在Siemens卓越制造中心负责人Thomas Neuenhahn博士及博士生Hamid Jahangir先生的这一份报告中能看出Siemens研究人员在弗劳恩霍夫激光技术研究所(ILT)和数字光子生产研究院(DPP)受到启发的方式。

“3D标识”：在Siemens“动力和燃气”部门燃气轮机生产测试工作中，增材制造的原型已使用了很长一段时间

Neuenhahn博士，您是如何进入增材制造这一领域并在Aachen大学校园带领Siemens团队的?

Neuenhahn：我毕业于Aachen工业大学机器制造专业，后来又获得该校航空航天博士学位。我已与Aachen工业大学建立了联系。在澳大利亚、俄罗斯和中国进行了大量的工作和学习后，我回到了德国，为了在Aachen工业大学建立Siemens校园研究团队，我在2016年回到了那里。与Aachen工业大学、弗劳恩霍夫研究所(ILT)及IPT的合作是我作为动力和燃气部门创新管理领导者的任务的一部分。我们部门与增材制造(AM)专家组正共同推动技术规划和预开发。这项工作是我第一次接触增材制造。作为涡轮机叶片的前开发工程师，我对增材制造的结构自由充满兴趣。

中心在Aachen工业大学扮演什么角色?

Neuenhahn：在AM及密切相关的数字化制造领域，我们雇佣了35名员工和学生。我们进行基本开发，特别是与弗劳恩霍夫ILT的紧密合作，它是AM问题的领导者，而且我认为它是3D金属印刷的参考地址。位于Aachen工业大学校园光子集群内的研究院DPP为我们提供了与大学研究所和其他行业合作伙伴及初创企业进行合作及交流的绝佳机会。这对我们来说非常实用，我们可以分享DPP研究院及Aachen工业大学的技术设备。园区的一大优势在于在那里总能接触到最新的制造技术。在我看来，由于与如弗劳恩霍夫ILT等的交流，使得技术发展进步得很快，这是一个很好的现象。

Thomas Neuenhahn博士，Siemens卓越制造中心负责人：“在我看来，由于与如弗劳恩霍夫ILT等的交流，使得技术发展进步得很快，这是一个很好的现象。”

Jahangir先生，您所关心的“增材制造数字化”也是您博士学历的主题。那么AM技术对您来说有什么价值?

Jahangir：我在巴基斯坦学习了机械电子学，在Aachen学了生产系统的管理和工程。自2007年来，作为理学硕士，我一直在SiemensAM部门工作，这也是基于我“LPBF3D打印技术过程监控”(一个最初由弗劳恩霍夫ILT发明的3D金属打印技术，也称选择性激光熔化技术或SLM)的博士学历。我对其设计中的创造可能性及生产过程的高度自由尤其着迷。此外，由于数字化，这项技术非常适合工业4.0。

Siemens活跃于国际增材制造领域：Aachen在这里扮演怎样的角色?

Neuenhahn：我们可以涵盖了整个技术开发，这就意味着我们将伴随制造技术从理念到工业化的整个过程。这里重点是关注研究和开发，将其作为Siemens网络的重要组成部分。我们使用内部3D打印原型以提高燃气轮机的性能和效率，从而有助于脱碳，也就是说减少CO2排放。

Jahangir先生，作为博士生，您是如何参与进来的?

Jahangir：目前我负责检测激光动力床融合(LPBF)。我正在开发一个用于分析图像和传感器数据的系统，它使用智能算法来发现结构中的故障。这样，就可以研发避开构建层时出现错误的策略。由于监测是在3D打印时直接进行的，因此可以清楚后期及耗时的质量保证，如昂贵的计算机断层摄影。

处理这些过程出现的大量数据是什么情况，就是说，您如何处理大数据?

Jahangir：我们从SiemensAM网络不同位置的3D装置中收集数据，进行集中分析。

Siemens不容AM位置的区别是什么，它们有什么特点，Aachen如何支持它们?

Jahangir：在柏林，我们通过改进原型的制造过程来帮助它们。那里引进的方法和产生的进展也有助于其他位置，例如英国和瑞典，优化其工程。在柏林，这些科学的解决方案及其转化为工业生产过程是通过与校内大学设备的紧密合作实现的。反过来，柏林对我们进行了方案如何在实践中使用的反馈。如果它们在柏林得到了肯定，知识就会转移到其他地方。因此，柏林可以说是一个验证平台。

Neuenhahn博士，在除了3D打印的其他领域，您与弗劳恩霍夫ILT有直接合作吗?

Neuenhahn：我们已共同开发了一个在涡轮叶片上进行冷空气钻孔的激光工艺。激光不仅能用于打钻圆孔，也能用于打钻改善流进入涡轮段热气流的冷气流的复杂孔。结果是在涡轮叶片周围形成了空气层，保护它们不受来自燃烧室1500℃气体的影响。该措施减少了所需的冷空气量，因此改善了燃气轮机的效率和性能。

数字化前沿发生了什么?

Neuenhahn：在这里，我们也与弗劳恩霍夫ILT进行了Siemens关于物联网思维空间驱动各个方面的应用紧密合作：例如，在光子集群内，有Siemens思维空间工作室，科学家和学生可在那里连接网络并使用最新技术实现他们关于思维应用的想法和开发。这使得团体中的最新研究得以展示和推广。

这将要发展到哪里?

Neuenhahn：将来，涡轮机燃烧室区域的更多组件将用3D打印。该领域的很多发展都基于Aachen的活动：几年前，我们在Aachen为一个大型燃气轮机打印了第一个叶片。除此之外，三年前，我们与弗劳恩霍夫ILT合作，启动了一项学生竞赛，以更好地冷却3D打印涡轮叶片。由此产生的想法正在被纳入设计概念中。一个例子就是涡轮部分进气区域的3D打印环形片，也就是燃烧室1500℃以上的热气进入涡轮叶片的地方。环形片已在柏林一个大型燃气轮机的涡轮段成功地进行了测试。这是世界上第一个大型燃气轮机涡轮部分的3D打印部件。这些共同活动很有价值，不仅仅有助于发现新创意，也有助于吸引熟悉增材制造和数字化生产的学生和科学家。这是在Aachen充分利用我们的研究和发现的更深层次的原因。

您如何看待与弗劳恩霍夫ILT的合作，它对您有何益处，“校园精神”对您有何影响?

Neuenhahn：在这里，我们可以迅速集中增材制造领域的大量能力，并在该领域获得相应的技术领先地位。DPP研究院帮助我们进行工业和研究之间的知识转化。我们从联合项目中获益匪浅，例如，与涡轮机械制造国际中心相关联的项目中，我们共同探讨了如涡轮机构造增材制造的可能性等问题。他们为我们实现目标提供了很大的帮助。

Jahangir先生，您对校园生活有怎样的印象?对于制造商来说是一个硅谷吗?

Jahangir：对我来说，很明显，Aachen正处于成为生产技术硅谷的道路上。一个标志是它有着很多与加利福尼亚相同的特点及合作类型。