Additive Fertigung vom Prototyping zur Serie skalieren: Designfreiheit & Kosteneinsparungen nutzen

Die meisten kennen additive Fertigung (AM) – zumindest als Rapid-Prototyping-Tool. Und während viele Unternehmen den Mythos glauben und perpetuieren, AM sei nur ein Prototyping-Tool, nutzen Innovatoren in diversen Märkten (z. B. Luft- und Raumfahrt, Healthcare, Konsumgüter) AM bereits für produktionsreife Fertigung, wenn Design, Performance und Kostenfaktoren zusammenpassen.

AM als Produktionsmittel zu erkunden, eröffnet Design- und Performance-Möglichkeiten, die mit CNC-Bearbeitung, Urethan-Guss oder Spritzguss schlicht nicht möglich sind. Dieser Artikel zeigt, wie Organisationen:

• Identifizieren können, ob ein starker Business Case für den Wechsel zu AM für ihr Teil oder Produkt besteht.
• Design for Additive Manufacturing (DFAM) Prinzipien für einen nahtlosen Übergang vom Rapid Prototyping zur Rapid Production nutzen können.

Einen Business Case für produktionsreife additive Fertigung aufbauen

Generell spricht ein Wechsel zu produktionsreifer AM für ein Teil oder Produkt, wenn Potenzial für Wertschöpfung durch folgende Faktoren besteht:

• Produkt-Leichtbau
  Leichtbau durch AM verbessert Materialnutzung und Performance – und eröffnet Einsparpotenziale über den gesamten Produktlebenszyklus. AM hat Gewichtsreduktionen von Luft- und Raumfahrteilen um bis zu 70 % ermöglicht, was ca. 3.000 $ pro Jahr an Treibstoffkosten einspart.
• Kostengünstige Massenindividualisierung
  Konsumentennachfrage nach Individualisierung steigt – 30 % der Amerikaner interessieren sich für Produktpersonalisierung. Additive Fertigung ermöglicht es Produktdesignern, diese Nachfrage mit geringeren Individualisierungskosten und -Lieferzeiten als herkömmliche Produktionsmethoden zu bedienen. Einmal ist die Basiskomponente Ihres Produkts mit AM validiert, ist die Personalisierung mit Firmenlogo oder anderer Textur eine simple CAD-Datei-Änderung – ohne kundenspezifisches Werkzeug. Kunden die Anpassung an Designvorlieben oder Bedürfnisse zu ermöglichen, hebt Sie nicht nur vom Wettbewerb ab, sondern liefert letztlich mehr Wert für den Kunden.
• Produktperformance steigern
  Praktisch jede Form, jedes Feature oder jede Funktion kann mit AM produziert werden. Produktdesigner können mit völlig unterschiedlichen Geometrien und Texturen bei jeder Designiteration experimentieren – ohne Nachrüstungskosten, die zwischen 25.000 $ und 100.000 $ liegen können.
• Lieferketteneffizienz
  Schätzungen zufolge können Unternehmen, die On-Demand-additive Fertigung nutzen, Gesamteinsparungen in der Lieferkette von 50 bis 90 % erzielen. Besonders für Unternehmen, die große Mengen an Ersatzteilen verkaufen, eröffnet On-Demand-AM die Möglichkeit, Lagerkosten zu eliminieren und das Risiko der Teileveraltung zu reduzieren.
• Schnellere Produktiteration
  AM ermöglicht Designteams, ihr Produkt mit jeder Iteration zu verfeinern und zu optimieren. Da Sie auf derselben Maschine prototypen, auf der Ihr Produkt produziert wird, können Sie den Fertigungsprozess und die Produktperformance bereits in der Prototypenphase validieren. In manchen Fällen lässt sich die Zeit vom initialen Produktkonzept zum finalen Design um bis zu 90 % verkürzen.

Es gibt viele Vorteile beim Wechsel zu AM, aber natürlich auch Herausforderungen. Die Produktion eines Teils durch AM kann einen höheren Stückpreis bedeuten als konventionelle Fertigung. Diese Gebühren können jedoch ausgeglichen werden, da AM die Notwendigkeit von Lagerhaltung virtuell eliminiert – kritisch, da Lagerhaltung die Gesamtproduktionskosten um 20 bis 25 % erhöhen kann.

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie Design die additiven Fähigkeiten freisetzt? Lesen Sie unseren Artikel zur Anwendung smarter Designprinzipien zur Verstärkung der AM-Vorteile. Vergessen Sie nicht, uns heute zu kontaktieren, und sehen Sie, wie wir Ihr Design für additive Fertigung optimieren können.

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