3-1_SJ_3D_HERO2.jpg

3D-tulostamalla nopeampaa palvelua ja toimivampia osia

Kun valmistajat lopettavat varaosien tuotannon, Ruotsin kansallisella rautatieyhtiöllä SJ:llä on ongelma ratkaistavanaan. 3D-tulostustekniikan ansiosta yhtiö saa ajoneuvot ajallaan raiteille ja pystyy helposti parantelemaan tuotteita, jotka eivät täytä vaatimustasoa.

SJ on rautatieliikenteen johtava toimija Ruotsissa. Yhtiö vastaa pika- ja yöjunaliikenteestä maan suurten kaupunkien välillä sekä pohjoismaisten pääkaupunkien Tukholman, Kööpenhaminan ja Oslon välillä. Lisäksi se vastaa taajamajunaliikenteestä.

Haaste

Koska rautatieajoneuvojen tekninen elinkaari on erittäin pitkä, ongelmia syntyy, kun tavarantoimittaja lopettaa toimintansa tai varaosien valmistus lakkautetaan. Silloin ajoneuvot voivat joutua seisomaan pitkiä aikoja varikolla sellaisen pikkuvian vuoksi, jonka olisi pitänyt olla nopeasti korjattavissa. 

Lisäksi on tuotteita, joiden toimivuuteen SJ ei ole täysin tyytyväinen. Esimerkiksi uudehkoissa SJ 3000 -junissa käytetään WC-paperitelinemallia, joka usein irtoaa ja katoaa sitten teille tietämättömille.

– Varikolla seisoo silloin junia odottamassa varaosia, joita on mahdoton saada käsiin. Toinen vaihtoehto on, että junilla liikennöidään ilman, että WC:t ovat käytettävissä, sanoo SJ:n Fordon-divisioonan suurista hankkeista vastaava päällikkö Anders Gustafsson.

Perinteisesti ongelma on ratkaistu etsimällä uusia varaosatoimittajia tai uudistamalla ajoneuvoja siten, että niihin on saatavilla osia. Nyt 3D-tulostustekniikka avaa ongelmanratkaisuun uusia mahdollisuuksia.

Ratkaisu

SJ päätti käynnistää 3D-tulostukseen keskittyvän hankkeen voidakseen valmistaa sellaisia varaosia, joille sen oli mahdoton löytää toimittajaa. Sattuman kautta yhtiö päätyi ottamaan yhteyttä PostNord Strålforsiin.

– Saimme tietoomme, että PostNord Strålfors oli käynnistänyt työn 3D-tulostuksen parissa. Koska meillä oli yhtäläisiä intressejä, yhteistyö tuntui luonnolliselta ratkaisulta.

Toimimme hyvässä yhteistyössä, jossa meidän on mahdollista lisätä kapasiteettiamme ja osaamistamme tällä osa-alueella.

Alkuvaiheessa SJ on tulostanut varaosia henkilövaunuihin sekä X55-juniin, jotka tunnetaan myös nimellä SJ 3000. Tähän mennessä 3D-tulostustekniikalla on valmistettu kymmenkunta tuotetta, muun muassa ilmastointiritilöitä, rullaverhon pidikkeitä ja pistorasioiden suojuksia. Varaosia on tulostettu ennen kaikkea siitä syystä, ettei niille löydy toimittajaa, mutta tekniikkaa on käytetty myös tuotekehittelyyn, kun SJ 3000 -junien WC-paperitelineitä on paranneltu 3D-tulostettujen prototyyppien avulla.

Vanhat telineet korvataan nyt uusilla.

Toalettrullehållarna på SJ 3000-tågen ställde till med problem för SJ då de hela tiden lossnade och försvann. Därför produktutvecklade SJ en helt ny lösning med hjälp av PostNord Strålfors och 3D-printade prototyper. De gamla hållarna ersätts nu med 3D-printade hållare.

– Yhteistyö PostNord Strålforsin kanssa on tarjonnut meille jo erittäin lyhyessä ajassa mahdollisuuden 3D-tulostaa varaosia itse, SJ:n Anders Gustafsson toteaa.

– Perinteisiä valmistusmenetelmiä käyttämällä se olisi tullut valtavan kalliiksi. 3D-tekniikan avulla voimme valmistaa useita erilaisia prototyyppejä muutamassa tunnissa ja testata niitä, kunnes löydämme parhaiten toimivan ratkaisun.

SJ tilaa tarvitsemansa tuotteet PostNord Strålforsin 3D-portaalin kautta.

– Kenelläkään 3D-projektitiimimme jäsenellä ei ole suunnittelu- tai CAD-osaamista. 3D-portaalin ansiosta tällaisia taitoja ei tarvita, sillä projektien käynnistäminen ja seuraaminen on valtavan yksinkertaista, Anders Gustafsson kertoo.

Suunnittelu- ja CAD-asiantuntemusta SJ saa sen sijaan PostNord Strålforsilta, joka auttaa portaalin kautta tuotteen suunnittelussa, suosittelee sopivia materiaaleja sekä ehdottaa parannuksia valmiiseen suunnitelmaan.

– Toimimme hyvässä yhteistyössä, jossa meidän on mahdollista lisätä kapasiteettiamme ja osaamistamme tällä osa-alueella.

3D-tulostustekniikan ansiosta saamme ajoneuvot liikenteeseen oikeaan aikaan ja varmistamme myös asiakkaillemme viihtyisämmän ympäristön, jossa osat ovat ehjiä eikä esimerkiksi juomapidikkeitä puutu. Ajan myötä tämä tarkoittaa, että varikolla on vähemmän ajoneuvoja, Anders Gustafsson toteaa.

Lopputulos

Varaosien valmistaminen 3D-tulostamalla onnistui paljon nopeammin kuin SJ oli osannut odottaa.

– Tekniikka on huomattavasti kehittyneempää kuin luulimme. Ajattelimme, että pelkkien prototyyppien valmistamiseen menisi vähintään vuosi. Kuitenkin jo muutamassa kuukaudessa ensimmäiset varaosat olivat valmiina asennettaviksi.
Uusi tekniikka on ratkaissut SJ:n päällimmäisen ongelman.

– Olemme saaneet osia, joiden kohdalla kärsimme aikaisemmin materiaalipulasta emmekä onnistuneet 
saamaan niitä käsiimme. Ensimmäisenä vuotena olemme ehtineet valmistaa kymmenkunta tuotetta.

Myös tuotteiden puutteellisia ominaisuuksia on pystytty korjaamaan, eikä esimerkiksi WC-paperiteline aiheuta enää tuotekehittelyn jälkeen ongelmia. Kehitelty teline ei irtoa yhtä helposti, ja SJ on tehnyt niistä sarjatilauksen PostNord Strålforsille.

Varaosien 3D-tulostaminen tuo SJ:lle aikasäästöjä ja pitkällä aikavälillä myös taloudellisia säästöjä. Ennen kaikkea se on kuitenkin parantanut ajoneuvojen käytettävyysastetta.

– 3D-tulostustekniikan ansiosta saamme ajoneuvot liikenteeseen oikeaan aikaan ja varmistamme myös asiakkaillemme viihtyisämmän ympäristön, jossa osat ovat ehjiä eikä esimerkiksi juomapidikkeitä puutu. Ajan myötä tämä tarkoittaa, että varikolla on vähemmän ajoneuvoja, Anders Gustafsson toteaa.

Tulevaisuus

Ensimmäiset 3D-tulostetut varaosat olivat melko yksinkertaisia. Vuonna 2019 ryhdytään valmistamaan myös monimutkaisempia osia, jotka ovat välttämättömiä junien toiminnan kannalta ja jotka vaikuttavat siten myös turvallisuuteen.

– Tällaisten osien täytyy läpäistä perusteelliset hyväksymisprosessit.

Anders Gustafsson uskoo, että 3D-tulostettujen tuotteiden määrä tulee vain kasvamaan ajan myötä. Pidemmällä aikavälillä tekniikka voi myös tehostaa varaosien hallintaa minimoimalla varastointitarpeen.

– Yhteen junaan on olemassa tuhansia varaosia, ja nykyään ostamme varaosia varastoon lähes yhden junallisen verran. Siksi uskon, että siirrymme jatkossa vähitellen fyysisestä varaosavarastosta virtuaaliseen varastoon, josta varaosia 3D-tulostetaan tarpeen mukaan – ainakin kun kyse on yksinkertaisemmista osista.

Rajattomat mahdollisuudet luomiseen

3D-tulostus on huomattavasti nopeampi ja valtavan paljon edullisempi ratkaisu kuin perinteiset tuotantomenetelmät, kuten vaikkapa ruiskuvalu. Sen ansiosta yhdenkin tuotekappaleen valmistaminen on taloudellisesti mahdollista.

Lue lisää 3D Solutions-palvelustamme

Tähän liittyvät ratkaisut ja referenssit

3D-Solutions_16-9.jpg

3D-tulostus

3D Solutions tuo uusia mahdollisuuksia liiketoiminnan parantamiseen: Voit näyttää myyntitapaamisessa asiakkaan mukaan yksilöidyn tuotteen, valmistaa yksittäisen varaosan tarpeen vaatiessa tai testata monia eri prototyyppiversioita maksamatta niistä omaisuuksia.

Karolinska_16-9.jpg

Karoliinisen yliopistosairaalan

Karoliinisen yliopistosairaalan lasten röntgenissä ortopedit ja kirurgit käyttävät 3D-tulostettuja ruumiinosia saadakseen paremman käsityksen epämuodostumista ennen leikkausta sekä tehdäkseen koeleikkauksia. – Niistä on korvaamaton apu, sanoo lasten röntgenlääkäri Lena Gordon Murkes.

Tada_16-9.jpg

Tada Medical

3D-tulostustekniikan ansiosta startup-yritys Tada Medical voi valmistaa edullisia prototyyppejä. Tavoitteena on kehittää syöpäpotilaille hoito, joka ehkäisee kivuliaita suun haavaumia – ilman vaikeita sivuvaikutuksia.

Filip-Sandberg_Glenair-Nordic_875x500.jpg

3D-tulostus myynnin tukena

3D-tulostettujen prototyyppien avulla Glenair Nordic voi näyttää asiakkailleen, miten räätälöity tuote toimii todellisuudessa. – Tämä helpottaa myyntiä merkittävästi, toteaa tekninen myyntijohtaja Filip Sandberg.