Wie die 3D-Drucktechnologie ein wichtiger Bestandteil von Industrie 4.0 sein wird

3D-Druck-Technologie, -Software und -Prozesse entwickeln sich mit unglaublicher Geschwindigkeit weiter, da praktisch jeden Monat neue Lösungen für langjährige Herausforderungen auftauchen. Wenn man einen Schritt zurücktritt, ist dies Teil eines viel umfassenderen und grundlegenderen Wandels in der industriellen Welt:der Übergang zu Industrie 4.0.

Was ist Industrie 4.0?

Einfach ausgedrückt ist Industrie 4.0 ein Ansatz für die Fertigung, der durch strategische Automatisierung und nahtlosen Datenaustausch Qualität und Effizienz steigert. Erstmals verwendet wurde der Begriff auf der Hannover Messe 2011, 2012 startete der Arbeitskreis Industrie 4.0. Diese strategische Initiative soll Deutschland in der Industrie- und Fertigungswelt bekannter machen und einen neuen Standard für globale Best Practice setzen.

Zu den Merkmalen von Industrie 4.0 gehören:

• • Integration von Technologie. In einer Reihe von Branchen wurde viel für das „Internet der Dinge“ gemacht – die Bezeichnung für die zunehmende Zahl von Maschinen, die über das Internet miteinander verbunden sind. Industrie 4.0 trägt dem Rechnung und sorgt dafür, dass Fertigungsmaschinen miteinander sprechen können, wodurch die Datenmenge, die manuell übertragen werden muss, minimiert wird. Dies wiederum maximiert die Integrität und Sicherheit der Daten.
  • Integration von Prozessen. Immer mehr Hersteller nutzen eine breite Palette von additiven und subtraktiven Technologien, um die Anforderungen ihrer Kunden zu erfüllen. Industrie 4.0 versucht, diese unterschiedlichen Systeme und Prozesse zusammenzuführen, um ihre Effizienz zu steigern und Ergebnisse zu liefern, die zuvor unmöglich gewesen wären.
  • Flexibilität und Agilität. In der Industrie 4.0 existieren Technologie, Software und Prozesse, um die menschliche Leistung zu unterstützen, nicht zu ersetzen. Durch die Zentralisierung von Kunden- und Projektdaten können Teams flexibel Teile liefern und Probleme lösen. Analytics spielt bei dieser Entwicklung eine Schlüsselrolle. Alle wichtigen Informationen müssen nicht nur erfasst, sondern in umsetzbarer Form leicht zugänglich sein, um eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung zu etablieren.
  • Die Schaffung autonomer Fertigungsprozesse. Bei globalen Operationen darf Konsistenz nicht zu Lasten der Autonomie der Fabriken gehen. Es ist eine schwierige Balance zu finden, aber Industrie 4.0 versucht, die Werkzeuge zu implementieren, die es Fabriken ermöglichen, Entscheidungen unabhängig zu treffen und sich gleichzeitig auf die übergreifenden Geschäftsziele ihrer Unternehmen zu konzentrieren. Dazu gehört die Entwicklung des maschinellen Lernens, bei dem Computer in der Lage sind, eigenständig Prozesse als Reaktion auf neue Daten zu entwickeln, ohne dass sie manuell programmiert werden müssen. Ein System könnte beispielsweise einen eigenen Prozess zur automatischen Nachbestellung von Materialien als Teil der routinemäßigen Maschinenplanung entwickeln, basierend auf dem Auftragsvolumen für jedes verfügbare Material.

Industrie 4.0 ist die Grundlage der intelligenten Fabriken von morgen und etwas, dessen sich alle Fachleute der additiven Fertigung bewusst sein müssen, wenn ihr Betrieb ihr volles Potenzial ausschöpfen soll.

Wo kommt die 3D-Drucktechnologie ins Spiel?

Als wahrhaft disruptive Technologie beinhaltet der Übergang des 3D-Drucks vom Rapid Prototyping zur Produktion viele der Herausforderungen, die Industrie 4.0 bewältigen muss, um sich vollständig zu etablieren. Obwohl wir über ein größeres Angebot an 3D-Drucktechnologien als je zuvor verfügen, besteht die größte Herausforderung darin, die Arbeitsabläufe zu etablieren, die es ihnen ermöglichen, neben anderen Technologien als Teil der globalen Fertigungsabläufe zu existieren.

Die gute Nachricht ist, dass die additive Fertigung in dieser Hinsicht große Fortschritte macht, da weltweit führende Unternehmen immer mehr 3D-Druck-Aufgaben ins Haus holen, Kosten senken, die Effizienz steigern und die Umsetzung innovativer Hybridverfahren ermöglichen. Darüber hinaus beobachten wir, dass sich die Software weiterentwickelt, um mit der zunehmenden Komplexität von 3D-Druckern und -Materialien Schritt zu halten und sich in die CAD-Plattformen, Slicing-Programme und ERP-Systeme der Hersteller zu integrieren. Darüber hinaus wird zunehmend Wert auf Automatisierung gelegt, vom Online-Empfang von Kundenaufträgen bis hin zur Echtzeit-Qualitätskontrolle.

Aus diesen Gründen sind wir der Meinung, dass die 3D-Drucktechnologie gut positioniert ist, um den Weg in Richtung Industrie 4.0 zu weisen.

Was muss als nächstes passieren?

Wir brauchen mehr Unternehmen, die die 3D-Drucktechnologie einsetzen, um sich für die Umsetzung der Prozesse zu engagieren, die Industrie 4.0 Wirklichkeit werden lassen. So hat sich Prodways beispielsweise kürzlich durch die Übernahme von AvenAo Industrie, einem führenden Spezialisten für die Integration der Solidworks-Softwareplattform und Anbieter von 3D-Druck-Beratungsdiensten, fest zur Entwicklung der additiven Fertigungsindustrie verpflichtet. Diese Übernahme wird Prodways helfen, effektive Systeme zur Integration von Maschinen, Software und Prozessen in allen ihren additiven Fertigungsabläufen zu entwickeln.

Mehr Unternehmen müssen bereit sein, dem Beispiel von Prodways zu folgen und in die Weiterentwicklung ihres Betriebs zu investieren. Dies bedeutet, dass alle Softwaretools, die während eines typischen additiven Fertigungsprojekts verwendet werden, in der Lage sein müssen, effektiv miteinander zu kommunizieren, um einen reibungslosen und reibungslosen Datenfluss zu gewährleisten, von der ersten Anfrage (ob von einem Kunden oder einem internen Stakeholder) bis Lieferung der fertigen Teile. Dies muss die intelligente Automatisierung von Bereichen des Projektlebenszyklus beinhalten, in denen die Energien der Teams besser an anderer Stelle eingesetzt werden könnten. Wenn beispielsweise eine Flotte von 3D-Druckern online verbunden ist, kann der Maschinenplanungsprozess einfach einem speziellen Softwaretool übergeben werden, das sich wahrscheinlich als weitaus effizienter erweisen und jegliches Risiko menschlicher Fehler ausschließen wird.

Es besteht kein Zweifel, dass der Übergang zu Industrie 4.0 ein langer Weg sein wird und die Herausforderungen für die Hersteller beträchtlich sein werden. Basierend auf den Erkenntnissen der letzten Jahre wird der Sektor der additiven Fertigung jedoch ein wichtiger Bestandteil der intelligenten Fabriken von morgen sein, in denen Prozesse, Software und Technologie perfekt harmonieren, um erstklassige Ergebnisse zu erzielen.