Wie additive Fertigung eine grünere Industrie vorantreibt: Vier Schlüsselvorteile

Von Lou Rassey, CEO, Fast Radius

Eine neue Suite an Tools schafft transformativen Einfluss darauf, wie neue Produkte in die Welt gebracht werden. Fertigungsunternehmen an der Spitze von Industrie 4.0 fertigen nicht nur revolutionäre Produkte und kommen schneller zum Markt. Sie erzeugen auch weniger Umweltbelastung und bewegen sich weg von alten, kohlenstoffintensiven Fertigungsprozessen.

Nehmen Sie die Husqvarna Group. Als das Unternehmen sein 300-jähriges Erbe in der Herstellung von Outdoor-Power-Produkten zu Fast Radius brachte, suchte es nach Teilen, die durch additive Fertigung effizienter und nachhaltiger gefertigt werden könnten. Ein mutiger Schritt für einen etablierten Branchenführer, aber das schwedische Unternehmen war entschlossen, die Art und Weise, wie Dinge immer gemacht wurden, zu innovieren. Der Erfolg dieses Explorationsprojekts schuf eine wertvolle Gelegenheit für das Unternehmen, Stellung zum Reduzieren seines CO₂-Fußabdrucks zu beziehen – wichtig für sein 2016 gegründetes Sustainovate-Nachhaltigkeitsprogramm.

Anlässlich des 49. Earth Day ist es ein guter Zeitpunkt, innezuhalten und Bilanz der Fertigungsindustrie heute zu ziehen – und wie additive Fertigung deren Verhältnis zur ökologischen Nachhaltigkeit verändern wird.

Die Fertigungstrends, die Unternehmen zur digitalen Fertigung treiben

Um zu verstehen, warum additive Fertigung zu diesem Zeitpunkt eine so entscheidende Technologie ist, müssen Sie zuerst die globalen Schlüsselkräfte in der Fertigungsindustrie verstehen.

Mit 1 Milliarde neuer Menschen in den Konsumklassen über das nächste Jahrzehnt, zusätzlichen 30 Billionen $ Konsumnachfrage und einem Großteil dieses Wachstums in verstreuten Schwellenländern, werden wir eine Verschiebung des Schwerpunkts der globalen Fertigung sehen. Dies wird eine tiefgreifende Beschleunigung von Nachfrage und Gütertransport weltweit schaffen. Wir sind auch von einer Ära wirtschaftlicher Liberalisierung in eine übergegangen, in der einige Nationen protektionistische Trends aktiv unterstützen. Die Natur der Globalisierung verändert sich, was die Lieferkette direkt betrifft.

Der kombinierte Effekt dieser Kräfte bedeutet, dass unsere Industrie kreativere und effizientere Wege finden muss, Produkte zu designen, herzustellen und zu liefern, um verantwortungsvoll der Nachfrage zu begegnen. Dies auf intelligente und nachhaltige Weise zu tun, erfordert einen neuen Ansatz für die Lieferkette und neue Technologie, um diesen Ansatz zu erfüllen.

Die Nachhaltigkeitsvorteile additiver Fertigung

Als Menschheit stehen wir vor großen Herausforderungen. Aber wir erleben auch eine beispiellose Zeit in der Geschichte – eine Welle industrieller und informationsbasierter Innovation dank Technologien, die vor wenigen Jahren nicht existierten. Industrie-4.0-Technologien wie Robotik, KI und Machine Learning, autonome Mobilität, Virtual Reality – all diese beginnen, massiven Einfluss auf Mainstream-Geschäftsbereiche zu nehmen.

Additive Fertigung gehört definitiv auf diese Liste. Wo die Idee des 3D-Drucks einst eine futuristische Anomalie war, ist additive Fertigung heute eine relevante Alternative zu traditionellen Fertigungsprozessen für alle Arten von Unternehmen – und sie rendert Lieferketten zu weitaus umweltfreundlicheren Systemen. Wir verfügen nun über Tools, die nie zuvor mögliche Design-Ergebnisse und Wege ermöglichen, gestiegener Nachfrage zu begegnen.

In puncto Nachhaltigkeit bringt additive Fertigung typischerweise vier Vorteile:

1. Effizienteres Produktdesign

Inherent führt additive Fertigung zu Produkten, die weniger Material verbrauchen. Es gibt mehrere Beispiele dafür. Erstens: fortschrittliche digitale Designtools, die neue Designfähigkeiten ermöglichen – wie Gitterstrukturen, die enorme Festigkeit mit weit weniger Material erzeugen. Zweitens: Dank additiver Fertigung können mehrere Teile oft zu einem konsolidiert werden, was bedeutet, dass insgesamt weniger Material für die Herstellung dieses Produkts verwendet wird.

2. Effizientere Fertigungsprozesse

Die meisten traditionellen Fertigungstechniken sind subtraktiv – ein Materialblock wird zerspant oder eine Spritzgussform hergestellt und befüllt. Das resultiert in Verschnitt, von dem ein Teil repurposed, ein anderer nicht recycelt werden kann. Jedenfalls muss Material zum Recyceln wieder aufbereitet werden. Der additive Prozess hingegen involviert keine Formen und keinen weggeschnittenen Abfall. Es wurden auch große Fortschritte bei der Wiederverwendung von Überschussmaterial erzielt. Beispielsweise hat HP High Reusability PA 12 eine Wiederverwendungsrate von bis zu 80 % beim Überschusspulver. Als Industrie haben wir hohe Hoffnungen auf weitere Nachhaltigkeitsinnovationen im Materialbereich.

3. Effizientere Lieferketten

Traditionell basierten Lieferketten auf drei Logistikmodalitäten: Boden, Luft und See. Additive Fertigung schafft eine vierte, weitaus effizientere Modalität: die Cloud. Hier ersetzt die Cloud physische Lagerung durch ein Virtuelles Lager. Die Fähigkeit, on-demand zu drucken, statt große Volumen an Teilen oder Produkten auf einmal zu produzieren und dann zu lagern, spielt eine Rolle bei der Reduzierung von Veraltungs-Kosten. In naher Zukunft werden Unternehmen Teildesigns digital hochladen und sie on-demand in einem globalen Netzwerk, closest to the point of consumption, drucken – was die Abhängigkeit von kohlenstoffschweren Transportmethoden reduziert. Da additive Fertigungsanlagen weltweit repliziert werden, ist es möglich, eine Welt zu envisionieren, in der die Integration digitaler und physischer Logistik die zukünftige Lieferkette definiert.

4. Beschleunigte Innovation und Time-to-Market

Schließlich befähigt additive Fertigung durch schnelle Iteration von Ideen ohne Prototyping-Limitationen traditioneller Methoden Unternehmen, Produkte schneller zum Markt zu bringen – und schneller auf menschliche Bedürfnisse zu reagieren, mit weitaus effizienterer Nutzung von Materialien, Prozessen und Menschen.

Blick in die Zukunft umweltfreundlicher Fertigung

Mit diesen Industrie-4.0-Innovationen in Reichweite können wir bald die Herausforderung meistern, eine bessere, effizientere, umweltverantwortlichere Industrie für zukünftige Generationen zu schaffen. Eine Handvoll progressiver Fortune-100-Unternehmen führt bereits den Weg, indem sie Teile ihrer Lieferkette auf additive Fertigung umstellen, um besser performende Produkte zu schaffen, ihren CO₂-Fußabdruck zu reduzieren und insgesamt agiler zu werden.

Es gibt noch viel zu tun, um den heutigen Umwelt- und globalen Herausforderungen zu begegnen, aber das Versprechen und Potenzial existiert. Wenn mehr Führungskräfte und Ingenieure zusammenkommen, um die neuen Tools zu lernen und zu verstehen, und sie sinnvoll in das Business einbringen, haben wir die Chance, einen Quantensprung in Effizienz über die Fertigungswirtschaft zu schaffen.

Bereit, Ihre Teile mit Fast Radius zu fertigen?

Angebot starten