Erfolg in drei Dimensionen

[vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Erfolg in drei Dimensionen“ font_container=“tag:h1|font_size:48|text_align:left“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1615460423722{margin-top: -25px !important;}“][vc_custom_heading text=“Mit Additiver Fertigung zum innovativen Produkt“ font_container=“tag:h2|font_size:28|text_align:left|color:%23676b6d“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1615460432000{padding-bottom: 10px !important;}“][vc_column_text]Stefan Kamlage, Verband 3D Druck e.V.[/vc_column_text][ultimate_spacer height=“15″ height_on_tabs=“15″ height_on_tabs_portrait=“15″ height_on_mob_landscape=“15″ height_on_mob=“15″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Kurz & Bündig“ font_container=“tag:h2|font_size:34|text_align:left“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1598268967432{margin-top: -25px !important;}“ el_class=“box-headline“][vc_row_inner el_class=“box-content-wrapper“][vc_column_inner][vc_column_text]Der Einsatz von 3D-Druck ist in allen Produktionsprozessen sinnvoll, die auf Zulieferung großer, schwerer und wichtiger Teile angewiesen sind, wenn Ersatzteile nicht mehr beschaffbar sind oder für das Testen von Bauteilen. Das Unternehmen gewinnt die Hoheit über den Prozess, wird unabhängiger und schneller und kann Lagerkosten reduzieren. Dabei geht weniger um die generelle Rückverlagerung der Produktion nach Deutschland und das Ende der internationalen Arbeitsteilung, sondern um den klugen und gezielten Aufbau von additiven Fertigungskapazitäten zur Absicherung der Produktion. Additive Fertigung gehört auf die Agenda der Strategien von Industrieunternehmen.[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][/vc_column][/vc_row][vc_row css=“.vc_custom_1519752670572{margin-top: -10px !important;}“][vc_column][ultimate_spacer height=“30″ height_on_tabs=“15″ height_on_tabs_portrait=“15″ height_on_mob_landscape=“15″ height_on_mob=“15″][vc_column_text]Neue Handelshemmnisse, Embargo gegen Russland, die Coronakrise oder der Brexit zeigen, wie anfällig globale Lieferketten sind. Fehlende Ersatzteile oder wichtige Zulieferkomponenten legen Produktionen still und lösen Unternehmensrisiken aus. Kann der 3D-Druck die Lieferketten sichern und produzierende Unternehmen resilienter machen? Die Potentiale der Additiven Fertigung für Unternehmen im Überblick.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]Was hat die Additive Fertigung mit dem Corona-Virus zu tun? Auf den ersten Blick nicht viel. Mit den Mitteln der Additiven Fertigung kann die Ausbreitung des neuartigen Virus weder eingedämmt noch der Virus bekämpft werden. Hingegen bietet die Additive Fertigung aber Möglichkeiten, die Auswirkungen der Pandemie zu verringern. Schon als sich aus China die Meldungen über Fabrikschließungen häuften und Italien einzelne Regionen absperrte, hat sich der Verband 3DDruck e.V. Gedanken über die Veränderungen in den Lieferketten und die daraus resultierenden Möglichkeiten für die Additive Fertigung gemacht.
Der 3D-Druck oder Additive Fertigung bzw Additive Manufacturing (AM) bezeichnet alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände (Werkstücke) erzeugt bzw. gedruckt werden.
[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Vorteile und Einsatzmöglichkeiten der Additiven Fertigung“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]In den vergangenen Jahren hat sich die Additive Fertigung sukzessive in verschiedenen Anwendungsbereichen und Branchen (Kleinserien und hochkomplexe Baugruppen in den Bereichen Luftfahrt, Automobilbau und Turbinen) etabliert. Dabei haben sich folgende Vorteile und Einsatzmöglichkeiten herauskristallisiert, die sich auch kombinieren lassen:[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Prototypen und kleine Serien“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Die Additive Fertigung (Additive Manufacturing, AM) ermöglicht es Unternehmen, Kleinserien zu kostendeckenden Preisen zu fertigen. Das ist für Unternehmen im Bereich Maschinen- und Anlagenbau interessant, insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Ähnliches gilt für Zulieferer der Mobilität. In Segmenten der Medizinproduktion hat sich die Additive Fertigung sogar schon fest etabliert. Beispielsweise beim Herstellen von Gehäusen von Hörgeräten oder Kronen und Brücken in der Zahnmedizin.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Ersatzteile“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Unternehmen, die sich mit der Instandsetzung und Reparatur von Anlagen befassen, können schnell neue Teile in kleiner Stückzahl fertigen und diese unter realen Bedingungen testen. Dabei kann sich die Konstruktion in Details unterscheiden. Nach dem Test kann entschieden werden, welches der neuen Modelle in den Tagesbetrieb übernommen wird.
Bei Anlagen für den 24/7-Betrieb ist der Stillstand mit hohen Kosten und großem Personalaufwand verbunden. Unternehmen, die Nutzung, Wartung und Reparatur von Sondermaschinen betreiben, können mittels Additiver Fertigung die benötigten Ersatzteile vor Ort herstellen, wenn es sich um Kunststoffteile aus dem FDM (Fused Deposition Modeling) Drucker handelt. Bei anderen Drucktechniken können andere Dienstleister die Herstellung übernehmen.
Additive Fertigung kann auch zum Herstellen von dauerhaft nutzbaren Teilen oder Provisorien genutzt werden, die als Ersatzteil dienen, bis ein Originalteil zur Verfügung steht. Das ist zum Beispiel denkbar bei Nutz- und Schienenfahrzeugen. So können Werkstätten kommunaler Nahverkehrsbetriebe mittels 3DDrucker die Ausfallzeiten ihrer Fahrzeuge drastisch verkürzen, zumal diese oft über die Gewährleistungszeit betrieben werden und die Hersteller nur ein begrenztes Sortiment an Ersatzteilen auf Lager haben.
[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Baugruppen“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Durch Additive Fertigung können inzwischen ganze Baugruppen in einem Schritt produziert werden, was die Montagezeit reduziert. Zudem führt das verringerte Gewicht einzelner Baugruppen dazu, dass Lager und Halterungen und so auch Antriebssysteme kleiner ausfallen können, was wiederum Gewicht einspart.
All das bewirkt, die Betriebskosten zu senken und teilweise auch den Ausstoß zu erhöhen, da Aufheiz- und Kühlzeiten verkürzt werden. Denn: Heiz- oder Kühlkanäle können sehr dicht an der Oberfläche des Werkzeugs geführt werden. Die Verwendung gedruckter und gewichtsoptimierter Teile führt des Weiteren dazu, dass Betriebskosten eingespart werden, da weniger Masse bewegt wird. Das wiederum wirkt sich auch auf die Betriebsdauer aus. Wenn weniger Masse pro Schritt bewegt wird, kann ein Vorgang öfter durchlaufen werden.
[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Produktion und Kosten neu denken“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Die KMU stehen beim Nutzen von Additiver Fertigung vor der Herausforderung, dass schon die Konstruktion der Teile anders erfolgen muss, als sie es gewohnt sind. Das ist der entscheidende Unterschied: Die Konstruktion kann anwendungsgerecht und muss nicht mehr fertigungsgerecht sein. Somit können ganze Baugruppen in einem Baujob hergestellt werden.
Grundsätzlich müssen sich Unternehmen vor der Anschaffung eines Druckers entscheiden, wofür sie das Gerät nutzen wollen. Die Preise für Drucker reichen von einigen hundert Euro für einen im gewerblichen Umfeld nutzbaren FDM-Drucker bis zu mehr als einer Million Euro für einen Pulverbett-Drucker inklusive der Zusatzgeräte für den sicheren Betrieb.
Kein KMU sollte sich ohne Vorab-Recherche und Austausch mit anderen Nutzern und dem Hersteller eine Anlage kaufen. Schon bei der Anschaffung muss klar sein, was gefertigt werden soll und wie intensiv die Auslastung sein wird. Die Expertise eines beratenden Dienstleisters hilft![/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Drucken oder drucken lassen“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Das Management eines KMU sollte sich bei seinen Überlegungen zu den Anwendungsmöglichkeiten der Additiven Fertigung sehr genau überlegen, ob es Komponenten selber herstellen oder durch einen Dienstleister realisieren will. Das Anschaffen eines eigenen Druckers ist nur sinnvoll, wenn für den Betrieb fachkundiges Personal vorhanden ist und das Gerät zu deutlich mehr als die Hälfte der Zeit genutzt werden soll.
Sollten mit dem Drucker nur Prototypen oder Funktionsmuster hergestellt werden, können in den allermeisten Fällen Kunststoffdrucker genutzt werden, die im Betrieb deutlich günstiger sind als Metalldrucker.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Zertifizierung und Weiterbildung“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Ein Hindernis zum Nutzen additiv gefertigter Komponenten ist die notwendige Freigabe des Herstellungsverfahrens. Die Hersteller von Verschleiß- oder Ersatzteilen müssen sicherstellen, dass die gedruckten Ersatzteile verwendet werden dürfen. Die Unternehmen sollten sich einerseits einem Zertifizierungsprozess unterziehen und andererseits ihre Mitarbeiter weiterbilden. Mit zertifizierten Prozessen können sich so agierende KMU von Mitbewerbern abheben. Sie verfügen dann über eine ausgewiesene Qualität, die sich für den Nutzer der Teile in der Gesamtkostenbetrachtung rechnet. Für die Ausund Weiterbildung gibt es bereits eine Gewährleistungsmarke, die vom Verband 3D-Druck gemeinsam mit dem Kunststoffinstitut Lüdenscheid entwickelt wurde. Auch verschiedene Kammern bieten Module für die Weiterbildung an, ebenso Kurse, in denen Fachkräfte für die AM ausgebildet werden.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Unternehmerische Überlegungen“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Neben den technischen und konstruktiven Fragestellungen müssen auch unternehmerische Überlegungen berücksichtigt werden, damit das AM-Potential ausgeschöpft werden kann.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Abhängigkeit von Lieferketten verringern“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Das Nutzen der Additiven Fertigung führt zu einer größeren Fertigungstiefe bei den Unternehmen, da ganze Baugruppen hergestellt werden können. Das verringert die Abhängigkeit von Lieferanten und Lieferketten. So haben die Beschränkungen während der Corona-Pandemie gezeigt, wie störanfällig globale Lieferketten sind. Die Frage ist nicht ob, sondern wann es künftig zu ähnlichen Einschränkungen kommen wird. Ergo gibt es zurzeit starke Bestrebungen, Produktion wieder nach Europa zurückzuholen. AM bietet die Möglichkeit, neue Lieferketten aufzubauen. Es können kleinere Stückzahlen mit kurzen Lieferzeiten kostendeckend hergestellt oder Werkzeuge zur Massenproduktion gefertigt werden. Wenn die gesamte Fertigungskette in die Betrachtung der Kosten und der Umweltbilanz einbezogen wird, kann AM ihre Vorteile ausspielen.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Symbiose von AM und Spritzguss“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Für Unternehmen, die Metallteile herstellen, bietet die AM Möglichkeiten zur Diversifizierung. Hingegen können Hersteller von Kunststoffteilen per Additiver Fertigung mit Polymeren ganze Baugruppen oder hochkomplexe Komponenten drucken. Dennoch sei angemerkt, dass Teile, die bisher im Spritzguss hergestellt werden, auch in absehbarer Zeit nicht mit dem 3D Drucker gefertigt werden können. Hier kann jedoch der Einsatz gedruckter Werkzeuge sinnvoll sein. Mit diesen können kleinere Stückzahlen kostendeckend mittels Spritzgusses produziert werden, um Betriebskosten zu senken.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Vorteile und Kosten im Zusammenhang sehen“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Interessant ist das Betrachten der Kosten. Zumeist sind Auftraggeber an den Stückkosten einer Baugruppe interessiert. Diese können in der Additiven Fertigung mitunter höher sein als in herkömmlichen Verfahren. Doch erst das Bedenken weiterer Kostenbestandteile der AM – geringerer Montageaufwand, geringere Betriebskosten für Baugruppen – runden das Bild ab.
Folgende Punkte sind beim Einsatz von AM zu bedenken:

• Konstruktion muss neu gedacht werden
• Anwendung der gedruckten Teile ist entscheidend.
• Teile, die gedruckt werden sollen, müssen identifiziert werden.
• Materialauswahl muss anwendungsgerecht sein.
• Kosten über den gesamten Lebenszyklus gedruckter Produkte betrachten.
• Auslastung des Geräts muss hoch sein.
• Abwägen zwischen Anschaffung und Nutzen von Druck-Dienstleistern.
• Rechtliche Bedingungen für die Nutzung der gedruckten Teile.
• Besondere Anforderungen verschiedener Branchen beachten.
• Vorteile des Nutzens von AM in die Unternehmen kommunizieren.
• Zertifizierung von Gegenständen und Herstellungsprozessen (persönliche Schutzausrüstung) schnell und reibungslos klären.
• Möglichkeiten der AM hinsichtlich Konstruktion, Materialkunde und Produktion europaweit verfügbar machen.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Zusammenfassung“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Es gibt derzeit nicht die eine Branche, für die die Nutzung vom AM per se sinnvoll ist. Vielmehr ist das Verwenden von gedruckten Teilen überall dort erstrebenswert, wo das Gewicht einen Einfluss auf die Betriebskosten hat. Das gilt für Gegenstände, die lange genutzt werden oder bei denen die Verpflichtung zum Lagern von Ersatzteilen durch den Hersteller abgelaufen ist. Auch in solchen Fällen kann AM eine nützliche Fertigungsmethode sein. Das gilt ebenso, wenn das Testen verschiedener Varianten eines Bauteils sinnvoll ist, und selbst kleinere Verbesserungen der Anlage einen Kostenvorteil bringen.

(Bildquelle: AdobeStock | 262815855 | xiaoliangge)[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][ult_dualbutton btn_hover_style=“Style 2″ btn_border_style=“solid“ btn_color_border=“#ffffff“ btn_border_size=“2″ btn_alignment=“left“ dual_resp=“off“ button1_text=“Einzelheft kaufen“ icon_link=“url:https%3A%2F%2Fwww.im-io.de%2Fproduct%2Flerngroesse-eins%2F|title:Lerngr%C3%B6sse%20Eins“ btn1_background_color=“#f3f3f3″ btn1_bghovercolor=“#f07d00″ icon=“Defaults-book“ icon_size=“22″ icon_color=“#f07d00″ icon_hover_color=“#ffffff“ button2_text=“Jetzt abonnieren“ btn_icon_link=“url:https%3A%2F%2Fwww.aws-institut.de%2Fim-io%2Fabo%2F|title:Abo||“ btn2_background_color=“#f3f3f3″ btn2_bghovercolor=“#f07d00″ btn_icon=“Defaults-chevron-right“ btn_icon_size=“22″ btn_icon_color=“#f07d00″ btn_iconhover_color=“#ffffff“ divider_text=“oder“ divider_text_color=“#f07d00″ divider_bg_color=“#ffffff“ btn1_text_color=“#f07d00″ btn1_text_hovercolor=“#ffffff“ btn2_text_color=“#f07d00″ btn2_text_hovercolor=“#ffffff“ title_font_size=“desktop:20px;“ btn_border_radius=“30″ title_line_ht=“desktop:22px;“ btn_width=“280″][/vc_column][/vc_row]