5 bewährte Strategien für den Erfolg mit additiver Fertigung

Die Einführung additiver Fertigung (AM) kann Ihre Produktionslinie transformieren, doch die Ausführung ist entscheidend. Im Folgenden finden Sie fünf expertenbasierte Strategien für eine skalierbare, qualitativ hochwertige AM-Einführung.

Laut einer aktuellen Jabil-Umfrage nutzen über 55 % der Unternehmen 3D-Druck, um mindestens 25 % ihrer funktionalen oder Endverwendungs-Teile zu produzieren. Dennoch zögern viele Firmen, die Technologie voll zu umarmen, oft aufgrund von Unsicherheiten bei Kosten, Kompetenzlücken oder Integrationsherausforderungen.

Bevor wir in die praktischen Schritte eintauchen, betrachten wir zunächst, warum AM ein Gamechanger für die Produktion ist.

Warum industriellen 3D-Druck einsetzen?

Die rasche Adoption von 3D-Druck über Branchen hinweg demonstriert seine vielseitigen Vorteile für kleine und große Unternehmen.

On-Demand-Fertigung

AM liefert eine kosteneffektive Lösung für On-Demand-Produktion, ermöglicht die Herstellung von Werkzeugen und Ersatzteilen genau dort, wo sie gebraucht werden, und eliminiert Überbestände.

Weiterlesen: Warum sollten Unternehmen verteilte additive Fertigung annehmen?

Design-Innovation

3D-Druck erschließt komplexe Geometrien – wie Gitterstrukturen –, die mit konventionellen Methoden unmöglich zu produzieren sind, und eröffnet neue Wege für Produktinnovation.

Massenindividualisierung

Im Gegensatz zur traditionellen Massenproduktion umgeht AM hohe Werkzeugkosten und ermöglicht Herstellern, maßgeschneiderte Teile in kleinen Losgrößen schnell und erschwinglich zu liefern.

Weiterlesen: 3D-Druck und Massenindividualisierung: Wo stehen wir heute?

Viele Unternehmen zögern dennoch

Trotz klarer Vorteile sind viele kleine und mittlere Unternehmen zurückhaltend, massiv in AM zu investieren. Die gute Nachricht: Eine erfolgreiche Reise beginnt mit sorgfältiger Bewertung und inkrementeller Integration statt eines radikalen Umbruchs.

Im Folgenden fünf umsetzbare Tipps, um AM-Operationen zu skalieren und Risiken zu minimieren.

5 Wege zum Erfolg mit additiver Fertigung

#1 AM-Expertise über mehrere Domänen aufbauen

AM-Adoption ist vielschichtig. Steven Taylor von 3DGBIRE betont, dass ein robuster Skillset umfassen muss: AM-Technologiekenntnis, CAD-Beherrschung, Design for Additive Manufacturing (DfAM), Materialwissenschaft, Nachbearbeitung, Reverse Engineering und essenzielle Soft Skills.

John Barnes von The Global Barnes Advisors (TBGA) empfiehlt einen 4-Linsen-Ansatz – Maschinen, Materialien, Digital, Menschen –, um einen umfassenden Implementierungsplan zu erstellen. Die Ausrichtung digitaler Workflows und die Weiterbildung der Belegschaft sind kritisch für langfristigen Erfolg.

Bevor Sie in Training oder Workflows investieren, klären Sie, welche Produkte Sie mit AM fertigen wollen; dieser Fokus leitet nachfolgende Entscheidungen.

#2 Anwendungen identifizieren, die am meisten von AM profitieren

Bewerten Sie Ihr Produktportfolio auf Teile, die kleinvolumig, hochindividualisiert oder so komplex sind, dass traditionelle Fertigung kostprohibitiv ist. Beispielsweise partnerschaftlich BRC Automotive mit 3T RPD, um einen individuellen Ansaugkrümmer für einen VW VR6 12V Motor 3D-zudrucken, wodurch Spritzguss entfiel und Designfeatures ermöglicht wurden, die sonst unmöglich waren.

Indem Sie sich auf solche Chancen konzentrieren, können Sie schnell Kosteneinsparungen und Designfreiheit realisieren. Ein Center of Excellence (CoE) kann Expertise zentralisieren und Best Practices organisationsweit vorantreiben.

#3 Ein Center of Excellence etablieren

Ein CoE dient als Hub für AM-Strategie, Kompetenzaufbau und Prozessoptimierung. Es sollte Produktionsteams, Ingenieure und Führung zusammenbringen, um Design, Lieferkette und Fertigungsworkflows neu zu denken.

Swagelok, ein US-Hersteller von Hochvolumen-Gas- und Fluidkomponenten, demonstriert, wie ein kultureller Wandel – gekoppelt mit einer vielschichtigen AM-Strategie – neue Produktionsfähigkeiten freisetzen kann, wie das dampfverfolgte Kugelhahnventil.

John Barnes erinnert daran, dass „Menschen, nicht Ausrüstung, die Schlüsselressource in AM sind.“ Der Aufbau interner Talente durch Trainingsprogramme – wie sie von der Purdue University und TBGA angeboten werden – stärkt die langfristige Fähigkeit.

#4 Mit Universitäten und Forschungseinrichtungen kooperieren

Kooperationen mit der Wissenschaft bieten Zugang zu Spitzenforschung, qualifizierten Talenten und geteilten finanziellen Ressourcen. Proto Precision Manufacturing, ein US-Metallfertiger, partnerschaftlich 2018 mit Ohio State Universitys CDME, um seine Metall-3D-Druckfähigkeiten zu beschleunigen und die hohen Vorabinvestitionen für fortschrittliche Drucker zu umgehen.

Solche Partnerschaften unterstützen auch die Personalentwicklung, adressieren den anhaltenden AM-Skills-Gap und sichern einen stetigen Strom qualifizierter Fachkräfte.

#5 Fokus auf Wiederholbarkeit und Prozessvereinfachung

Konsistente Qualität in AM erfordert rigorose Datenerfassung und Closed-Loop-Kontrolle. Der Dreischritt-Zyklus – simulationsbasierte Planung, Echtzeit-Überwachung und datengetriebene Optimierung – minimiert Baufehler und sichert Reproduzierbarkeit.

Bowman Additive Productions Einführung spezialisierter AM-MES-Software exemplifiziert, wie digitale Integration Auftragsverfolgung, Produktion und Nachbearbeitung strafft und wiederholbare Ergebnisse im großen Maßstab ermöglicht.

Ohne dedizierte AM-Tools steigt die Prozesskomplexität, was Qualität und Skalierbarkeit gefährdet.

Groß denken, klein anfangen, schnell skalieren

Während die Anfangsinvestition einschüchternd wirken mag, überwiegt der langfristige ROI von AM – durch reduzierte Werkzeugkosten, schnellere Time-to-Market und verbessertes Produktdesign – die anfänglichen Herausforderungen bei weitem.

Brian Alexander von Solvay, einem führenden Anbieter von High-Performance-AM-Materialien, merkt an: „Um mit AM erfolgreich zu sein, müssen Sie Material, Drucker, Prozess und Design ausrichten. Andernfalls hinken Teileleistung und Konsistenz hinter der traditionellen Fertigung hinterher.“

Identifizieren Sie Bereiche, wo AM greifbaren Wert liefert, priorisieren Sie passende Technologien, nutzen Sie Bildungsressourcen und verankern Sie Ihre Strategie in einem robusten CoE. Diese Schritte ebnen den Weg für ein nachhaltiges, skalierbares AM-Programm, das Innovation und Rentabilität vorantreibt.