1 背景

使铁路系统的可用性达到100%是处于巨大竞争压力下的德国铁路运营商的首要任务。铁路车辆的维护尤其是一项重大挑战，因为其由数千个部件组成，一个微小、简单部件的故障就可能导致整列列车运行异常。铁路运营商应对需要经常更换的部件进行储备，以供维修之用，但生产和储存所有这些部件可能要付出巨大的成本，因为其中的许多部件最终并未得到使用。

对某部件可能产生缺陷或损坏的运行时间周期进行预测并非易事。事故、自然灾害和故意破坏等意外状况的发生也难以预测。一旦发生这些情况，通常会造成列车停运，危及铁路运营安全，并为铁路运营商带来损失。因此，问题解决得越快，损失越小。

此外，铁路运营不仅对铁路系统的可用性和安全性有极高的要求，而且在设计美学、乘客舒适度等方面也设立了高标准。设备故障造成的乘客不良乘车体验会对铁路运营产生消极影响。例如，列车卫生间的马桶故障会严重影响乘客的乘车舒适度，并对运营商的形象产生负面影响，从而间接影响其价格定位和品牌价值。

只有确保维修中心的材料供应顺畅，才能解决上述问题，实现使铁路系统可用性达到100%的目标。而工业3D打印可满足这一要求。

2 3D 打印技术

2.1 概述

3D打印（又称“增材制造”）技术是一种快速成型技术，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。目前，该技术已在各行业得到应用，其在铁路行业的附加值也不断上升。……