为了缩短其偏远的库帕鲁克前哨基地关键部件的大量交货时间，这家能源巨头转向了 3D 打印，再加上数据和人工智能，可能会对该行业产生深远的影响。
阿拉斯加北坡严酷、偏远的景观并没有唤起人们对数字化转型的思考。然而，当它是您公司许多资产的所在地时，就像康菲石油公司的情况一样，有时最好的 IT 策略是使技术更接近边缘。
“除了极度寒冷之外，在斜坡上工作还带来了重大的供应链挑战，”能源勘探和生产中坚力量的首席数字和信息官Pragati Mathur说。“Carlo有一种暗示，3D打印真的可以改变游戏规则。
Mathur在2021年加入康菲石油公司之前曾在史泰博和渤健担任技术主管职务，他指的是康菲石油公司的首席工程师Carlo De Bernardi，负责扩大公司对3D打印的采用。De Bernardi说，要了解3D打印在该地区的价值主张，首先必须了解极端的操作条件。
在阿拉斯加的北坡，距离费尔班克斯约250英里，坐落着库帕鲁克（上图）。该地区距离北冰洋仅一箭之遥，只要严酷，冬天就会受到影响。气温经常降至零下 40 华氏度，极夜使该地区一次陷入黑暗数周。
然而，该工厂是康菲石油公司在该州的三大开发项目之一的所在地，其运营的核心是该公司的燃气轮机。通过燃烧过程，这些涡轮机压缩大多数伴生气，然后将其重新注入储层以提高石油采收率 （EOR），从而产生电力，为生产设施、支持基础设施和一些钻井设备提供动力，例如抽水厂和泥浆泵。
使涡轮机能够压缩伴生气并发电的燃烧过程本身是由一个称为燃烧器塞的关键部件实现的，该部件允许燃料与压缩空气混合。随着使用，这些插头会磨损，并且由于许多原始插头不再生产，因此只能由仍然采用传统制造工艺的当地机械车间更换。
这样的过程是费力的。它们涉及手动的前期设计阶段，然后是整个供应链的交接和运输里程，这一系列事件可能需要 30 周甚至更长时间。对于其他关键部件，例如节流阀，此过程确实需要更长的时间，有时甚至需要一年。这样的交货时间需要大量的更换零件实物库存，这伴随着仓储成本和从价税的存储。
“必须有更好的方法，”De Bernardi说。因此，Mathur 和 De Bernardi 组建了一个跨职能团队，以制定一项严重依赖整个公司合作伙伴关系的战略。
通过快速的发现和实验周期，Mathur和De Bernardi的跨职能团队设计了一种严重依赖增材制造的解决方案，通常称为“3D打印”。使用这项技术，康菲石油公司现在可以模拟各种零件的许多设计，进而在制造零件之前找到最佳配置。然后，这些配置由该公司的增材制造合作伙伴之一转换为打印文件，然后又“打印”成由金属或塑料组成的三维物体。
通过增材制造，该公司现在可以在 2-3 周内更换燃烧器塞，而不是 30 周。“[通过3D打印生产]的新插头性能同样好，甚至更好，”De Bernardi说。“使用传统的制造方法，铸造和锻件需要很长时间。这种解决方案可以消除等式中的许多步骤和里程。
在阿拉斯加的另一次早期胜利中，跨职能团队将节流阀的生产时间从 45 周缩短到 5 周，有时甚至更短。新阀门（用于注水井）的制造速度比传统方法制造的阀门快 10 倍，使用寿命更长。使用相同的技术，康菲石油公司的加拿大业务部门将制造旋启式止回阀的交货时间从 32 周缩短到仅几天。
这些早期的胜利是乐观的理由。Mathur表示，该解决方案的数据驱动特性将及时增强其能力。“每次我们设计零件时，我们都会创造一个机会来了解数字设计的表现，”她解释道。“如果我们使用这些数据在我们的设计算法中创建反馈回路，那么可能性就非常引人注目。
展望未来，该公司将人工智能和3D打印的结合视为不断提高效率的秘诀。例如，随着越来越多的零件以数字方式设计，存储它们所需的物理空间将越来越少。“我们越来越希望通过在更靠近需要的地方打印零件来按需提供零件，”De Bernardi 说。随着时间的推移，我们将用数字库存取代一些实体库存，这将提高效率，推进ESG指标，并使像Kuparuk这样的网站感觉更接近家。
他解释说，通过使用增材制造来打印这些零件，公司可以实现传统“减法”制造工艺中无法实现的运营效率。“我们现在可以打印具有复杂几何形状的节流阀，从而减少我们为运营资产而燃烧的燃料量。”根据 De Bernardi 的说法，这样的改进可以减少运营排放，并使公司更接近到 2050 年实现净零排放的雄心。
“我们还可以避免物流挑战，”阿拉斯加资产卓越供应链总监 Mayra Martinez Nikken 解释道。她解释说，由于3D打印发生在更接近使用点的地方，该公司可以减少与这些部件相关的运输。
此外，由于该公司认识到，整个行业的努力将比孤立地工作更有效地加速3D打印的采用，因此De Bernardi代表康菲石油公司（ConocoPhillips）领导了定义和倡导美国石油协会（API）标准20S的努力，这是第一个用于鉴定和认证整个石油和天然气行业的增材制造工艺的技术标准。该公司还与其他几家运营商合作，创建了一个平台，为整个行业托管数字库存。
同时，随着每个零件的全新设计和打印，对于居住在那里的团队来说，这个崎岖而偏远的地区变得更加易于管理。
“如果你能开始绕过身体上的限制，”马图尔说，“你将获得远远超出你底线的好处。您将开始推动环境和整个经济的变革。你会开始意识到，你曾经认为的遥远的东西实际上是你工作的核心。
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