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Additive Manufacturing
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22.11.2019

Marktberichte von CENIT-Technologie-Experten

Industrialisierung additiver Fertigung im Automobilsektor

Die additive Fertigung passt ideal zu den Herausforderungen einer „Experience Economy“, in der Kunden individuelle und einzigartige Erlebnisse erwarten, die verzögerungsfrei bereitgestellt werden. Der Automobilsektor ist als Leitbranche bereits damit beschäftigt, additive Fertigungsverfahren in die Serienproduktion zu integrieren. CENIT-Experte Thorsten Kroll fasst zusammen, wie er den aktuellen Fortschritt bewertet. Als Anwendungsberater begleitet er sowohl OEMs als auch Unternehmen der Zuliefererindustrie.

Die Automobilhersteller sind mit der additiven Fertigung schon vor einiger Zeit dem reinen Prototyping entwachsen und haben weitere Schritte fest in ihrer Agenda verankert.

Verknüpfung mit Standard-Verfahren

Hier spielen Themen wie Rapid Tooling oder Direct Repair eine vorrangige Rolle. Auch Bestrebungen für die Anwendung bei stark individualisierten Bauteilen im Premiumsegment beobachten wir.

Die additive Fertigung passt ideal zu den Herausforderungen einer „Experience Economy“, in der Kunden individuelle und einzigartige Erlebnisse erwarten, die verzögerungsfrei bereitgestellt werden.

Drei Merkmale des aktuellen Trends sind zu verzeichnen:

  • Additive Verfahren werden mit Methoden aus etablierten Fertigungsprozessen kombiniert und dadurch bedeutend effizienter.
  • Die additive Fertigung findet durch Verfahren wie CLIP (Continuous Liquid Interface Production) oder MJF (Multi-Jet-Fusion) zukünftig den Einzug in die Serienfertigung.
  • Dazu tragen Start-Ups bei, die aufgrund auslaufender Patente in der Lage sind, neue Verfahren zu realisieren.

Ein Grund mehr für Predictive Analytics in der Fertigung

Die Möglichkeit, die Materialeigenschaften und das Versagen von Maschinen oder Bauteilen vorherzusagen, wird an Bedeutung gewinnen (Predictive Analytics).

Additiv gefertigte Bauteile, die ganze Baugruppen mit diversen Einzelteilen ersetzen, sind schwierig zu prüfen. Wenn jedoch die Prozessparameter (Maschine und Material) bekannt sind, können darauf aufbauend Vorhersagen über die Bauteilqualität getroffen werden.

Für uns sind vor allem Bestrebungen erkennbar, den Grad der Automatisierung im Gesamtprozess zu erhöhen und unnötige Schnittstellen zu reduzieren. Es kommt auf die digitale Kontinuität an. Unsere Kunden haben über die Jahre selbst viel Erfahrung gesammelt und dadurch die Teilschritte und Maschinen bereits sehr gut im Griff. Wir unterstützen Unternehmen dabei, die Puzzleteile im Gesamtprozess zusammenzufügen und die Effizienz zu steigern.

ROI ist erreichbar

Wer den Einstieg in die neue Fertigungswelt prüft, fragt nicht nur nach den Vorteilen sondern auch nach der Kostensituation. Am Ende muss sich jede Innovation auch rechnen.

Die generative Fertigung bringt in jedem Fall sehr gute Voraussetzungen für eine attraktive ROI-Kurve mit. Im Einzelfall kommt es natürlich auf die individuell richtige Strategie an.

Man muss die Gesamtkosten betrachten. Bereits heute ist es deutlich günstiger, komplexe Bauteile oder dafür benötigte Komponenten, wie temperierte Werkzeuge, additiv zu fertigen und mit konventionellen Verfahren nachzubearbeiten.

Die generative Fertigung bringt sehr gute Voraussetzungen für eine attraktive ROI-Kurve mit. Im Einzelfall kommt es natürlich auf die individuell richtige Strategie an.

Sehr interessante Ansätze bieten sich unseren Kunden auch im Bereich des Ersatzteilemanagements. Teile über intelligente Lieferantenprozessketten vor Ort additiv zu fertigen, statt zentral zu lagern und klassisch zu versenden, birgt große Potenziale.

Nicht zuletzt, wenn man bedenkt, dass auf den Import eines Datensatzes in ein anderes Land keine Einfuhrsteuer erhoben wird.

Die Einführung erfordert ein Konzept für Prozess-Updates und Know-how-Transfer

Wer additiv fertigen will, muss beginnen, additiv zu denken. Und da gehört einiges dazu. Meiner Erfahrung nach, kann es leicht dazu kommen, eine der Komponenten für die erfolgreiche Implementierung zu unterschätzen.

Es gilt, neue Prozesse nicht nur für Arbeitsabläufe und Daten, sondern auch für die beteiligten Mitarbeiter einzurichten. Es bedarf Trainings, Schulungen – und manchmal Arbeit am Teamwork.

Wer additiv fertigen will, muss beginnen, additiv zu denken.

Und selbst wer das alles vorausgeplant hat, sieht sich mitunter vor unerwarteten Hürden, was die Methoden für die Entwicklung und Konstruktion der Bauteile angeht. Das additive Fertigen bringt Aufgaben mit sich, die auch für erfahrene Ingenieure neu und anspruchsvoll sein können.

Diese Herausforderungen lassen sich lösen! Als Anwendungsberater habe ich bereits bei mehreren umfassenden Projekten geholfen, das gesteckte Ziel zu erreichen. Kommen Sie gerne auf mich zu, wenn Sie Fragen haben! Melden Sie sich einfach unter t.kroll@cenit.com.

3D-Druck braucht viele Kompetenzen – und einen Partner wie CENIT

CENIT hat bereits zu Beginn der 1990er Jahre Automobilhersteller in die Welt des Rapid Prototyping begleitet.

Heute sind wir als Partner für die erfolgreiche digitale Transformation auch bei diesem Fertigungsthema am Markt aktiv. CENIT zeichnet dabei aus, dass wir für ein breites Kompetenzspektrum, das in der Industrialisierung der additiven Fertigung erforderlich ist, erfahrene Experten und notwendige Lösungen bereitstellen.

Unsere Kunden profitieren davon, dass wir uns mehrfach in anwendungsorientierten Forschungsprojekten engagiert haben und im engen Austausch mit einem Netzwerk aus Forschung (u. a. Fraunhofer IAPT, ZAL) und Industrie stehen.

CENIT begleitet Unternehmen in den Bereichen Konstruktion, Simulation, Automatisierung, Virtuelle Inbetriebnahme, Fertigung, Prozessanalyse und Messdatenverarbeitung.

Unsere Services im Überblick:

Hier einige konkrete Fragestellungen, zu denen wir Ihnen auf Wunsch Informationen zukommen lassen können:

  • Slicer und Stützstrukturgenerator, der auf Exaktgeometrie (CAD-Solid) basiert: verbessert im Vergleich zu rein STL-basierten Tools, die nur die approximierte Bauteilgeometrie berücksichtigen, die Datenaufbereitung erheblich
  • Datenintegration: Metadatenformate wie AutomationML helfen, Medienbrüche in der Prozesskette für die additive Fertigung zu überwinden.
  • Hybride Fertigung: Die Nachbearbeitung mit klassischen Fräsmaschinen oder Robotern erfordert Software-Werkzeuge, die den Aufwand bei der Programmierung solcher Anlagen kostengünstig gestalten.
  • Wann sich der Einsatz von Robotern bei additiven Fertigungsprozessen lohnt: Kosten- und Prozessvorteile ergeben sich z. B. durch die Vermeidung von Stützstrukturen mit Hilfe von mehrachsigem 3D-Druck von Kunststoff (FDM) oder Metall (DED). Außerdem gut zu wissen: für die dafür benötigten kombinierten Systeme aus Robotern und Werkstückpositionieren bieten wir Ihnen eine leistungsfähige Offline-Programmierlösung, die den erhöhten Anforderungen an die Erstellung von Steuerprogrammen gerecht wird

 

Bei Interesse melden Sie sich bitte unter meinefrage@cenit.de