Nicht nur die Produktion lässt sich mit additiver Fertigung optimieren, sondern auch die gesamte Supply Chain.
Nur den 3D-Druck Preis der einzelnen Bauteile zu betrachten, wird dem Potential der additiven Fertigung bei weitem nicht gerecht. Die großen wirtschaftlichen Vorteile lassen sich erzielen, wenn der gesamte Produktionsprozess betrachtet wird, inklusive der Supply Chain.
Wenn die Rede von 3D-Druck ist, ist in zu vielen Köpfen noch das Bild eines kleinen FDM-Druckers verankert. Ein Bekannter oder eine Kollegin drucken zu Hause kleine Gebrauchsteile oder eine Star Wars-Figur. Andererseits produzieren namhafte Unternehmen additiv gefertigte Teile im großen Stil. BMW beispielsweise fertigt jährlich 300‘000 3D-Druck-Teile an 1 und verbaut diese in Autos. Zudem hört man immer wieder mal, dass der 3D-Druck ein enormes Potential hat. Doch wie können auch kleinere oder mittlere Unternehmen, die sich keinen Drucker leisten können, davon profitieren?
Die Vorteile der additiven Fertigung sind rasch erklärt. Es gibt kaum Initialkosten, auch Einzelstücke oder kleine Mengen können kostengünstig gefertigt werden. Ebenso sind komplexe Konstruktionen kein Faktor, der den Preis in die Höhe treiben würde (vgl. Blog Preisfaktoren). Ein weiterer Pluspunkt ist die hohe Flexibilität. Das Design kann während einer Serienproduktion laufend angepasst werden, falls dies erforderlich ist. Oder es können komplett individualisierte Teile hergestellt werden, zum Beispiel für Orthesen in der Medizintechnik.
Die Designfreiheit der additiven Fertigung ermöglicht zusammen mit optimierten Topologien und Lattice-Strukturen eine nie dagewesene Qualität an Leichtbau-Bauteilen. Baugruppen können zusammengefasst und unnötige Schwachstellen vermieden werden. Ebenso lassen sich Funktionen integrieren.
Das Vorurteil, dass 3D gedruckte Teile nicht robust wären, ist überholt. Die additiv gefertigten Teile aus Industrie-Druckern können bezüglich Stabilität problemlos mit konventionell gefertigten mithalten. Die Materialdichte liegt bei über 99%. Entscheidend ist das gewählte Material. Zudem können Teile mit Verbundwerkstoffen wie z.B. Duraform HST verarbeitet, oder mit Endlosfasern wie Kevlar- oder Glasfasern verstärkt werden.
Ein weiterer Vorteil ist die Nachhaltigkeit. Die Materialeffizienz ist sehr hoch. Das Rohmaterial in Pulverform, das beim Druckprozess nicht verarbeitet wird, wird rezykliert. Der Energieaufwand für die Drucker ist außerdem sehr klein im Verhältnis zum gesamten Fertigungsprozess eines Bauteils.
Doch all diese Vorteile sind nur ein Aspekt, warum das Potential der additiven Fertigung von Fachleuten als sehr groß eingeschätzt wird.
Wertschöpfungsketten sind komplex. Dass diese auch stark anfällig sind auf geopolitische Ereignisse hat sich in den letzten Monaten unschön deutlich gezeigt. Nicht verfügbares Rohmaterial, lange Lieferzeiten und unterbrochene Transportketten sind keine Seltenheit mehr. Die Preise steigen aufgrund von Energieknappheit massiv an, und die Abhängigkeit von Lieferanten kann sich je nach deren Standort negativ auswirken. Ganz zu schweigen davon, dass Lagerplätze schon immer teuer waren und Unternehmen versuchen ein optimales Gleichgewicht zwischen tiefen Lagerbeständen und Lieferfähigkeit zu finden.
Bei all diesen Herausforderungen bietet der 3D-Druck nie dagewesene Möglichkeiten. In Kombination mit einem „digitalen“ Warenlager, lassen sich einige Probleme entschärfen.
Das Warenlager ist unterschiedlichen Ansprüchen ausgesetzt. Einerseits soll eine hohe Verfügbarkeit für Ersatzteile bestehen, damit die Kunden rasch beliefert werden können. Anderseits müssen die Lagerbestände tief gehalten werden, um nicht unnötiges Kapital zu binden, Stichwort „trade working capital“. Zudem ist für die herkömmlichen Produktionsmethoden oft eine hohe Losgrösse erforderlich, damit der Stückpreis von Teilen bezahlbar wird.
Mit der additiven Fertigung steht eine neue Möglichkeit zur Verfügung. Bauteile oder Ersatzteile werden nicht in unnötig großen Mengen produziert und an Lager gelegt, sondern als CAD-Daten zusammen mit den Produktionsparametern digital gespeichert. So simpel das tönt, so groß sind die Vorteile.
Sobald erforderlich, werden die Teile in kleiner Menge ganz in der Nähe produziert. Im Jellypipe-Netzwerk sind zum Beispiel nur sorgfältig ausgewählte Print Partner verfügbar, die in Europa produzieren. Die Lieferwege sind kurz und weltweite Lieferketten-Unterbrüche spielen kaum mehr eine Rolle.
Diese Daten-Lagerhaltung eignet sich insbesondere bei Ersatzteilen, für sogenannte „Langsamdreher“, d.h. Teile, die selten benötigt werden. Zudem können auch nicht mehr erhältliche, ältere Teile ersetzt werden.
Ein gutes Beispiel sind Ersatzteile für Oldtimer. Mittels Reverse-Engineerings werden zum Beispiel 3D-Druck-Daten für Gummidichtungen einer ältere Fahrzeuggeneration erstellt. Anschließend wird die benötigte Menge produziert und die Datei mit den Informationen zur Herstellung aufbewahrt.
Fazit: Die Vorteile liegen auf der Hand
Möchten Sie mehr erfahren über digitale Ersatzteillager, oder über den 3D-Druck allgemein? Wenden Sie sich an uns oder einen unserer Solution Partner. Wir beraten Sie gerne.
Ihre Jellypipe
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