I Equinor bruker vi 3D-printing for å sikre produksjon av reservedeler på forespørsel, redusere ledetid og behovet for fysisk lager, samt forbedre funksjonaliteten. Sammen med våre leverandører vil vi kutte tidsbruk, kostnader, forbruk og redusere CO2-utslipp.
3D-printing, eller Additive Manufacturing (AM), er en produksjonsmetode der materialet bygges opp i lag, ett lag om gangen, basert på en 3D-modell for å lage en del.
Produktene kan produseres i både metall og plast. De siste årene har 3D-printing gått fra å være en sci-fi-teknologi for framtiden til å bli en industrielt tilgjengelig teknologi.
Dette er teknologi som gir fantastiske muligheter og fleksibilitet i produksjonen. Det kan spare kostnader, redusere CO2-utslipp, drastisk redusere ledetiden, sikre tilgang på ellers utdaterte reservedeler, erstatte fysiske varelager med digitalt varelager og gi større designfrihet. Det er en teknologi i rask utvikling som endrer måten vi jobber på.
Additive Manufacturing er der den digitale verden møter den fysiske verden.
Kombinert med et digitalt inventar er det mulig å bestille digitale deler fra hvor som helst i verden, overføre filene digitalt og bestille lokal produksjon. Equinor har deltatt i utviklingen av Fieldnode Digital Inventory-løsningen og samarbeider nå med TotaltEnergies, Shell, ConocoPhillips, Vår Energi og Fieldnode for å implementere digitale lagerløsninger globalt. Fieldnode Digital Inventory er koblet til Equinors innkjøpssystem og de første digitale delene er bestilt, produsert og levert.
Additiv produksjon er en metode for produsere mekaniske deler ved å tilsette materiale lag for lag basert på en 3D-modell. Det finnes sju teknologier innen additiv produksjon, og noen av disse er 3D-printing. De fleste materialer kan brukes, og Equinor har prøvd ut titan, 316L rustfritt stål, Inconel 625 og 718 og super dupleks i tillegg til forskjellige polymer-/komposittmaterialer.
Additiv produksjon legger til rette for nye arbeidsmåter, og Equinor har allerede opplevd forbedringer innen drift, vedlikehold, endringer og prosjekter. Et eksempel er hvordan et digitalt lager sammen med behovsbasert produksjon ved hjelp av additiv produksjon vil forvandle forsyningskjeden.
Et typisk scenario vil være at hvis en reservedel trengs ved en offshoreinstallasjon, kan våre kolleger finne den i et digitalt varelager, en av våre leverandører kan skrive den ut, og den kan pakkes og sendes med drone – ofte i løpet av noen timer. Hvis det for eksempel trengs en reservedel på Trollfeltet i Nordsjøen, kan den bestilles gjennom det digitale varelageret, produseres på en bestillingsfabrikk like ved forsyningsbasen på Vestlandet og fraktes siste strekning med drone. Hvis den samme delen trengs på Peregrino-feltet i Brasil, kan den kjøpes på samme måte og produseres lokalt, i Brasil, med 3D-printing.
3D-printing er en av de prioriterte teknologiene i Equinor. Vår 3D-utskriftsstrategi er basert på fire pilarer: Bærekraft, kostnadseffektivitet, forbedret forsyningsrobusthet og lokale ringvirkninger.
3D-printing gir muligheter for mer bærekraftig produksjon fordi det kutter ned på avfall og bruk av råvarer. Kombinasjonen av et digitalt lager med lokale 3D-utskriftsfasiliteter vil kutte ned på logistikk og transport.
Med Equinors digitale varelager kan vi kjøpe og bestille en spesifikk del fra hele verden. Ved å kjøpe en del via skyen vil det ikke være behov for transport over lange avstander. Den fysiske delen kan produseres når behovet melder seg, der du trenger det.
Planen for de neste 3-5 årene er å redusere den fysiske lagringen med 25%. Om 10 år er målet vårt å redusere den med 50%. Dette tilsvarer mange tonn utstyr. I dag fungerer denne beholdningen som en type forsikring i tilfelle noe skulle skje og vi trenger en del raskt for å sikre virksomheten. Dette åpner for et helt annet tankesett som gjør at vi kan ta ut store fortjenester: færre råvarer, mindre forbruk, reduserte kostnader/skatter og reduserte CO2-utslipp.
Case eksempler
1- Fra 4,4 tonn CO2-utslipp til kun 3,8 kg
Av og til går ting i stykker og må fikses på installasjonene. Et eksempel var en ødelagt kjølevifte til en elektrisk motor på Tjeldbergodden, et industrianlegg som ligger nordvest i Møre og Romsdal. Den normale prosedyren er å bytte hele motoren siden viften var en utdatert reservedel. I Norge kan dette typisk føre til ca. 4,4 tonn med CO2-utslipp, hvis man regner på forbruket av råvarer og legger til transporten for å levere viften til riktig sted. Ved å bestille en vifte fra det digitale varelageret og skrive det ut med en lokal leverandør, vil vi ikke bare redusere kostnadene, men redusere CO2-utslipp til 3,8 kg CO2-utslipp.
2- Bruk av resirkulerte materialer
Johan Castberg-skipet ligger nå på Stord på Vestlandet for klargjøring for drift. For å unngå forsinkelser i denne kritiske fasen av prosjektet er det leid inn en mobil 3D-printermikrofabrikk fra det norske selskapet Fieldmade, som ligger ved kaien, noen få meter fra skipets skrog. Metallpulveret som brukes i 3D-skriveren er 100 % resirkulert skrapmetall. Det resirkulerte materialet er levert av F3nice, et italiensk oppstartsselskap som ble støttet av Equinor Techstars Energy-programmet og jobber innenfor den sirkulære økonomien for AM. De utfører en bærekraftig og innovativ prosess for å transformere metallskrap til metallpulver for å 3D-printes.
AM reduserer vedlikeholdskostnader, lagerkostnader og kostnader knyttet til lange ledetider og forbedret ytelse. Eksempler på reduserte vedlikeholdskostnader er muligheten til å 3D-skanne, re-designe og 3D-printe enhver del som mangler eller er overflødig. Et annet eksempel er muligheten for å reparere komponenter eller større konstruksjoner ved å bruke AM som reparasjonsmetode. Hvis komponenten er korrodert, erodert eller slitt kan nytt materiale legges til med perfekt resultat. Dette kan forlenge levetiden til utstyret og mange erstatningsprosjekter kan unngås. Ved å innføre et digitalt varelager utsettes den fysiske produksjonen til behovet faktisk er der. De fysiske varebeholdningene kan derfor reduseres. Redusert ledetid på reservedeler ved bruk av AM har allerede vist at vi kan redusere nedetiden etter tekniske havarier. Dette er alle eksempler på hvorfor vi bruker slagordet: «From just-in-case to just-in-time».
En mobil, midlertidig mikrofabrikk for 3D-printing fra Fieldmade er installert inne på verftet på Stord i Norge. Formålet er å støtte Johan Castberg-prosjektet i idriftsettingsfasen og bygge kompetanse i Equinor, Aker Solutions og hos leverandører i Nord-Norge. Mikrofabrikken er utstyrt med 3D-skanner, en kompositt-3D-printer og en metall-3D-printer.
En flens som brukes under installasjon av en sidepropell på Norne-skipet. Cirka tre meter i diameter og tre tonn tung. Den ble 3D-printet i Larvik. Grunnen til at 3D-printing ble brukt, var for å redusere leveringstiden fra 40 uker til 10 uker.
Benyttede materialer: stål og inconel.
Ved å flytte den fysiske produksjonen av reservedeler nær sluttbrukeren, vil leveringssikkerheten øke. AM er en av flere automatiserte produksjonsmetoder som er svært fleksible og bruker en 3D-modell som grunnlag for produksjon. En lokal fabrikk kan produsere en reservedel til en pumpe den ene dagen, til en ventil neste dag, og en del til et oppdrettsanlegg den tredje dagen.
Ved å bruke 3D-skanning, 3D-modellering og 3D-printing kan utgåtte deler gjenskapes. Vi kan sikre raskere produksjonstid med færre deler. Teknologien sikrer også større designfrihet. Vi kan 3D-printe strukturer som ikke er mulig å produsere med andre metoder, dette resulterer i komponenter som er sterkere, lettere eller har bedre ytelse.
Case eksempler:
1- Fra 40 til 10 uker leveringstid
Ved Oseberg feltsenter var det stort behov for å skifte ut fem hydrauliske ventilblokker. For å løse denne utfordringen brukte vi en 3D-printer. 3D-printing av en polymerkopi var en god måte å sikre at 3D-modellen var presis og korrekt. Resultatet? Mye kortere leveringstid. Den nødvendige tiden brukt etter tradisjonelle metoder er omtrent 40 uker. Ved bruk av en 3D-printer ble imidlertid leveringstiden redusert til 10 uker.
2- Mer fleksibel forsyningskjede
Med et fullt digitalt lager, lokale og moderne produksjonsanlegg, og bruk av droner for transport av 3D-printede reservedeler, blir hele forsyningskjeden vår mer fleksibel. Dette vil redusere utslipp og kostnader betydelig på grunn av færre ressurser brukt.
Kombinasjonen av 3D-skanning, 3D-modellering og 3D-printing gjør det mulig å rekonstruere metall- eller plastdeler. For gammelt utstyr er tilgangen på reservedeler utfordrende. Her kan additiv produksjon være en løsning.
Flere tester er gjennomført ved Equinors anlegg med en sveiserobot programmert som en 3D-printer for å rekonstruere rør, flenser, mannhull m.m. etter korrosjon. Mer enn 30 km med sveiser er utført uten feil. Dette vil forbedre sikkerheten, redusere kostnadene, redusere omfang av vedlikeholdsstans og forbedre bærekraften.
3D-printing gjør oss i stand til å skape ringvirkninger i lokalsamfunnene der vi opererer, skape verdier lokalt gjennom såkalt «homesourcing». De fleste 3D-printede delene som er tatt i bruk i Norge er produsert av en leverandør i Norge. Equinor støtter aktivt etableringen av knutepunkter for 3D-printere i Nord-Norge.
Med teknologien kan vi laste ned et design fra hvor som helst i verden – for eksempel på våre lokasjoner i Brasil, Nord-Norge eller Canada – og produsere det lokalt med 3D-printing. Det er effektivt for oss, og det bidrar til felleskap ved å skape lokale arbeidsplasser.
Case eksempler:
1- Verdensrekord i bransjen
På Norne-feltet produserte vi den største stål- og metallgjenstanden i vår bransje med 3D-printing. Med hele tre tonn var dette den første delen som er 3D-printet i en slik skala i bransjen. En av thrusterne på Norneskipet måtte skiftes ut som en del av vedlikeholdsprogrammet. For å sikre korrekt funksjonalitet måtte flensen skiftes samtidig. Ledetiden til en tradisjonell flens er 40 uker. Den 3D-printede flensen på 3m i diameter tok 10 uker å produsere – i Norge. Dette var mulig på grunn av samarbeidet mellom Equinor, Welmax, DNV og Kongsberg Maritime.
2- Økt etterspørsel etter nye tjenestefunksjoner
Med ny teknologi og forbedrede prosesser vil det være behov for jobber innenfor nye og ulike typer servicefunksjoner. 3D-printing har åpnet muligheter for sveiseroboter. Med dette følger en økt etterspørsel etter servicefunksjoner som robotprogrammering, innhenting av roboter, sveiseteknologi, for så å utføre dette arbeidet ute i felten.
3- Nye knutepunkter = nye jobber
La oss ta vårt arbeid i Norge for å eksemplifisere ytterligere. For å få liv i dette lokalt trenger vi knutepunkter som kan produsere nødvendige deler lokalt ved bestilling. Det vil være behov for knutepunkter i Hammerfest, på Helgelandskysten, i Bergen og på andre steder i nærheten av våre forsyningsbaser. Med dette blir det nye arbeidsplasser og ny verdiskaping som vi ikke har i dag.
Se innspilling av en EquinorTALK-sesjon her:
