巴西石油巨头借力外包模式深化3D打印应用

近年来，巴西国家石油公司（petrobras）在增材制造（即3d打印）领域构建了连贯的发展轨迹，这标志着其在创新、维护及工业生产方式上发生了结构性转变。早在2021年，该公司便已开始利用3d打印技术进行原型制作、工装设计及特定运营解决方案的探索。随后的2025年，随着专门实验室labi3d的成立，其技术应用进一步走向制度化与体系化。

全球地缘政治格局的剧变，包括区域冲突与供应链重构，重新确立了石油与天然气作为战略资产的核心地位。在这一背景下，运营韧性、降低对外部供应商的依赖以及提升技术自主权，成为能源行业巨头关注的重点。petrobras的增材制造战略正是在此宏观环境下持续深化，通过与本土3d打印企业3dcriar的战略合作，将技术落地推向新高度。

2024年8月，petrobras在cenpes研究中心正式启用labi3d实验室。这不仅是新增一个内部设施，更是一次组织模式的创新试点：采用完全外包模式，由外部专家团队在petrobras内部运营增材制造实验室。与传统的内部研发实验室不同，labi3d由3dcriar全权管理，从需求接收、设计工程、设备操作到性能监控，均由专业团队负责。该实验室专注于聚合物增材制造，配备了ultimaker、formlabs和minifactory等工业级系统，并整合了peel 3d的扫描能力与siemens的设计仿真软件。

labi3d的核心任务之一是构建数字库存。其目标不再是孤立地生产零件，而是将组件数字化，使经过验证的设计能够被存储、共享并在全公司范围内按需制造。这种模式标志着从单一原型制作向增材制造深度融入日常维护与运营体系的系统性跨越。

除cenpes基地外，petrobras还通过一项企业级合同，将3d打印应用扩展至勘探与生产（e&p）部门。3dcriar在萨尔瓦多、里约热内卢、马卡埃、维多利亚和桑托斯等战略区域运营多个陆地实验室。这些实验室不仅负责本地零件生产，还管理与支持海上平台上的3d打印设备。这种分布式结构将制造能力直接部署在问题发生地，大幅缩短了响应时间并降低了物流复杂度。

这种外包模式的逻辑清晰而务实。3dcriar首席技术官daniel huamani指出，petrobras的核心竞争力在于油气开采，而非运营3d打印设备。该模式旨在让专业的人做专业的事。目前，该网络已能生产从简单手动接口到关键聚合物转子及流控元件等多种部件。其中，一款关键聚合物部件正接受dnv（挪威船级社）认证，这将是petrobras首件满足关键运营要求的认证聚合物零件。

对于petrobras而言，衡量3d打印价值的核心指标并非单件成本，而是对设备可用性和生产连续性的影响。huamani强调，设备停机一天的损失可能高达数百万美元，因此快速恢复生产远比节省零件成本重要。这一视角将3d打印重新定位为提升运营韧性的关键工具。

数字库存与按需制造策略的落地，正在改变备件管理模式。petrobras不再依赖庞大的低周转率物理库存，而是将经过验证的零件数字化，实现全球网络内的即时按需生产。一旦零件通过工程与运营验证，其数字文件即可在petrobras全网共享，允许不同单位直接打印而无需重复认证流程。这不仅缩短了交付周期，还显著降低了对长距离国际供应链的依赖，提升了海上偏远环境的响应能力。

在全球能源安全面临地缘政治风险的当下，3d打印的战略意义愈发凸显。huamani指出，许多关键能源基础设施组件依赖进口，而国际供应链的不确定性日益增加。通过建立内部及近岸制造能力，petrobras有效降低了外部冲击风险。虽然3d打印无法完全替代全球供应链，但它作为战略补充，为应对突发事件提供了快速响应机制，保障了高风险环境下的运营连续性。

这一合作模式也为全球企业提供了参考范本，特别是在利用研发税收优惠方面。在美国，研发税收抵免（r&d credit）政策允许企业将3d打印相关的技术人员工资、软硬件集成时间及耗材成本纳入抵扣范围。无论是原型测试还是zui终生产，3d打印的应用都是申请研发抵免的有力依据，企业应充分挖掘这一政策红利。

从巴西能源巨头的实践来看，3d打印已超越实验阶段，成为资本密集型行业提升运营韧性的实战利器。通过外包专业运营、区域化部署及数字化库存管理，企业能够显著增强供应链的灵活性与自主性。对于寻求技术升级的中国企业而言，这种将外部专业能力与内部核心业务深度耦合的模式，以及在动荡环境中构建“近岸制造”与“数字备件”体系的思路，值得深入借鉴与布局。