Additive Fertigung

Die Lieferketten von Waren und Dienstleistungen sind durch die globale Vernetzung zunehmend komplexer geworden. Einzelne Ausfälle innerhalb einer Lieferkette können zur Störung der gesamten Kette führen, wie die SARS CoV-2 Pandemie deutlich gezeigt hat. Aber auch ohne Pandemie kann es abseits stabiler Versorgungsrouten zu Engpässen kommen. Dies trifft speziell Branchen, in denen Ausfallzeiten zu hohen Folgekosten führen, wie beispielsweise die Energieerzeugung.

Um im Falle eines Ausfalls schnell reagieren zu können und Stillstandszeiten zu minimieren, werden heutzutage große Ersatzteillager vorgehalten. Die gelagerten Bauteile sollen sicherstellen, dass Maschinen und Anlagen möglichst schnell wieder laufen können. Allerdings ist der Unterhalt solcher Lager kostenintensiv und unflexibel. Nicht selten werden in den Lagern Ersatzteile im Wert von vielen Millionen vorgehalten, die allein der Ausfallsicherung dienen, jedoch größtenteils nie abgerufen werden.

Abhilfe können hier die 3D Druck Verfahren (engl. Additive Manufacturing, AM) schaffen! Aber wie genau können diese helfen, Lieferketten resilient zu gestalten und gleichzeitig die kostenintensiven Lager abzubauen?

Bei einer zuverlässigen und schnellen Ersatzteilversorgung spielen additive Fertigungsverfahren (AM) bereits heute eine entscheidende Rolle. Ersatzeile können ohne gesonderte Werkzeug- oder Lagerhaltungskosten direkt und nach Bedarf mit AM gefertigt werden. Da die vereinfachte Prozesskette hierbei lediglich auf digitalen Daten beruht, können Bauteile auch über moderne Scanner eingemessen und diese Daten (fast) direkt für die Fertigung genutzt werden. Somit können auch Ersatzteile ohne bestehenden CAD Datensatz in sehr kurzen Prozesszyklen hergestellt werden. Damit trägt die additive Fertigung einen wesentlichen Beitrag zur flexiblen und kurzfristigen Ersatzteilversorgung bei.

Eine weiterführende Idee ist, dass die Unternehmen Bauteile nicht mehr nur auf Anfrage, sondern auch direkt am Einsatzort drucken können. Der Wegfall der Transportwege senkt dabei einerseits weiter die Kosten, aber reduziert die Lieferzeit benötigter Ersatzteile noch einmal signifikant. Allerdings besteht nicht an allen potenziellen Einsatzorten, an denen Ersatzteile benötigt werden, die notwendige Infrastruktur, um diese zu drucken.

Die Lösung bietet das Fraunhofer IAPT im Verbund Produktion mit mobilen Container-Fertigungseinheiten, die als eigenständige Produktionszellen je nach Bedarf an unterschiedlichen Orten plug & play einsetzbar sind.

Dank der standardisierten Maße eignen sich Seecontainer sehr gut für den weltweiten Transport mittels LKW, Zug, Schiff und Flugzeug.

Ausgestattet mit einer der Anwendung angepassten Infrastruktur in 1-2 Containereinheiten kann diese Lösung mobil und flexible vor Ort sowohl als Reparaturlösung als auch Ersatzteilfertigung von metallischen Bauteilen eingesetzt werden. Ein besonderer Fokus bei der Entwicklung lag hierbei auf der einfachen Bedienung dieser Minifabrik. Auch unerfahrene Nutzer müssen im Stande sein, Bauteile auch ohne große Schulungen erhalten zu haben 3D drucken zu können. Dies wird durch eine durchgängig digitale und vernetzte Prozesskette innerhalb des Containers realisiert und der Anwender wird bei Bedarf durch eine Augmented Reality (AR) Brille bei der Bedienung noch zusätzlich unterstützt.

Eine solche Lösung wurde nicht nur am Fraunhofer IAPT entwickelt, sondern dort auch umgesetzt. Die Additive Mobile Factory® steht Interessenten jederzeit zur Besichtigung offen. Sprechen Sie uns für weitere Informationen gerne an!