Beyond Prototyping:Skalierung auf additive Fertigung für die Produktion

Die meisten sind mit der additiven Fertigung (AM) bestens vertraut – zumindest als Rapid-Prototyping-Tool. Und während viele Unternehmen den Mythos glauben und aufrechterhalten, dass AM nur ein Prototyping-Tool ist, verwenden Innovatoren in einer Reihe von Märkten (z. B. Luft- und Raumfahrt, Gesundheitswesen, Konsumgüter und mehr) AM bereits für die Fertigung auf Produktionsniveau, wenn es um Design, Leistung und Kosten geht Faktoren ausrichten.

Die Erforschung von AM als Produktionsmittel eröffnet Design- und Leistungsmöglichkeiten, die mit CNC-Bearbeitung, Urethanguss oder Spritzguss einfach nicht möglich sind. Dieser Artikel behandelt, wie Organisationen:

• Identifizieren Sie, ob es ein starkes Geschäftsargument für den Wechsel zu AM für Ihr Teil oder Produkt gibt.
• Nutzen Sie die Prinzipien des Designs für additive Fertigung (DFAM) für einen nahtlosen Übergang vom Rapid Prototyping zur Rapid Production.

Aufbau eines Business Case für die Einführung von additiver Fertigung in Produktionsqualität

Im Allgemeinen ist die Umstellung auf produktionstaugliches AM für ein Teil oder Produkt sinnvoll, wenn es Potenzial für einen Mehrwert gibt durch:

• Verschlankung Ihres Produkts
  Der Leichtbau von Produkten mit AM verbessert den Materialverbrauch und die Leistung – und eröffnet die Möglichkeit, während des gesamten Lebenszyklus des Produkts Einsparungen zu erzielen. AM hat die Gewichtsreduzierung von Luft- und Raumfahrtteilen um bis zu 70 % ermöglicht, was etwa 3.000 $ pro Jahr an Treibstoff einspart.
• Kostengünstige Massenanpassung
  Die Verbrauchernachfrage nach Individualisierung steigt, wobei 30 Prozent der Amerikaner an Produktpersonalisierung interessiert sind. Und die additive Fertigung ermöglicht es Produktdesignern auf einzigartige Weise, diese Nachfrage mit geringeren Anpassungskosten und Vorlaufzeiten als bei herkömmlichen Produktionsmethoden zu erfüllen. Sobald die Basiskomponente Ihres Produkts mit AM validiert wurde, ist die Personalisierung des Produkts mit einem Firmenlogo oder einer anderen Textur eine einfache Änderung in der CAD-Datei – ohne dass kundenspezifische Werkzeuge erforderlich sind. Verbrauchern die Möglichkeit zu geben, ein Produkt an ihre Designpräferenzen oder Bedürfnisse anzupassen, hilft Ihnen nicht nur, sich von der Konkurrenz abzuheben, sondern bietet dem Kunden letztendlich auch einen Mehrwert.
• Verbesserung der Leistung Ihres Produkts
  Nahezu jede Form, jedes Merkmal oder jede Funktion kann mit AM hergestellt werden. Und Produktdesigner können bei jeder Design-Iteration mit sehr unterschiedlichen Geometrien und Texturen experimentieren, ohne dass Umrüstkosten anfallen – die zwischen 25.000 und 100.000 US-Dollar liegen können.
• Effizienz der Lieferkette
  Es wird geschätzt, dass Unternehmen, die die additive On-Demand-Fertigung nutzen, Einsparungen in der gesamten Lieferkette von 50 bis 90 Prozent erzielen können. Insbesondere für Unternehmen, die große Mengen an Ersatzteilen verkaufen, eröffnet die additive On-Demand-Fertigung die Möglichkeit, Lagerkosten zu eliminieren und das Risiko der Veralterung von Teilen zu verringern.
• Schnellere Produktiteration
  AM ermöglicht es Designteams, ihr Produkt mit jeder Designiteration zu verfeinern und zu optimieren. Und da Sie Prototypen auf derselben Maschine erstellen, auf der Ihr Produkt hergestellt wird, können Sie bereits in der Prototypenphase mit der Validierung des Herstellungsprozesses und der Leistung Ihres Produkts beginnen. In einigen Fällen kann die Zeit vom ersten Produktkonzept bis zum endgültigen Produktdesign um bis zu 90 % reduziert werden.

Die Umstellung auf AM hat viele Vorteile, aber natürlich gibt es auch Herausforderungen zu berücksichtigen. Die Herstellung eines Teils durch AM kann bedeuten, dass Sie pro Teil höhere Kosten zahlen als bei der konventionellen Fertigung. Diese Gebühren können jedoch kompensiert werden, da AM auch die Lagerhaltung praktisch überflüssig macht, was entscheidend ist, da der Wohnungsbestand zwischen 20 und 25 Prozent zu den Gesamtproduktionskosten beitragen kann.

Möchten Sie mehr über die Nutzung von Design zur Erschließung additiver Fähigkeiten erfahren? Lesen Sie unbedingt unseren Artikel über die Anwendung intelligenter Designprinzipien zur Verstärkung der Vorteile von AM. Vergessen Sie nicht, uns noch heute zu kontaktieren und zu erfahren, wie wir Ihnen helfen können, Ihr Design für Additive zu optimieren.

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