探秘GE辉煌工厂：3D打印和机器人成主力-aau3d打印

几十年来，在意大利科摩湖（Lake Como）岸边的面料工厂用丝绸成就了米兰时装公司的辉煌。而如今，一家新型的制造工厂出现在了这块时尚业的中心地带，该工厂主要为燃气轮机制造零部件。这种燃气轮机主要通过管道运送石油和天然气，并产生电力。

据了解，这家工厂配有工业级的3D打印机和计算机控制的移动机器人，算得上是全球最先进的工厂之一。“这只是一个小地方，但它可以做一些令人吃惊的东西。”负责建造该工厂的GE Oil & Gas公司叶轮机制造总经理Davide Marrani说。

风景如画的科摩湖畔

GE公司的这座工厂坐落在意大利Talamona市的一个小镇上。该厂使用直接金属激光熔融（DMLM）3D打印设备来制造漩涡式喷嘴，它尺寸很小，但是属于燃烧室的关键部件——该部件燃烧燃料和空气的混合物，并为涡轮提供动力。

看上去，这种漩涡式喷嘴像个小轮子，直径大约4英寸（约合10厘米）左右，起内部有叶片可用将燃料混合物推入燃烧室。尽管看起来很简单，但其实它的设计是极其复杂的。它上面的叶片形状的一些微小变化都有可能带来大量的燃料节省，因此工程师们一直在不断地优化其设计。

3D打印的漩涡式喷嘴

在过去，Marrani和他的团队设计的漩涡式喷嘴主要由三到四个外部采购的零件组成，这些零件会在GE的工厂里被焊接在一起。而如今，DMLM 3D打印机使他们能够直接根据CAD文件打印出一个完整的漩涡式喷嘴。“使用这种技术，我们改变设计变得很轻松，只要更改图纸就行了。”Marrani说。“这个过程非常直接。”

这是因为每台DMLM设备会将CAD文件进行分层，并据此规划出激光的路径，然后使用高能激光逐层熔化金属粉末，使其形成指定的3D对象。据悉，该设备可用将1英寸的对象分成1250层，每层的厚度都小于人类头发的发丝。

不过，3D打印技术并不是Talamona这家工厂里唯一的制造利器。该工厂的另一大法宝是机器人生产线，它们主要制造汽轮机部件。该生产线上有两台机器人，它们在长长的轨道上移动，并用黄色的机械臂在多达14个不同的制造站点之间移动涡轮部件。这些制造站点包括高端电火花机（用电流制造复杂的形状）、激光焊接和激光检测等。

Talamona工厂的机器人在对汽轮机部件进行抛光

Marrani说，这些生产线使他的团队能够将生产周期削减六至八个星期——差不多三分之二的程度。GE将这些依靠软件和数据实现制造的工厂称为“辉煌工厂（brilliant factory）”。“过去，我们供应链非常分散。”Marrani说：“这一生产线的好处在于我们现在能够在同一个屋顶下制造所有的东西。

尽管这一新型生产线才刚刚开始。但是Marrani已经已计划着要进一步增加更多的3D打印机以及扩大它们的能力。在技术上，他主要依靠GE全球研究中心和该公司4月份刚在匹兹堡成立的增材技术进步中心（Center for Additive Technology Advancement）的帮助。”能够依靠这种专门知识大大加快了我们的速度。”他说。