3 bewährte Strategien zur Beschleunigung der Fertigung

Alle Unternehmen wollen ihre Teile so schnell wie möglich fertigen. Schnellere Produktion bedeutet kürzere Time-to-Market, was einen kommerziellen Vorteil und höhere Gewinne bringen kann.

Wenn man Rapid Prototyping und Produktion an einen Drittanbieter auslagert, könnte man denken, die Fertigungsgeschwindigkeit liege außerhalb der eigenen Kontrolle. Doch das ist weit gefehlt: Designer und Entwickler können eine ebenso große Rolle bei der Beschleunigung der On-Demand-Fertigung spielen wie die Hersteller selbst.

Dieser Artikel zeigt, wie Sie Ihre Teile schneller fertigen lassen – von der Wahl des richtigen Fertigungsverfahrens bis zur Entwicklung einer effizienten Kommunikationslinie mit Ihrem Hersteller.

Ein schnelles Fertigungsverfahren wählen

Selbst die besten Hersteller können nicht ändern, dass manche Verfahren schneller sind als andere.

Doch man hat nicht immer die Freiheit, zwischen Verfahren zu wählen. Wenn ein Produktionsteil gegossen oder geschmiedet werden muss, kann man nicht einfach entscheiden, es stattdessen zu 3D-drucken. Das würde Funktion und Leistungsfähigkeit des Teils drastisch verändern.

Es ist daher wichtig zu bestimmen, welche Fertigungsverfahren für ein gegebenes Projekt möglich sind.

Beim Rapid Prototyping gibt es grundsätzlich einen größeren Spielraum als in der Produktion. Die meisten Prototypen haben keine strikten mechanischen und materiallichen Anforderungen, sodass Geschwindigkeit vor anderen Faktoren priorisiert werden kann.

Serienteile haben strengere Anforderungen. Ein Verfahren, das schnelle Prototypen macht – 3D-Druck zum Beispiel – ist jedoch nicht unbedingt ein schnelles Verfahren für die Massenproduktion.

CNC-Bearbeitung

CNC-Bearbeitung ist ein relativ schnelles Fertigungsverfahren, besonders für Kleinserien und Prototyping. Es erfordert kein Werkzeug, und moderne 5-Achs-Maschinen reduzieren den Bedarf an mehrfachen Aufspannungen.

Für große Stückzahlen ist es weniger effizient, und es gibt keine Skaleneffekte: Mehr Einheiten reduzieren die Zeit pro Einheit nicht signifikant. Die Bearbeitung komplexer Teile dauert auch länger als die von einfachen Teilen.

Spritzguss

Spritzguss ist ein zweistufiger Fertigungsprozess, der die Erstellung von Metallwerkzeugen erfordert. Daher ist er für Kleinserien und Prototyping langsam.

Aber während der Formenbau langsam ist, ist das Einspritzen von Kunststoffschüssen blitzschnell. Das bedeutet, jede Einheit des Kunststoffteils kann sehr schnell gefertigt werden, sobald das Werkzeug fertig ist. Das Verfahren ist daher sehr schnell für die Massenproduktion.

Blechbearbeitung

Es ist meist offensichtlich, wenn ein Teil per Blechbearbeitung gefertigt werden sollte, sodass man selten zwischen Blech und einer Alternative entscheiden muss.

Es gibt jedoch eine Reihe individueller Prozesse in der Blechbearbeitung, und der erforderliche Maschinenpark (Abkantpressen, Schermaschinen etc.) kann Rapid Prototyping und Kleinserien langsamer machen als All-in-One-Verfahren wie CNC-Bearbeitung.

3D-Druck

3D-Druck ist ein schnelles Fertigungsverfahren für Prototypen und sehr kleine Produktionsserien – typischerweise unter 10 Einheiten.

Seine Geschwindigkeit beruht auf der extrem kurzen Rüstzeit, auch wenn die eigentliche Fertigungszeit nicht besonders schnell erscheinen mag. Wichtig: 3D-Drucker können sehr komplexe Teile in derselben Rate fertigen wie einfache Teile – ein Unterschied zu CNC-Maschinen und anderen subtraktiven Techniken.

Teile für schnelle Fertigung designen

Schnelle Fertigung hängt nicht nur von der Expertise des Herstellers ab. Produktdesigner spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Bestimmung, wie schnell ein Teil gefertigt werden kann.

Die Anwendung von Design-for-Manufacturability (DFM)-Prinzipien führt zu besseren Teilen und schnellerer Produktion bei Ihrem On-Demand-Fertigungspartner.

Das bedeutet, zu betrachten, wie ein Teil gefertigt wird, und das Design so anzupassen, dass es für die Produktionsmethode geeignet ist – ob CNC-Maschine, Spritzgussmaschine oder anderes.

Obwohl jedes Fertigungsverfahren seine eigenen Designkriterien hat, gibt es universelle Prinzipien, um die Fertigung zu beschleunigen:

• Komplexe Features vereinfachen: In den meisten Fällen macht unnötige Komplexität Teile schwerer herstellbar, was Durchlaufzeiten und Kosten erhöht. Fragen Sie sich, ob ästhetische Spielereien die Wartezeit wert sind.
• Lockere Toleranzen zulassen: Alle Unternehmen wollen saubere, einheitliche Teile, aber Zeit wird verschwendet, wenn enge Toleranzen an nicht-kritischen Maßen gefordert werden. Enge Toleranzen nur dort spezifizieren, wo absolut nötig, und dem Hersteller schnelles Arbeiten ermöglichen.
• Maschinenfreundliches Material wählen: Manchmal ist die Materialwahl durch den Verwendungszweck oder den Kunden vorgegeben. Gibt es Spielraum, spart man Zeit durch Wahl eines leicht zu bearbeitenden Materials. CNC-Maschinen schneiden Aluminium beispielsweise schneller als Stahl.
• Mehrere Teile pro Aufspannung: Wenn Sie mehr als eine Einheit eines Kleinteils benötigen, kann es möglich sein, mehrere Einheiten in einer einzigen Aufspannung zu fräsen oder mehrere Einheiten auf demselben Druckbett zu 3D-drucken.

Dem Hersteller das Leben leicht machen

Nachdem Sie Ihre Teile designed und ein geeignetes Verfahren und Material identifiziert haben, können Sie weitere Schritte unternehmen, um die On-Demand-Fertigungszeit zu verkürzen – indem Sie es Ihrem Hersteller so einfach wie möglich machen.

Einer der wichtigsten Faktoren in der Fertigung ist Klarheit. Prüfen Sie Ihre Designs doppelt auf Fehler und Mehrdeutigkeiten. Auch wenn Ihre Designs einfach und maschinenfreundlich sind, müssen Sie sie möglicherweise auf eine bestimmte Weise präsentieren, um Ihre Ideen einem Zerspaner oder anderen Fertigungsprofi zu vermitteln.

Sie können viele mögliche Mehrdeutigkeiten beseitigen, indem Sie eine technische Zeichnung erstellen.

Eine technische Zeichnung ergänzt Ihr digitales Design und enthält Details wie Toleranzen, Oberflächenveredelungsanforderungen, Annotationen und andere Anforderungen, die nicht in der CAD-Datei selbst ersichtlich sind.

Technische Zeichnungen können durch Notizen an den Hersteller ergänzt werden, in denen Sie Ihre Ziele und Anforderungen in natürlicher Sprache erklären. Klare, eindeutige Notizen bedeuten, dass Sie nicht endlos mit dem Hersteller über das Projekt diskutieren müssen.

Natürlich wird die Vermittlung Ihrer Bedürfnisse an einen Hersteller viel einfacher, wenn Sie immer wieder mit denselben Leuten arbeiten. Statt für jedes Projekt neue Partner zu suchen, bauen Sie eine langfristige Beziehung zu einem Hersteller auf; Sie werden feststellen, dass Missverständnisse seltener werden und die Produktion im Laufe der Zeit schneller wird.

Checkliste:

1. Ist mein Design fehlerfrei?
2. Ist es klar und eindeutig?
3. Sind Toleranzen spezifiziert?
4. Werden alle relevanten Informationen in Notizen & Annotationen vermittelt?
5. Kennt der Hersteller meine Ziele?

RapidDirect ist stolz auf die Geschwindigkeit seiner On-Demand-Fertigungsdienste. Fordern Sie noch heute ein kostenloses Angebot an.