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Ersatzteilproduktion im 3D-Druck: Reset your Mindset!

Im Oktober 2013 referierte Dr. Andreas Baader von der renommierten Unternehmensberatung Barkawi Management Consultants als Keynote Speaker auf dem ISLA (International Service Logistics Association) Innovations-Forum über die Potenziale des 3D-Druckes im Ersatzteilmarkt.

Schon bald werden international tätige Hersteller die Vorteile des 3D-Drucks für neue Geschäfts-modelle im Service und Ersatzteilgeschäft nutzen“, kündigte der Experte für Supply Chain Management und After Sales Services an und bezieht sich damit auf das margenstarke Ersatzteilgeschäft der OEMs.

Die Materialise NV ist Teil dieses Fortschritts und heute das größte 3D-Printing-Service-Unternehmen weltweit, mit mehr als 100 3D-Druckern und einer enormen Infrastruktur an Software, Engineering-Kapazitäten, unterschied-lichen Fertigungstechnologien und mehr als 40 Materialien im permanenten Einsatz.,

Als One-Stop-Shop verfügt das belgische Unternehmen, das bereits 1990 von Winfried Vancraen gegründet wurde und seit dem 25. Juni 2014 an der Nasdaq gelistet ist, zusätzlich über einen hochspezialisierten Jobfloor, in dem nicht nur strenge Qualitätsprüfungen für geprintete Bauteile stattfinden, sondern auch das gesamte Finishing bis hin zur Lackierung in sämtlichen RAL-Farben erfolgt.

Mehr als 500.000 Bauteile verlassen jedes Jahr den Hauptproduktionsstandort in Leuven, nahe Brüssel. Teilweise werden sie in einer Größe von bis zu 2,1m gedruckt, in einem Stück!

Bereits seit 2011 befasst man sich im Unternehmen, im Zuge einer europaweiten Initiative, mit der Ersatzteilproduktion aus dem 3D-Drucker. Dies führte 2013 zu ersten konkreten Projekten bzw. Beauftragungen durch deutsche Unternehmen aus dem Umfeld der Maschinenindustrie.

Wie sieht ein solcher 3D-Druck-Prozess nun tatsächlich aus? Schematisch ist das in der aufgeführten Grafik ersichtlich, bezeichnet als die Spare Part Journey.

Bild-Quelle © Materialise GmbH, Gilching / München mit Genehmigung der Management Circle AG.
Bild-Quelle © Materialise GmbH, Gilching / München mit Genehmigung der Management Circle AG.

Opportunity Spotting

Welche Ersatz-Teile können tatsächlich gedruckt werden, welche Bauteile sind zu groß, welche zu klein, welche zu einfach, welche nicht machbar? Diese Fragen stellt Materialise gemeinsam mit dem Kunden im Opportunity Spotting.

Scanning

Liegen keine 3D-Daten für die identifizierten Ersatzteile vor, sondern nur 2D-Zeichnung oder gar nur ein übrig gebliebenes Bauteil, so nutzt Materialise die hauseigenen Scan-Vorrichtungen, erfasst die Oberfläche des Bauteils und wandelt dies in ein 3D-Format um. Innenleben und Funk-tionalitäten, welche nicht durch den Scan erkenn-bar werden, erarbeitet die Design & Engineering Abteilung neu und nach Kundespezifikation.

(Re-)Engineering

3D-Druck ist eine Fertigungsmethode, die nicht mit bisherigen Fertigungsmethoden vergleichbar ist. Um die Potenziale der Technologie vollständig auszunutzen und um ökonomisch interessant zu sein, kann oder sollte man die enormen Freiheits-grade der Technologie nutzen und sich z.B. über ein (Re-)Design Gedanken machen. Idealerweise vor dem Hintergrund der Ressourceneffizienz können Leichtbaustrukturen eingebracht, Funk-tionalitäten integriert und Assembly-Kosten durch einen Productmerge reduziert werden. Dazu arbeitet Materialise mit hauseigener Software (3-matic).

Virtual Stock

3D-Druck von Ersatzteilen hat einen enormen Vorteil: die Production-on-demand. Ersatzteile werden erst dann produziert, wenn sie benötigt werden, unabhängig von der Stückzahl, ob 1 Teil oder 100. Die Auswirkungen hier sind rein ökonomisch betrachtet enorm. Keine Werkzeug-kosten, keine Lagerkosten, keine Mindestbestell-menge, keine Tooling-Kosten. Die vollständige Auswirkung auf diese Projektkosten, anstelle von bisherigen Stückkosten, ist derzeit noch nicht vollständig erfasst, das Potenzial hingegen erscheint nahezu unwirklich.

Consultancy

Materialise stellt sein Know-How und seine Kompetenz im 3D-Druck durch Resident Engineers dem Kunden zur Verfügung. Über einen Zeitraum von 6 Monaten bis zu einem Jahr arbeitet ein Materialise Ingenieur beim Kunden vor Ort und ist dort Ansprechpartner für alle notwendigen Prozesse rund um die Etablierung des Gedankengutes Additive Manufacturing. Wir „reseten“ alle bisher praktizierten Entstehungs-prozesse eines Ersatzteils.

Manufacturing – The Factory for 3D-printing

Auf mehr als 100 Anlagen, welche teilweise speziell für die Serienproduktion zertifiziert sind, werden rund um die Uhr Produkte hergestellt.

Post Processing

Die Nachbearbeitungsmethoden von 3D-Printing-Bauteilen sind vielfältig. Für den Kunden entschei-dend ist jedoch immer die tatsächliche Qualität am Ende des Prozesses. Ziel: Das Ersatzteil möglichst genau so aussehen zu lassen wie es zuvor, in der herkömmlichen Herstellungsmethode auch der Fall war. Chrom-Oberflächen, Softtouch-Lack, bis hin zur Imitation von Lederstrukturen. Materialise bietet das volle Spektrum an.

Logistics

Ein Versand von Produkten weltweit und in der vom Kunden vorgesehenen Verpackung ist ein letzter etablierter Schritt. Die Spare Part Produktion mittels 3D-Druck ist heute bereits im Gange. Immer mehr Unternehmen wenden sich dabei an den Komplett-Anbieter Materialise. Der erste Schritt nach Steffen Kuhn ist dann „Vergessen Sie alles, was sie bisher über Konstruktion und Produktion gelernt haben, setzen sie ihren Mindset auf null und lassen Sie uns anschließend über Additive Manufacturing reden.“

Über den Autor Steffen Kuhn

Foto Steffen Kuhn
(Foto © ManagementCircle).

Steffen Kuhn ist Dipl.- Ing. (FH) der Kunststofftechnik und seit knapp 20 Jahren in der Industrie tätig. Nach frühen Stationen im Automotive Sektor, bei TRW Automotive und im Forschungszentrum des damaligen DaimlerChrysler Konzerns, war Herr Kuhn in der Chemischen Industrie als beratender Ingenieur im Hause DELO Industrie Klebstoffe angestellt.

Sein weiterer Weg führte ihn über den Luft- & Raumfahrt-Konzern PPG Aerospace und das deutsche Familienunternehmen WERIT Kunststoffwerke für fast 7 Jahre (ab 2006) in die Selbstständigkeit. In dieser Zeit war Herr Kuhn an der Gründung von 4 Unternehmen beteiligt, meist in der Position des Technischen Geschäftsführers, bis er im Jahr 2013 die Geschäftsfeldentwicklung Serien Produktion D/CH beim weltweit größten 3D-Printing Service Unternehmen Materialise übernahm.

Steffen Kuhn, Business Development Manager bei der Materialise GmbH, wird auf dem 2. Trendforum „3D-Druck“ zum Thema „Ersatzteilproduktion eerreicht bei Materialise das nächste Level“ sprechen. Das 2. Trendforum „3D-Druck“ findet statt am 29. und 30. September 2014 in Stuttgart.

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