石油・ガス産業における3Dプリント技術の利点と課題

本文：3Dプリンティングビジネス情報

付加製造、つまり 3D プリンティングは現在、自動車、航空宇宙、工具業界でますます使用されています。受け入れが拡大するにつれ、石油・ガス業界への積極的な浸透も見られます。報道によると、石油・ガス業界における3Dプリンティングは2025年までに15億ドルに達すると予測されている。

3D プリンティングは、さまざまな分野の多くのアプリケーションに革新的な革命をもたらします。成長の最大の理由は、新製品開発のペースを加速できる能力です。また、これまで不可能だった複雑な形状を生産したり、需要に応じて迅速に製造したりする能力も備えています。

新製品開発のペースを加速する

シーメンスの3Dプリントガスタービンブレード

新製品開発の加速は 3D プリントの主な利点の 1 つであり、現在最も人気のある製造技術の 1 つとなっています。専門家は、石油・ガス業界で 3D プリントを使用することで、石油・ガスの抽出がより効率的、迅速、そしてコスト効率よく行われるようになると考えています。これは必然的に各国の経済のあらゆる側面に影響を及ぼすでしょう。

BPの技術責任者であるデイビッド・エイトン氏は、3Dプリントが石油業界に与える影響について、インタビューで次のように語った。「3Dプリンターは、カスタム機器の製造に最適です。当社の原子炉の内部機器は非常にカスタム化されています。今では何でもできます。これらの部品は、必要に応じて現場または近くで迅速に製造できるため、機器の待ち時間（交換部品がメーカーから調達されるまでの待ち時間）を短縮できます。これは時間がかかりすぎます。」

複雑な形状を生成する能力 石油・ガス業界には厳しい環境安全規制があります。これにより、当社は、より効率的でコスト効率が高く、かつ環境に優しい製品設計を継続的に革新してきました。これらすべてのパラメータを達成するのは困難ですが、積層造形により完璧なバランスを実現できます。

3D プリントでは複雑な形状を簡単に作成できます。また、複数の部品を含む複雑なアセンブリをリバースエンジニアリングして単一の組み立て製品に変換できるため、現場での組み立て時間を短縮できます。

そのため、ボルト締めや溶接などで複数の部品を組み立てる代わりに、これらすべてのジョイントを組み合わせて 1 つの製品に組み込むことができます。これにより、システム全体の効率が向上します。

「3D プリントを使用する最大の利点の 1 つは、より複雑な形状を設計できることです。つまり、より革新的になり、製品の効率を向上できるということです」と、シーメンスの AM 設計マネージャー、ジェニー・ニルソンは述べています。「たとえば、プリントされたブレードの設計により、金属の温度をより速く下げることができるため、運用コストを削減できます。」

迅速なオンデマンド製造

GEオイル＆ガスはノズル生産ラインに3Dプリントを採用

迅速なオンデマンド製造により、石油・ガス部品の開発サイクルを短縮できます。また、複数の設計を反復してテストし、最終的に最も適切な設計を決定するのにも役立ちます。

迅速なオンデマンド製造により、交換部品も容易になります。多くのコンポーネントは少量生産品であり、受注生産となります。このような製品の製造コストは比較的高くなります。さらに、これらの製品のスペアパーツの在庫は、陳腐化の脅威が常に明らかなため、さらに高価になります。 3D プリントは、石油・ガス業界におけるこれらすべての問題に対する完璧な解決策です。

石油・ガス産業における3Dプリントの利点
3D プリンティングは石油・ガス業界に一定の利点をもたらします。これらの利点は業界の将来を推進するでしょう。

1. コストを削減する 原油価格が下がり続ける圧力を受け、石油・ガス会社は部品メーカーに対し、製造コストの削減と納期の短縮を迫っている。このような背景から、製造業者は嵐を乗り切るために付加製造技術に注目しています。従来の製造技術とは異なり、付加製造では廃棄物を削減し、製品をゼロから構築します。

2. 効率的な設計

GE のエンジニアは、GE の HA クラスガスタービンの効率を今秋までに 64 パーセントまで向上させることができる新しい燃料ノズル (上) を 3D プリントしました。

製造業者は現在、複雑な形状を比較的簡単に作成できるため、タービン設計の革新のために積層造形に注目しています。これらの新しいデザインは、製造コストが安いだけでなく、パフォーマンスの面でも効率的です。

3D プリント技術を採用するメーカーが増えるにつれて、これらのコンポーネントは積層造形用に設計され、システム全体の効率が向上します。

3 在庫管理の改善 オーストラリアのエンジニアリング大手ウォーリーパーソンズのコンサルティング部門であるアビジアンのシニアコンサルタント、ジョン・ボルト氏は、「建設コストの削減だけが推進力ではありません。切望される部品をより短い期間で生産する能力により、オンデマンド印刷が可能になります。部品が古くなった老朽資産については、オペレーターは必要な仕様に合わせて交換品を迅速かつ簡単に印刷できるようになります。」と述べています。

同氏はさらに、「企業は部品を在庫として保管するのではなく、必要なときに印刷することを選択できるため、物理的な在庫は仮想在庫になります。その結果、倉庫はスリムになり、在庫管理が最適化され、コストが削減されます」と付け加えた。

課題 3D プリント技術の明らかなメリットは、企業が 3D プリントが直面する多くの課題に対処できた場合にのみ実現できます。

1部品の識別 どの部分が実際に組織に利益をもたらし、どの部分がそうでないかを理解することが重要です。すべての部品を盲目的に 3D プリントで製造すると、生産プロセスに支障が生じます。したがって、3D 印刷技術の統合を成功させるには、選択的な識別、製造、およびその費用対効果分析が不可欠です。

2 法律および規制上の問題 現在、従来の製造技術に設定されている厳格な性能および安全基準を 3D プリンティングに移行することは困難です。この移行は困難であり、摩擦が生じる可能性が高いでしょう。

3 知的財産権（IPR）
3D プリンティングは当初から、知的財産権の面で大きな課題に直面してきました。自動車や航空宇宙などの業界もこの課題に直面していますが、普遍的な解決策はまだ実現されていません。石油・ガス業界もこの課題に直面することになるだろう。

専門知識を身につける 新しいテクノロジーが急速な研究開発サイクルを経ているため、シーンは日々新たなページをめくっています。これにより、製造業にテクノロジーを統合するのに役立つ理想的な知識パートナーを見つけることができない企業にとっては参入障壁が生まれます。

ジョン・ボルト氏は、「専門知識にアクセスすることで、メーカーは設計プロセスを加速し、バルブやポンプケースなどの 3D プリント部品の作成と提供を加速できるようになります」と述べています。

今後の動向

デビッド・エイトン氏によると、「将来的には、オフショア石油産業用のパイプやその他の部品をオフショアプラットフォームで 3D プリントできるようになるでしょう。これらの部品は、必要に応じて現場またはその近くで迅速に製造できるため、メーカーから新しい部品を調達する必要がなく、機器が古くなるまでの待ち時間を短縮できます。」

同氏はさらに、「必要とされる場所で製造できれば、製品のサプライチェーンに革命を起こすことができるだろう」と付け加えた。

世界が持続可能な開発に焦点を当てるにつれて、3D プリンティングはさらに重要になります。これらの企業は、業務効率を向上させるためにこのテクノロジーを積極的に採用するでしょう。これが業界と世界を変える唯一の方法となるでしょう。

出典: 3Dプリンティングビジネス情報

石油・ガス産業における3Dプリント技術の利点と課題

エジプトの科学者がCTスキャンと3Dプリントを使って「ゴールデンボーイ」ミイラの秘密を解明

アメリカの大学が新しい導電性インクを使用してレーダー電子部品を3Dプリントすることに成功

スタンフォード大学の新しい研究: クロススケールの微細構造を得るための連続液体界面印刷技術の動的最適化

宇宙で宇宙船を3Dプリントして組み立てる「Made in Space」プログラム

3Dプリントされたユニークな花瓶が廃棄ペットボトルに新たな命を与える

3D プリント技術は世界の国防安全保障に大きな脅威をもたらすでしょうか?

センティネル・スパイン社の3Dプリント脊椎インプラントがFDAの承認を取得

金ナノ粒子の「光沢」の新たな用途 - 3Dプリントの欠陥検出

学者ダイ・ケロン：3Dプリントは私の人生を魅了してきました

TRUMPF は、歯科における小ロット生産向けに特別に設計された TruPrint 1000 レーザー 3D プリンターを TCT で発表しました。

推薦する

国際3Dプリント救助艇設計コンテストが開始、賞金は最大15万5000元

4m以上の超大型3DPサンドプリンターが鋳造業界から注目を集め、Sandi Technologyが第23回鋳造学術会議で活躍

500台以上のFDMマシンを備えた3Dプリントファームを構築し、Wanxiang 3Dは全国にサービスを提供する3Dスキャンおよび3Dプリントビジネスシステムを構築します。

3DプリントクラウドプラットフォームYinmengyuanが「車線変更と追い越し」を行い、中スイスの金属機械の第一バッチを導入

3月27日、多くの業界で初めて新しいテクノロジーが発表されました。 Zongwei Cubeの新製品発表会のホットなニュースを簡単に紹介

マイルストーン！世界初の選択的レーザー焼結法（SLS）3Dプリントタブレットが誕生しました！

フォーブス：中国の3Dプリントは世界で最も急速に成長している地域の一つ

西北工科大学の Mei Hui 教授のチーム: 高度な光触媒のための 3D プリント組み立て技術!

ニューヨークのクリニックが美容整形手術用のリアルな3Dプリント予測モデルの提供を開始

鋳造業界は、3D プリントの助けを借りて、変革のプレッシャーをどのように乗り越えることができるでしょうか?

3DPRINTUKは年初に約束を果たし、英国初のカーボンニュートラル認定3Dプリント施設となった。

Nature Communications: 治癒困難な骨欠損の治療のための「3D バイオプリンティング +」戦略

マテリアライズが実物大のマンモスの骨格を復元、1か月で9台のSLAマシンで320個の骨を印刷

北京マオドゥ：子供向け3Dプリント教育・トレーニングプログラム

3Dプリントされた衣服のデザインを鑑賞し、テクノロジーの美しさを体験してください