Rationalisierung der additiven Fertigungsprozesse durch digitale Transformation

Die additive Fertigung (AM) hat die Herstellung von Produkten und Teilen revolutioniert. Die Umsetzung der digitalen Transformation in Verbindung mit der additiven Fertigung kann die additiven Abläufe in ähnlicher Weise stärken und rationalisieren und zu neuen Horizonten der Effizienz, Produktivität und Qualität führen.

In den Anfängen der additiven Fertigung dominierte die Begeisterung über die Maschinen selbst, d. h. darüber, was 3D-Drucker und die dazugehörigen Technologien produzieren können, welche Materialien verwendet werden und so weiter.

Erst in den letzten Jahren hat sich der Schwerpunkt der additiven Fertigungsindustrie auf die Optimierung der Betriebsumgebung der Maschinen verlagert. Dazu gehören (aber nicht unbedingt nur) die nachhaltige Steigerung der Produktivität, die Optimierung der Ressourcen, die Aufrechterhaltung der Qualitätskontrolle und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften, wo immer dies möglich ist. Die Optimierung von AM durch digitale Transformation erfordert diesen Fokus auf die Betriebsumgebung.

Shane nennt das Internet der Dinge (IoT), ein Grundpfeiler vieler digitaler Transformationen, als besonders wertvoll für die additive Fertigung, da es Einblicke in die Betriebsumgebung liefert. Diese reichen von der Verschlechterung des Maschinenzustands im Laufe der Zeit bis hin zur Häufigkeit von Konstruktionsfehlern. All diese Daten können den 3D-Druck bereits in der Entwurfsphase unterstützen - bei der Festlegung der Ausrichtung, der Parametereinstellungen, der Materialauswahl und vielem mehr - sowie während der Fertigung, um die Fehlerquote zu senken und die Markteinführung zu beschleunigen.

In den Anfangsjahren der additiven Fertigung war der 3D-Druck in erster Linie eine Methode für das Rapid Prototyping oder eine Technik für die Kleinserienfertigung von Spezialteilen. Obwohl sich die Maschinen und Materialien seither erheblich weiterentwickelt haben, ist die Wahrnehmung der additiven Fertigung als "handwerkliches" Nischenverfahren nicht verschwunden.

Jetzt, da die additive Fertigung im Mainstream angekommen ist, ist es nicht mehr möglich, sie als heikles Verfahren zu betrachten. Aber auch wenn für eine handwerkliche Herangehensweise im allgemeinen Bereich wenig Platz ist, bedeutet dies nicht, dass die digitale Transformation den Menschen ersetzen soll. Ihr Wissen bleibt unverzichtbar. Vielmehr geht es bei der Digitalisierung darum, Technologien intelligent zu nutzen, um Ingenieuren und Experten bessere Einblicke, Werkzeuge und Prozesse für Design, Fertigung, Qualitätskontrolle, behördliche Prüfungen und mehr zu bieten.

Um eine optimal digitalisierte Produktionsumgebung für die additive Fertigung zu gewährleisten, muss die Strategie für die digitale Transformation auf einer abgestimmten Vision des Teams beruhen. Die Interessenvertreter aller vertikalen Stufen der Wertschöpfungskette müssen aufeinander abgestimmt sein.

Die Förderung der Ausrichtung auf die digitalisierungsgetriebene additive Fertigung beginnt mit einem konkreten Endziel. Streben Sie eine wirklich verteilte Fertigung und eine Produktion in kleinen Stückzahlen an? Sind Sie auf die Nachhaltigkeit von AM fokussiert? Müssen Sie neue Geometrien für neue Produkte schaffen (oder bestehende Produkte verbessern)? Was auch immer das Ziel ist, es muss unter den Teammitgliedern einheitlich sein, denn so können Sie genau bestimmen, wie die digitale Transformation Ihre Bedürfnisse am besten erfüllen kann.

Wir haben bereits erwähnt, dass das Internet der Dinge (IoT) ideal für die digitale Transformation der additiven Fertigung ist. Doch das Sammeln von Sensordaten ist nur die Spitze des Eisbergs. Sie brauchen auch die richtige technologische Infrastruktur, um diese Daten für alle zugänglich zu machen. Cloud Computing ist hier von entscheidender Bedeutung. Auch wenn der jüngste Trend der Fertigungsindustrie weg von On-Premises- und hin zu Cloud-gehosteten Prozessen vielversprechend ist, gibt es immer noch Ausreißer. Ihr Unternehmen darf nicht dazugehören.

Digitalisiertes AM erfordert eine organisierte und integrierte Infrastruktur, die die Konfiguration und Skalierung von AM-Operationen ermöglicht, um sich an wechselnde Anforderungen, Lagerbestände und andere KPIs anzupassen. Darüber hinaus sollte dies die bequeme Aggregation von Daten erleichtern, die von allen Systemen erzeugt werden, die in den additiven Betrieb integriert sind, von CAD/CAM bis hin zu Tools für die vorausschauende Wartung und Anlagenverwaltung. Die Sicherstellung der Datenverfügbarkeit und der Anwendungsintegration ermöglicht es den Akteuren der additiven Fertigung, eine einheitliche Vision zu verfolgen, was letztlich zu besseren Produkten und Prozessen führt.

Erfahren Sie mehr über die Bedeutung der digitalen Transformation für die additive Fertigung in der neuesten Folge von Additive Snack, Digitalization and Additive Manufacturing mit Shane Fox. Zusätzlich zu den oben genannten Themen geht Shane darauf ein, wie Unternehmen zuverlässige Strategien zur Steuerung der AM-Produktionsumgebung sowohl kurz- als auch langfristig entwickeln können.