Additive Fertigung in der Industrie

Pulver, Drucker und Daten
statt Ersatzteilregal

3D-Druck als Spielzeug für Industriedesigner? Von wegen, längst stellen einige Branchen ihr Ersatzteil- und Lagermanagement auf nach Bedarf gedruckte Teile ein. Vieles spricht für einen Siegeszug additiver Technologien. Denn bei Kalkulation aller Faktoren wächst die Summe der Teile schnell, die wirtschaftlich aus einem 3D-Drucker laufen könnten.

Viele sehen den 3D-Druck immer noch als eine Technologie für Entwurf und Entwicklung, sozusagen als Spielzeug der Industriedesigner. Doch hier hat eine Entwicklung an Geschwindigkeit aufgenommen, die so manchen Entscheider überraschen wird. Warum erscheint 3D-Druck so vielsprechend? Dazu als Beispiel das Stichwort Ersatzteile im Bereich Automotive. Die Hersteller versuchen, Ersatzteile bis zu zehn Jahre nach Auslaufen einer Modellreihe zur Verfügung zu halten. Nach Angaben des VDA gibt es pro Fahrzeugplattform zwischen 4.000 und 9.000 Komponenten von über 1.000 Lieferanten. 80 Prozent der Fahrzeugteile kommen über die Lieferkette. Die Lösung liegt eigentlich auf der Hand: am besten druckt sich das Ersatzteil gleich in der Werkstatt. Bestell- und Lieferfristen, Kosten für Spedition, Bevorratung und Lagerhaltung sind passé.

30 Jahre additiv gefertigt

3D-Druck ist übrigens gar nicht so neu, er existiert schon seit mehr als 30 Jahren. Laut früheren Vorhersagen sollte heutzutage in jedem Haushalt ein 3D-Drucker zu finden sein. Allerdings musste diese Form der additiven Herstellung warten, bis andere Bereiche aufholen, einschließlich der Materialwissenschaften, der Drucktechnik, aber auch der Übergabe von Konstruktionsdaten via Internet und entsprechender Softwareplattformen, um etwa eine Lieferkette neu abzubilden. Die Massenproduktion etwa von Autos bleibt auf absehbare Zeit schneller und wirtschaftlicher als im 3D-Druck, denn die Stückkosten im 3D-Druck liegen höher. Doch selbst aus Sicht der Stückkosten kann die Gesamt- oder Neubetrachtung einer Lieferkette neue Impulse liefern.

Lieferketten schon im Wandel

3D-Druck übt in vielen Bereichen einen Einfluss auf das Produktdesign und die Optimierung der Lieferketten aus. Bereits jetzt lässt sich erkennen, dass Fluggesellschaften, Versorgungsunternehmen und Hersteller ihre Ersatzteilbestände reduzieren, da erforderliche Komponenten bei Bedarf mit einem 3D-Drucker erstellt werden können. Diese Einzelteile müssen nicht mehr an mehreren Standorten gelagert werden, um Ausfälle bei der Instandhaltung von Flugzeugen beispielsweise zu vermeiden. Infolgedessen haben sich die Anlagennutzungen erhöht und die Kosten wurden gesenkt. Während die Druckgeschwindigkeit der Massenproduktion noch nicht gerecht wird, ist sie für Prototypen, individualisierte Stücke, Ersatzteile und kurze Laufzeiten mehr als ausreichend. In naher Zukunft könnten Unternehmen einen großen Teil ihrer Einzelteil-Produktion in nahegelegene ‘Printer Farms’ auslagern, die den Anforderungen entsprechen. Das würde die Masse an Lieferungen rund um die Welt reduzieren und somit die Emissionen verringern.