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Siemens industrialise la fabrication additive métallique à Finspång

Publié le

Publi-rédactionnel Présent depuis 1913 à Finspång en Suède, Siemens fabrique des turbines à gaz dans une usine à la pointe de la technologie.

Siemens industrialise la fabrication additive métallique à Finspång

Aujourd’hui le site emploie plus de 2 600 personnes. Il produit des turbines à gaz haut de gamme, performantes et fiables, dont 95 % de la production est destinée à l’exportation. L’usine regroupe toutes les ressources nécessaires à la fabrication et à la maintenance des turbines à gaz grâce à une équipe spécialisée dans la conception de turbines, une installation de tests, une unité de production en série de pointe et une équipe de service après-vente.

Du prototypage à la production en série

En 2009, les ingénieurs du site de Finspång ont commencé à utiliser la fabrication additive pour le prototypage rapide, car elle permettait de construire des prototypes fonctionnels pouvant être physiquement testés et validés ce qui a permis de réduire au maximum les délais et les coûts de conception. Puis ils se sont très vite demandé si celle-ci ne permettait pas de repenser le procédé de réparation des brûleurs de la chambre de combustion. Car élément-clé de la turbine, il s’érode après un certain nombre d’heures d’utilisation, en raison de la chaleur extrême générée par la flamme. C’est ainsi que dès 2012, l’usine a collaboré étroitement avec EOS pour concevoir une version spéciale de l’imprimante 3D M280 permettant d’imprimer le bec de rechange sur la base usinée du brûleur. Depuis, plusieurs milliers de brûleurs ont été réparés grâce à cette nouvelle méthode et les délais de réparations ont été réduits de 70 %.

Cette première étape a permis aux ingénieurs de maitriser le procédé de fabrication métallique sur lit de poudre et d’envisager une impression complète du brûleur. Avec la plateforme intégrée NX, les ingénieurs de Finspång ont repensé la conception du brûleur pour l’adapter aux contraintes du procédé, simplifier son assemblage, gagner de la masse et incorporer des fonctionnalités ne pouvant être fabriquées que par impression 3D. La structure en lattice placée dans le bec permet par exemple un refroidissement plus efficace de celui-ci et ainsi augmenter sa durée de vie. Lorsque le volume de production a augmenté, les outils de simulation et les logiciels de gestion de la fabrication développés par Siemens PLM Software ont joué un rôle crucial. Sans l’aide d’une solution logicielle adaptée, passer du prototypage à la production en série n’aurait pas été possible.

Des pièces imprimées à la demande

Siemens va créer à Finspång un site de production dernier cri, semi-autonome, reflet de la production industrielle de demain, où l’on peut imprimer des pièces à la demande et maîtriser l’exécution des travaux via le Cloud. À l’avenir, les turbines Siemens seront capables de se connecter à un centre de diagnostic pour commander des pièces de rechange qui seront imprimées à la demande. Le suivi de chaque turbine fournira des informations cruciales, telles que les heures de fonctionnement et les conditions météorologiques, qui permettront d’accroître le rendement et la longévité des turbines tout en réduisant les coûts associés. Lorsqu’une turbine à gaz pourra analyser elle-même son état de santé et prévenir qu’elle va avoir besoin d’une opération d’entretien, les composants requis pourront être imprimés afin de réduire au maximum la durée de son arrêt.

Alliant jumeaux numériques, intelligence artificielle et réalité augmentée, cette usine connectée autonome assurera une meilleure sécurité du personnel et réduira son impact environnemental en réduisant les ressources utilisées pour produire un composant. Elle aura besoin de systèmes pour la surveillance en ligne et hors ligne, la validation automatique et le nettoyage robotisé des imprimantes 3D, ainsi que de processus capables de s’autoréparer et de systèmes de monitoring pouvant traiter les données générées durant l’impression afin de réagir en conséquence.

Un projet qui place Siemens à la pointe du progrès dans le domaine de la fabrication additive.

Contenu proposé par Siemens
 

 

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