Produktion hat seit Jahren mit der Verschwendung von Rohsoffen, Arbeitszeit und gestecktem Geld etwa für Ersatzeile zu kämpfen. Zur Hilfe der Branche kommt die Lean-Manufacturing-Konzeption, die beim Abnehmen des ganzen Produktionsprozesses hilft und sich um die Kosten kümmert. Die gegenwärtige Antwort auf die Herausforderungen, die vor den Fabriken und Firmen das Lean-Management stellt, kann der 3-Druck sein.

Wie wird die Produktionsindustrie gemessen?

In erster Linie können Sie Verluste aus der Lagerung von Rohstoffen und Ersatzteilen hinterlegen. Der Herstellungsprozess erfordert einen ständigen Zugriff auf Materialien sowie Ersatzteile für Maschinen und ganze Produktionslinien. Der Herstellungsprozess erfordert einen ständigen Zugriff auf Materialien sowie Ersatzteile für Maschinen und ganze Produktionslinien. Da sich Unternehmen Produktionsausfälle nicht leisten können, lagern sie in der Regel mehr, als sie zu einem bestimmten Zeitpunkt verwenden können. 

Und das bedeutet das Einfrieren von Geldern und zusätzliche Kosten, die mit der Vermietung von Lagerraum verbunden sind.

Der traditionelle Produktionsprozess ist auch mit der Sammlung von Abfällen verbunden, die sehr schwer zu verarbeiten oder wiederzuverwenden sind. Und das ist noch nicht alles.

Kostspielige Personalisierung und schwieriges Prototyping

Bedürfnisse der Kunden wachsen und Firmen bemühen sich mit immer größerem Engagement, um sie zu erfüllen. Im Falle der traditionellen Produktionsprozesse ist das jedoch keine leichte Aufgabe. Modifikation der Produktionslienien, neue Einstellungen der Maschinen sind oft zeit- und finanzaufwändig. Mit anderen Worten – es lohnt sich einfach nicht.  Produktion, die wir kennen, basiert auf einer Massenherstellung, aber diese, obwohl weiter die Grundlage der Industrie ist – kann die Bedürfnisse des 21.Jahrhundert-Kundens nicht erfüllen.

Einfach ist nicht die Einführung der Neuheiten. Jede Arbeit an einer neuen Version des Produkts bedarf manchmal mehrmaligen Proben zur Herstellung eines Prototyps, was mit Korrekturen, Modifikationen, Anpassungen zu Ansprüchen, Umgestaltung der Produktionslinie und damit sehr oft mit Stillständen in der täglichen Herstellungsarbeit verbunden ist. Damit ist es schwierig ein paar Vorschläge der neuen Produkte vorzubereiten, aus denen man den am funktionalsten oder den erwartungserfüllenden wählen kann.

Hilfsreiches Lean-Manufacturing

Ein paar dieser Probleme sollte Lean-Manufacturing lösen. Das ist eine Konzeption, die das Ende der Verschwendung von Rohstoffen, Zeit oder Geld annimmt. Sie wurde zum ersten Mal nach dem Zweiten Weltkrieg in einer Toyota-Fabrik in Tokio eingeführt. Schnell erzielte sie hervorragende Ergebnisse. Eine schlanke Produktion nahm allgemein die Herstellung eines neuen Produkts schneller an, bei der Ausnutzung der kleineren Anzahl der Werkzeuge, kleineren Fläche und begrenzten Arbeit der menschlichen Hände.

Die Einführung von Leann-Manufacturing bedarf einer genaueren Betrachtung der in der Fabrik laufenden Prozesse,  genutzten Rohstoffe, abgewickelten Bestellungen u.a. Auf dieser Grundlage kann man die Maßnahmen vornehmen, die zur Eliminierung der Verschwendungen führen. Gewöhnlich helfen dabei die neuen Technologien, vor allem verschiedene IT-Lösungen. Branche gewann jedoch einen neuen Verbündeten im Kampf gegen Überschuss und Verlusten in den Herstellungsprozessen – 3D-Druck.

Unterstützung der 3D-Drucktechnologie

Wie kann der 3-D-Druck das ”Abnehmen” von Produktion unterstützen? Vor allem er ermöglicht das Verzichten auf Lagerung, hauptsächlich der Ersatzteile, die man nicht im Voraus lagern muss. Man kann sie einfach erst dann drucken, wenn sie gebraucht werden. Er beschleunigt und vereinfacht auch die Arbeit an neuen Produkten. Da der Prozess von 3D-Druck sogar mehrmalig schneller, als der traditionelle Produktionsprozess ist, kann man wesentlich schneller – und was wichtiger ist – billiger Prototype ausdrucken und beinahe fortlaufend die notwendigen Korrekturen einführen. Man kann auch ein paar verschiedene Projekte vorschlagen und aus denen diesen auswählen, der die meisten Ansprüche des Herstellers und seinen Kunden erfüllt.

3D-Druck ermöglicht auch die Herstellung der kleinen Produktionsserien, und sogar das Entwerfen und die Herstellung je nach individuellen Bedürfnisse eines konkreten Abnehmers. Das bedeutet, dass er die Industrie in eine 4.0-Ära einführt. Technologie des Raumdrucks ist ökologisch und generiert nicht so viele Abfälle im Produktionsprozess. Umso mehr bei der Methode SLS kann das übrige Pulver erneut zum Drucken benutzt werden. Und in der Welt entstehen schon die ersten Projekte, in denen, aus den nicht brauchbaren Stoffe die Filamente für Druckern hergestellt werden.

Wie funktioniert das in der Praxis?

Pure Power Sources, das heißt effizienter und effektiver herstellen

Pure Power Sources ist ein Unternehmen, die Matrizen aus Kunstrohstoffe und Stahl herstellt sowie die Details aus Elastomeren. Sie werden vor allem als Elemente der Produktionslinien genutzt.

Vor dem Einkauf eines 3D-Druckers 3D Gence musste das Unternehmen ein paar Herausforderungen bewältigen. Im Falle der Matrizen hatte sie sehr große Konkurrenz, die auch ähnliche Technologie anwendet, so waren die Preise der vorgeschlagenen Produkte ausgeglichen. Hingegen wurden die Details von Prototypen aus Elastomeren in den Fräsmaschinen hergestellt, was kostspielig war und die Maschinen besetzte, die andere Aufträge abwickeln sollten. Kosten erlaubten die Herstellung der kleinen Produktserien nicht.

Alles hat sich geändert, als die Gesellschaft Pure Power Sources in 3D-Technologie investierte. Heute druckt sie stabile und widerstandsfähige Matrizen mit eigentlich beliebiger Geometrie aus. Sie druckt ebenfalls Prototypen von Details, was billig ist, sinkt die Produktionskosten und beschleunigt seinen Prozess. Dadurch sind sogar die Einzelbestellungen rentabel. Das alles bezog sich auf die Anzahl der Bestellungen und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens, das momentan Produkte anbietet, die im Portfolio anderer Unternehmen mit gleichem Profil nicht verfügbar sind.

3D-Druck ändert die Produktionsbranche und unterstützt Lean-Manufacturing-Konzeption.

Dank der Verwendung der Technologie von inkrementellen Herstellung ersparen die Firmen Zeit, Geld und menschliche Ressourcen. Sie herstellen schneller, billiger und verbrauchen weniger Rohstoffe. Alles nach den Regeln der schlanken Produktion, die im 3D-Druck einen neuen  Verbündeten im Kampf gegen Verschwendung bei den Unternehmen gewann.

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