打印機(jī)之前，你應(yīng)該了解增材制造有哪些能力，這項技術(shù)能做什么，又有什么材料可以使用。和增材制造行業(yè)的資深人士聊一聊，讓他/她為你帶來對工具、技術(shù)和進(jìn)展的全面認(rèn)識。

集思廣益

下一步，組建一個增材制造的特別小組，包括來自供應(yīng)鏈、工程、維修、項目管理和營運(yùn)的各方參與者。以工作坊的形式想一想哪些地方可以使用增材制造技術(shù)，接著與專家合作將這些想法變?yōu)楝F(xiàn)實。

發(fā)展工程能力

最后，要發(fā)展增材制造的工程能力。如果你本身就有工程和設(shè)計能力，那就必須要提升增材制造的設(shè)計能力。通常來說服務(wù)商或是咨詢公司可以幫助你提供這項服務(wù)?；蛘哒乙粋€懂得增材制造設(shè)計的合作伙伴來處理你們公司的設(shè)計業(yè)務(wù)。

當(dāng)然，這些都只探索了增材制造應(yīng)用于零部件的“冰山一角”。要知道，這將會是一場馬拉松，而不是一次短跑。最重要的事就是行動起來，越早開始探索增材制造技術(shù)，就會越早感受到3D打印給軌道交通帶來的積極影響。是時候“上車”了！

隨著春運(yùn)假期的結(jié)束，人們陸續(xù)開始返程工作所在城市。這其中，軌道交通可以說是搭載乘客人數(shù)最多的一種交通工具。

而在軌道交通行業(yè)，設(shè)備使用年限長是普遍現(xiàn)象，一般為30-40年，甚至更長時間。

要確保在幾十年的使用中，列車能夠正常運(yùn)行并進(jìn)行良好的維護(hù)就需要用到維修備件。每年，都有大量的人員從事著列車、軌道的養(yǎng)護(hù)工作，備件的庫存和采購也一向是個巨大的挑戰(zhàn)。

當(dāng)所需的零部件停產(chǎn)、或是備件不足時，設(shè)備運(yùn)營方就不得不重新制造零部件。

而如今，隨著增材制造不斷拓寬應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，3D打印已成為軌道交通供應(yīng)商的工業(yè)級工具。預(yù)計未來十年內(nèi)，增材制造將成為引領(lǐng)軌道交通供應(yīng)商運(yùn)營必不可少的一部分，這項技術(shù)應(yīng)當(dāng)被更好地運(yùn)用于提供備件保障、為維修運(yùn)營制造工具和強(qiáng)化安全性及乘客體驗。

當(dāng)然，這并不是說3D打印機(jī)能夠代替所有零部件庫存，像是車頭或乘客車廂的很多零部件尚不能簡單地使用3D打印。但在過去幾十年間，3D打印技術(shù)已得到長足發(fā)展。

我們幾乎可以用3D打印一切，從金屬到滿足防火、防煙、防毒要求的聚合物，再到陶瓷和超材料。包含設(shè)備、服務(wù)供應(yīng)商和設(shè)計工具在內(nèi)的不斷發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)使得更多應(yīng)用可以在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上實現(xiàn)3D打印。

一、增材制造的最大亮點(diǎn)：小批量、高效能、提供長周期零部件

通常來說，我們認(rèn)為增材制造最大的亮點(diǎn)在于小批量、高效能和提供長周期零部件。3D打印能縮短生產(chǎn)周期，可避免傳統(tǒng)制造生產(chǎn)周期中的高投入，包括供應(yīng)鏈、建模和安裝。

在成本方面：3D打印常常能夠省去傳統(tǒng)制造中的建模和安裝費(fèi)用。固定成本的降低意味著可以更加經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)小批量生產(chǎn)，下圖顯示了它得以實現(xiàn)的原因。

此外，還有一個時間上的優(yōu)勢：因為增材制造不需要安裝或建模，相較傳統(tǒng)制造耗費(fèi)數(shù)周或數(shù)月，3D打印零部件僅需幾天時間便可完成生產(chǎn)周期。

二、如何將其運(yùn)用于軌道行業(yè)？

很顯然在軌道維修中使用3D打印存在一些機(jī)會點(diǎn)?；贐lueprint（一家專注3D打印的戰(zhàn)略咨詢公司）對增材制造定義的四類實用案例，這一技術(shù)可在以下幾方面為軌道行業(yè)帶去最大化價值：

橋件：對軌道行業(yè)而言，“養(yǎng)”一節(jié)未在使用的車廂成本非常高。在最近的一次調(diào)研中，Blueprint發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)一列單向通勤列車組的直接成本大概在2萬美元一天。當(dāng)財政罰款不斷提升，是否有能力自主快速生產(chǎn)出備用零部件就顯得至關(guān)重要。在一個實際案例中，我們發(fā)現(xiàn)3D打印的一個單一零部件為我們的客戶節(jié)省了超過150萬美元，因為它在備件送到之前足足“頂”了16周。

小批量備件：眾所周知，在鐵道行業(yè)各項成本都很高。因為要使軌道列車能夠確保服務(wù)30年以上，備件的庫存就需要統(tǒng)一管理、維護(hù)，這些都很“燒錢”。這不僅限于30年的置存費(fèi)用，像是維持庫存的費(fèi)用、縮水和損耗，還有些不可避免的零部件缺貨。當(dāng)庫存中的備件無法再使用，就不得不重新制造，不管是加工車間生產(chǎn)的一次性零部件還是為限量生產(chǎn)的重新建模，這些都相當(dāng)昂貴且耗費(fèi)大量的生產(chǎn)周期。而如果有了3D打印套件，你就可以自行制造大部分零部件，相比傳統(tǒng)采購的零部件生產(chǎn)周期更短、成本更低。

質(zhì)量/流程優(yōu)化：世界頂尖的制造商常使用多項工具來避免運(yùn)營中的錯誤，以保持較高的直通率（測量生產(chǎn)品質(zhì)的一個常見標(biāo)準(zhǔn)）和最低的返修率。這些工具包括鉆孔定位、校驗設(shè)備，以及為精確安裝而重新設(shè)計零部件等。盡管這種趨勢尚未在軌道行業(yè)內(nèi)形成主流，但也不是說就沒有機(jī)會。使用一定的工具能使損失降到最低，操作指引和修正設(shè)備，像是貼花紙或定制鎖扣，能夠確保鎖定/掛簽程序更加安全穩(wěn)定。

乘客體驗：無論是共享出行、摩托車、分時租賃汽車或是共享單車，現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｍㄇ诘姆绞奖纫酝嗔撕芏噙x擇。要使騎行者愿意選擇公共交通而不是其他方式，通過車輛、站點(diǎn)和設(shè)備的良好維護(hù)為顧客提供相應(yīng)的體驗還有很長的路要走。傳統(tǒng)供應(yīng)商通常無法為設(shè)備維護(hù)提供必要的支持，使得設(shè)備運(yùn)營方無奈在維修和舍棄不必要的表面零部件中做出選擇。而在很多案例中，3D打印為車輛維護(hù)所需的修理備件提供了靈活的選擇。

三、未來又會怎樣？

試想一下，未來你的列車組擁有一套數(shù)字化的備件庫存。

這些備件可由任何加工車間進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)周期可能只需幾小時或幾天而不是幾周或幾個月。

同時，庫存量也被降到最低，但卻始終能夠保持隨時夠用。

四、如何開始？

確保備件隨時可用、更低的成本、更高的質(zhì)量、更穩(wěn)定的安全性。

這些聽起來都十分誘人，但培養(yǎng)增材制造能力卻并非一蹴而就。不妨從以下這些方面著手：

了解技術(shù)

在開始打印或計劃購買打印機(jī)之前，你應(yīng)該了解增材制造有哪些能力，這項技術(shù)能做什么，又有什么材料可以使用。和增材制造行業(yè)的資深人士聊一聊，讓他/她為你帶來對工具、技術(shù)和進(jìn)展的全面認(rèn)識。

集思廣益

下一步，組建一個增材制造的特別小組，包括來自供應(yīng)鏈、工程、維修、項目管理和營運(yùn)的各方參與者。以工作坊的形式想一想哪些地方可以使用增材制造技術(shù)，接著與專家合作將這些想法變?yōu)楝F(xiàn)實。

發(fā)展工程能力

最后，要發(fā)展增材制造的工程能力。如果你本身就有工程和設(shè)計能力，那就必須要提升增材制造的設(shè)計能力。通常來說服務(wù)商或是咨詢公司可以幫助你提供這項服務(wù)?；蛘哒乙粋€懂得增材制造設(shè)計的合作伙伴來處理你們公司的設(shè)計業(yè)務(wù)。

當(dāng)然，這些都只探索了增材制造應(yīng)用于零部件的“冰山一角”。要知道，這將會是一場馬拉松，而不是一次短跑。最重要的事就是行動起來，越早開始探索增材制造技術(shù)，就會越早感受到3D打印給軌道交通帶來的積極影響。是時候“上車”了！