Die Auswirkungen der additiven Fertigung auf die industrielle Produktion

Die additive Fertigung ist eines der Ergebnisse des Übergangs von analogen zu digitalen Industrieprozessen. Es bezieht sich auf eine Reihe von Technologien, mit denen Objekte nacheinander hergestellt werden können, normalerweise Schicht für Schicht.

Die grundlegendste additive Fertigungstechnologie ist wohl der 3D-Druck, der etwas eingeschränkt und für Einzelpersonen, Start-ups oder kleine Designer und Entwickler nützlich ist.

Die anderen additiven Fertigungstechniken ermöglichen jedoch eine viel anspruchsvollere Fertigung und die Möglichkeit der Fertigung in Metallen oder Biomaterialien, was für die industrielle Produktion sehr nützlich ist.

Wie funktioniert es?

Die additive Fertigung verwendet CAD-Datensoftware (Computer Aided Design) oder 3D-Objektscanner, um die Hardware anzusteuern und Material Schicht für Schicht in präzisen geometrischen Formen abzulagern.

Es wird als additiv definiert, weil Material sequentiell durch sehr präzise Schichten hinzugefügt wird, im Gegensatz zur traditionelleren (subtraktiven) Fertigung, bei der Material von einem festen Block entfernt wird, bis das endgültige Teil geformt ist.

Dieser Begriff umfasst eine Reihe von Prozessen, die sich sowohl in ihren Fähigkeiten als auch in ihren Anwendungen stark unterscheiden (harzbasiert, Pulver, direkte Materialinjektion und andere Techniken), daher ist es wichtig, die Funktionalitäten und Unterschiede jeder Technik zu studieren, um die eine oder andere auszuwählen andere entsprechend ihrer Anwendung.

Anwendungen in der additiven Fertigungsindustrie

Die grundlegendsten additiven Fertigungstechniken sind unglaublich nützlich, um Teile schnell herzustellen und ihre Funktionalität zu testen, sodass sie sich gut für Rapid Prototyping eignen. Aber zunehmend wird die additive Fertigung mit Materialien wie Metallen für die Herstellung von Endteilen verwendet.

Seine Gestaltungsfreiheit und maximale Individualisierung machen ihn ideal für die Konsumgüterindustrie. Einige der Sektoren, in denen es am häufigsten verwendet wird, sind Beleuchtung, Transport (Automobilteile), Unterhaltungselektronik und Wearables sowie On-Demand-Produkte.

Andere Anwendungen umfassen die Herstellung von Werkzeugen, Werkzeugen und Industriemaschinen, da diese Technik Teile stärker macht und sie schneller und genauer funktionieren lässt. Das Gleiche gilt für die Medizin- und Luft- und Raumfahrtbranche, die es zunehmend nutzen, um komplexe, kundenspezifische Komponenten herzustellen.

Vorteile für die Branche

Die additive Fertigung bietet bereits echte Vorteile und Anwendungen in vier Schlüsselbereichen für die Industrie.

Nachhaltigkeit

Im Gegensatz zur traditionellen Fertigung formt die additive Fertigung Teile, indem nur so viel Material wie nötig hinzugefügt wird, wodurch fast kein Abfall entsteht und das verwendete Rohmaterial stark reduziert wird.

Designqualität

Die Fähigkeit dieser Technologie, nahezu jede geometrische Form zu erzeugen, bietet Designfreiheit und die Möglichkeit, Teile mit viel komplexeren Details und größerer Effizienz zu erstellen. Es bietet auch eine größere Anpassbarkeit, sodass Hersteller kleine Mengen differenzierter Produkte zu erschwinglicheren Kosten herstellen können.

Die Möglichkeit, Teilekonstruktionen sofort und jederzeit zu ändern oder anzupassen, ermöglicht einen flexibleren Konstruktionsprozess. Entwicklungs- und Markteinführungszeiten verkürzen sich dank agilem und schnellem Prototyping und Testing.

Fertigungsqualität

Die Möglichkeit, neue Materialien und Verfahren einzusetzen, ermöglicht es, Produkte herzustellen, die funktionaler, stärker, leichter, stabiler und sogar wirtschaftlicher sind, was zu einer verbesserten Produktqualität führt.

Prozesse werden schneller und flexibler; Rüst-, Montage- und Wartezeiten sinken, die Zahl der benötigten Teile sinkt und die Zahl der Fertigungsschritte sinkt. Darüber hinaus sorgt die Möglichkeit, Maschinenteile einfach und schnell herzustellen, für eine schnellere und kostengünstigere Wartung.

Kosteneinsparungen

Die additive Fertigung spart Produktions- und Lieferkettenkosten, indem mehr Teile nach Bedarf, innerhalb von Stunden und in der gewünschten Menge produziert werden können.

Es reduziert den Lagerbestand und die Notwendigkeit, Formen herzustellen, erheblich. Es erleichtert auch die lokalisierte Produktion, bietet eine geringere Abhängigkeit von Lieferanten und Einsparungen in Bezug auf Transport- und Lagerkosten.

Einschränkungen für die Industrie

Begrenzte Mengen

Die additive Fertigung ist derzeit kein effizienter Weg, um große Stückzahlen von Teilen herzustellen. Seine Unfähigkeit, große Mengen schnell und zu einem erschwinglichen Preis herzustellen, schränkt seinen Anwendungsbereich ein.

In diesen Fällen kann es als Ergänzung sehr nützlich sein, um die endgültige Form zu geben oder die Details der Produkte zu erreichen.

Größe begrenzt

Die meisten additiven Fertigungsverfahren haben Teilegrößenbeschränkungen, daher ist es in diesen Fällen notwendig, das Teil für das anschließende Fügen in Unterkomponenten zu unterteilen.

Investition und Kosten

Je nach Ausstattung und Art der Technik kann der Investitionsbedarf sehr hoch sein, ebenso wie die Preise der benötigten Rohstoffe, die oft auch überdurchschnittlich hoch sind. Die Produktionskosten für große Produktmengen können exorbitant sein, da die Teile einzeln gedruckt werden.

Marktlücke

Obwohl es sich um eine wachsende Technologie für bestimmte Sektoren handelt, handelt es sich immer noch um einen sich entwickelnden Prozess, der hauptsächlich für Nischenmärkte und spezifische Produkte mit geringer Größe und Menge und hoher Komplexität geeignet ist.

Alle technologischen Lösungen an Ihren Fingerspitzen

Die additive Fertigung gilt neben anderen wie dem Internet der Dinge (IoT), der künstlichen Intelligenz (KI) und Big Data als eine der Technologien, die Industrie 4.0 ausmachen. Es geht über die technischen Grenzen herkömmlicher Herstellungsmethoden hinaus, um einer zunehmend wettbewerbsorientierten Industrie neue Möglichkeiten zu bieten.

Es implementiert und betreibt eine echte digitale Transformationsstrategie in Industrie 4.0 mit der integrierten IIoT- und Big-Data-Betriebsplattform Nexus Integra. Die Plattform fungiert als Basis, von der aus Sie alle Arten von technologischen Lösungen in Ihrem Unternehmen implementieren und steuern können, z. B. die additive Fertigung.

Sie wollen Ihre Produktionsprozesse optimieren, um sie wettbewerbsfähiger zu machen? Kontaktieren Sie uns und wir begleiten Sie auf dem Weg zur Industrial Intelligence.

Und wenn Sie alles über die digitale Transformation in der Industrie erfahren möchten, laden wir Sie ein, unseren „Definitiven Leitfaden zur Gewährleistung der vollständigen digitalen Transformation eines Industrieunternehmens“ zu lesen.