3-D-Druck transformiert die Wertschöpfungskette

Im Rahmen von Industrie 4.0 entstehen intelligente und vernetzte Fertigungsprozes­se, die Arbeitsabläufe optimieren.

von Tobias Fischer

Die industrielle Fertigung steht kontinuierlich vor neuen Herausforderungen. Innovative Produkte kommen in immer kürzeren Abständen auf den Markt, Kunden bevorzugen maßgeschneiderte Produkte und erwarten kurze Produktionszeiten, um ihren Bedarf möglichst schnell zu decken. Im Rahmen von Industrie 4.0 entstehen deswegen intelligente und vernetzte Fertigungsprozesse, die Arbeitsabläufe effizienter, schneller und flexibler machen. 3-D-Druck ist dabei eine der Schlüsseltechnologien, die die Wertschöpfungskette der Zukunft nachhaltig verändern werden.

Der 3-D-Druck bzw. die additive Fertigung ermöglicht enorme Einsparungen über die gesamte Lieferkette hinweg. Mit den neuen digitalen Produktionsansätzen wird eine digitale Lieferkette geschaffen – es entstehen vernetzte Workflows vom Einkauf bis zum Vertrieb. Dazu ist jedoch eine noch engere Zusammenarbeit von Einkauf, Entwicklung und Produktion notwendig. Denn ob sich ein Unternehmen auf dem Markt behaupten kann, hängt auch davon ab, wie gut es gelingt, das richtige Produkt zum richtigen Zeitpunkt und Preis auf den Markt zu bringen. Der Wettbewerbsdruck steigt und nur Unternehmen, die Veränderungen gegenüber aufgeschlossen sind, können Erfolge verzeichnen.

On-Demand-Fertigung auf dem Vormarsch

Der 3-D-Druck nimmt sich dieser neuen Herausforderungen an und ermöglicht mit der On-Demand-Fertigung eine schnelle und individualisierte Herstellung, bei der die Zustellung exakt nach Kundenbedarf erfolgt. Die neuen Technologien des 3-D-Drucks werden dort eingesetzt, wo traditionelle Fertigungsmethoden an ihre Grenzen kommen. Dies zeigt sich besonders bei der Produktion von Teilen mit unterschiedlichen Eigenschaften oder besonderer Komplexität. Komplexe sowie weniger komplexe Produkte können mithilfe moderner Fertigungsprozesse in der gleichen Zeit hergestellt werden. Herkömmliche Produktionsverfahren sind auf Werkzeuge angewiesen – nicht so die additive Fertigung, die werkzeuglos erfolgt. Außerdem entfallen die Kosten für die Umstellung von Produktionsanlagen. Sobald eine neue Modell-Datei im System ist, ist die Anlage sofort bereit, ein Produkt herzustellen. Und das bereits ab Losgröße 1. Die On-Demand-Fertigung mit 3-D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzgusstechnologien wird der Lieferkette in Zukunft enorm viel Flexibilität in den Bereichen Produktion und Lieferung ermöglichen.

 

Der Metall-3-D-Druck ist eine der Fertigungstechnologien von Protolabs

Predictive Maintenance als Schlüsselbegriff

In der Wertschöpfungskette der Zukunft ist es möglich, Ersatzteile direkt aus den inventarisierten CAD-Daten von Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen zu produzieren, bevor ein Ausfall eintritt. Predictive Maintenance ist hier der Schlüsselbegriff. So kann die additive Fertigung künftig auch als direkter Ersatzteillieferant in einem bestimmten Einsatzgebiet, z. B. in Transportfahrzeugen, gesehen werden. Anstatt in einem umfangreichen und kostenintensiven Ersatzteillager werden Teile sozusagen „on board“ gefertigt. Dieser Einsatz wird auch in Zukunft noch stärker an Bedeutung gewinnen.

Beispielsweise ist es im Bereich der Luftfahrt bereits möglich, dass Sensoren im Flugzeug Problemfälle sogar auf 10 000 Meter Höhe entdecken und diese direkt dem Fertigungsunternehmen melden. Dieses kann anschließend Teile produzieren, während sich das Flugzeug noch in der Luft befindet. Nach der Landung stehen die Ersatzteile schon zur Verfügung und können eingebaut werden. Ausfallzeiten werden dadurch enorm reduziert.
Die Verfahren werden stetig optimiert, sodass auch die Serienproduktion von individuellen Teilen immer üblicher wird. Hier schließt sich der Kreis mit den Anlagen- und Maschinenbauern, deren Anlagen auch immer schneller und effizienter arbeiten und die Basis für die fortschreitende On-Demand-Fertigung bilden.

Dieser Artikel stammt aus dem „Handbuch Handel mit Zukunft“. Lesen Sie hier weiter…
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