エネルギー大手コノコフィリップス（COP）は、極寒の遠隔地におけるサプライチェーンの問題を解決するために3Dプリントを活用している。

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-12-15 15:52 に最後に編集されました

2023年12月15日、アンタークティックベアは、米国第3位のエネルギー企業であるコノコフィリップス（COP）が3Dプリントを導入し、データと人工知能技術を組み合わせて、アラスカ北部の遠隔地での主要部品の配送時間を短縮したことを知りました。このエネルギー大手の動きは業界全体に広範囲にわたる影響を及ぼす可能性がある。

極限状況から生まれた解決策

アラスカの極寒の環境は、デジタル製造業に地元の注目を集めていません。しかし、企業の資産の多くがここにある場合 (ConocoPhillips の場合がそうです)、それらの資産をより効果的に管理および活用するために、テクノロジーを実際に運用が行われている場所の近く (エッジ) に移動することが最も賢明な戦略となる場合があります。

「極寒であることに加え、ここで働くことはサプライチェーンに大きな課題をもたらす」と同社の最高デジタル情報責任者、プラガティ・マトゥール氏は語る。「カルロは3Dプリントが本当にゲームチェンジャーになるという予感を持っていた」

△コノコフィリップスのチーフエンジニア、カルロ・デ・ベルナルディ氏
2021年にコノコフィリップスに入社する前は、ステープルズとバイオジェンで技術担当役員を務めていたマトゥール氏は、コノコフィリップスの主任エンジニアであるカルロ・デ・ベルナルディ氏が同社の3Dプリント導入拡大の責任者であると述べている。デ・ベルナルディ氏は、この地域における 3D プリンティングの価値提案を理解するには、まず過酷な動作条件を理解する必要があると述べました。

クパルクはフェアバンクスから約 250 マイル離れたアラスカのノーススロープにあります。この地域は北極海からすぐ近くにあり、冬は厳しい。気温はしばしばマイナス40度まで下がり、極夜によりこの地域は数週間にわたって暗闇に陥ります。

しかし、ここはコノコフィリップスが州内で手がける3大開発事業のうちの1つであり、同社のガスタービンは同社の事業の中核をなしている。これらのタービンは燃焼プロセスを通じて、関連する天然ガスの大部分を圧縮し、その後、石油増進回収（EOR）のために貯留層に再注入して、生産施設、サポートインフラストラクチャ、およびポンプジャックや泥ポンプなどの一部の掘削機器に電力を供給する電力を生成します。

タービンが関連する天然ガスを圧縮して発電する燃焼プロセス自体は、燃料を圧縮空気と混合するバーナープラグと呼ばれる主要部品によって可能になります。これらのプラグは使用すると摩耗しますが、元のプラグの多くは製造中止になっているため、従来の製造工程を今も使用している地元の機械部品販売店でしか交換できません。

このプロセスは非常に面倒です。これには、手作業による事前設計フェーズ、それに続くサプライチェーン全体への引き継ぎ、そして数マイルにわたる出荷という、30 週間以上かかる一連のイベントが含まれます。スロットルバルブなどの他の重要なコンポーネントの場合、プロセスにはさらに時間がかかり、場合によっては 1 年かかることもあります。このようなリードタイムには、交換部品の物理的な在庫が大量に必要となり、保管コストと保管税が発生します。

△3Dプリントバーナープラグ、プラスチックケージは差動輸送に便利です
険しい遠隔地の制御

そこで、Mathur 氏と De Bernardi 氏は、部門横断的なチームを編成し、3D プリントを大いに活用したソリューションを考案しました。 ConocoPhillips は現在、この技術を使用して、さまざまな部品の複数の設計をシミュレートし、製造前に最適な構成を見つけることができるようになりました。

コノコフィリップスは、付加製造技術により、従来の 30 週間よりもはるかに短い 2 ～ 3 週間でバーナープラグを交換できるようになりました。デ・ベルナルディ氏は、「新しい 3D プリントプラグの性能は、同等かそれ以上です。従来の製造方法では、鋳造と鍛造に長い時間がかかりますが、このソリューションでは多くの手順と距離が省けます」と述べています。

△従来のケージスロットルバルブ（左）と改良された3Dプリントケージスロットルバルブ（右）
アラスカでの別の 3D プリントの例では、部門横断的なチームがスロットルバルブの製造時間を 45 週間から 5 週間、場合によってはそれ以下に短縮しました。新しいバルブ（注水井戸用）は、従来の方法で製造されたバルブよりも 10 倍速く製造でき、耐用年数も長くなります。 ConocoPhillips のカナダ事業所では、同じ技術を使用して、スイングチェックバルブのリードタイムを 32 週間からわずか数日に短縮しました。

将来を見据えて、コノコフィリップスは、人工知能と 3D プリントの組み合わせが効率を継続的に向上させる方法になると考えています。より多くの部品がデジタルで設計されるにつれて、それらを保管するために必要な物理的なスペースは減少します。「当社は、部品を必要な場所の近くで印刷することを目指しています」とデ・ベルナルディ氏は語った。「将来的には、物理的な在庫の一部をデジタル在庫に置き換える予定です。これにより、効率が向上し、ESG指標が進歩します。」同社は、2050年までに排出量実質ゼロを達成する計画だ。

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