Additive Fertigung - Günstiger, planbarer und schnell produziert - Beschaffung aktuell

Additive Fertigung

Günstiger, planbarer und schnell produziert

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Nicht nur die Produktion, auch Einkauf und Logistik werden sich durch die additive Fertigung wandeln. Der 3D-Druck ermöglicht die Fertigung „on demand“ und verkürzt drastisch die Lieferkette. Operative Einkaufsprozesse können so nahezu komplett digitalisiert werden.

Die additive Fertigung verändert die industrielle Landschaft und ermöglicht dem Einkauf signifikante Einsparungen. Mit den neuen Produktionsansätzen der Industrie 4.0 kann nun eine digitale Lieferkette geschaffen werden. Eine engere Verbindung zwischen Einkauf, Entwicklung und Produktion ist dafür die Voraussetzung. Es entstehen vernetzte Workflows vom Einkauf bis zum Vertrieb. Denn ob ein Unternehmen heute erfolgreich ist, hängt auch davon ab, wie gut es gelingt, das richtige Produkt zum richtigen Zeitpunkt und Preis auf den Markt zu bringen. Der Wettbewerbsdruck steigt und nur Unternehmen, die Veränderungen gegenüber aufgeschlossen sind, können sich behaupten. Die Schnelligkeit der Märkte und der Kundenwunsch nach individuellen Produkten erfordert eine kurzfristige Fertigung „on demand“.

Ist es nun möglich, ein Produkt in vielen Varianten anzubieten und das ohne Mehrkosten, dann hat man signifikante Vorteile gegenüber Mitbewerbern. In Zusammenarbeit mit modernen Anbietern additiver Verfahren kann eine solche Produktion mit nur einem Knopfdruck angestoßen werden. Dazu benötigt das Unternehmen weder einen Fertigteillagerbestand noch muss es mit langen Produktionsvorbereitungszeiten rechnen.

Werkzeuglose Fertigung

Ein entscheidender Unterschied zu den herkömmlichen Fertigungsverfahren ist, dass die additive Fertigung werkzeuglos erfolgt und kein spezielles Setup der Anlage vorgenommen werden muss. Sobald eine neue Modell-Datei im System ist, ist die Anlage direkt bereit, ein Produkt herzustellen. Und das bereits ab Losgröße eins. Deshalb kann die additive Fertigung künftig auch als mobiles Ersatzteillager gesehen werden. Von Bereichen wie der Luft- und Raumfahrttechnik, in der häufig unterschiedlichste Ersatzteile an unterschiedlichen Destinationen benötigt werden, bis hin zum Museumsbetrieb, in dem Teile benötigt werden, die es heute gar nicht mehr gibt. In all diesen Bereichen kann mit 3D-Druck schnell und unkompliziert ein passgenaues Ersatzteil produziert werden.

Einkauf und Logistik im Wandel

Die additive Fertigung wird nicht nur die Produktion, sondern auch Einkauf und Logistik verändern. Die neuen Technologien spielen genau dort ihre Stärken aus, wo die traditionelle Fertigung an ihre Grenzen kommt. Dies zeigt sich deutlich, wenn man beispielsweise komplexe Produkte oder Produkte mit unterschiedlichen Eigenschaften produzieren möchte. Mit modernen Fertigungsprozessen wird für ein komplexeres Produkt nicht mehr Zeit benötigt als für ein weniger komplexes. Und auch die Kosten für die Umstellung von Produktionsanlagen entfallen, ebenso wie das Lagern von Formen, denn diese sind dann als digitale Designvorlage abgelegt.

Mittels 3D-Druck im Metall-Lasersintern (DMLS) beispielsweise können Designer Geometrien testen und herstellen, die über die Grenzen anderer Fertigungsverfahren hinausgehen. Mit einer ausgefeilten CNC-Bearbeitung der produzierten DMLS-Teile und einer hochwertigen Oberflächenveredelung ergeben sich anschließend noch weitere Bearbeitungsmöglichkeiten. Der große Vorteil dieses Service ist seine Präzision beim Erzielen sehr spezifischer Oberflächen oder bei der genauen Einhaltung von Toleranzen.

Lagerhaltungskosten entfallen

Für den Einkauf entfällt somit beispielsweise das aufwendige Bestellen von unterschiedlichsten Materialien, um die Produkte in der gewünschten Vielfalt zu produzieren. Gleichzeitig werden Abfälle vermieden, denn in additiven Produktionsverfahren kommen nur die Materialien zum Einsatz, die auch wirklich benötigt werden. So wird auch der Materialbedarf besser kalkulierbar und es entfallen Lagerhaltungs- und Liegekosten.

Durch die Fertigung „on demand“ können Unternehmen künftig auch die Kosten der Lagerhaltung reduzieren, da Produkte oder Ersatzteile nach Bedarf gefertigt werden können. Auch die Lieferantenkette verkürzt sich drastisch, da die Produkte direkt von einem Lieferanten – dem Partner im 3D-Druck – geliefert werden. Ein Second Tier kann somit zum First Tier werden und das benötigte Teil direkt liefern. Dies geschieht heute teilweise schon über eine einfache Online-Bestellung und fördert die Prozesse des E-Procurement im Einkauf 4.0. Operative Einkaufsprozesse können somit nahezu komplett digitalisiert werden. Der Einkauf steuert und überwacht diese Prozesse und führt Gespräche mit Lieferanten. Er wird zum Schnittstellenmanager intern und extern. Gleichzeitig muss der Einkäufer auch ein erhöhtes technisches Verständnis entwickeln, da er die Bestellprozesse der Produktion sinnvoll nachvollziehen muss. Der Einkauf muss künftig in Echtzeit reagieren und aussagekräftige Informationen geben können. Dazu muss er seine Prozesse weitestgehend digitalisieren, um genaue Aussagen treffen zu können.

Neue Wahrnehmung des Einkaufs

Der Einkauf muss sich innerhalb des Unternehmens und der Wertschöpfungskette neu positionieren. Durch die neuen Technologien verändern sich gewohnte Abläufe; sie ermöglichen es Einkäufern aber auch, als direkte Schnittstelle zwischen Produktion und den First-Tier-Lieferanten zu agieren. Mit dem Einkauf 4.0 erhält der Einkauf neue Steuerungsmöglichkeiten und kann mit intelligenter Analysesoftware und der Verknüpfung der im Unternehmen gesammelten Daten schneller und besser Entscheidungen treffen. Diese schnelleren Prozesse führen dazu, dass ein Unternehmen zum Beispiel als erstes mit einem Produkt auf den Markt kommt und sich somit einen Wettbewerbsvorteil sichert.

Der Einkäufer der Zukunft wird seine Schlüsselrolle in der Kommunikation zwischen Produktion und Lieferanten behalten, aber seine Entscheidungen auf Basis viel validerer Daten treffen und seine Tätigkeiten auf schnelle, skalierbare und einfache Online-Prozesse verlagern. Mit Industrie 4.0 und der umfassenden Digitalisierung wird auch der Einkauf einen Wandel durchleben.

Der 3D-Druck ist hier eine Schlüsseltechnologie. Protolabs als ein Hersteller von individuellen Prototypen- und Kleinserienteilen ist darauf spezialisiert. Firmeneigene Software und automatisierte Systeme verwandeln 3D-CAD-Modelle in Befehle für Hochgeschwindigkeits-Fertigungsanlagen, die Teile mittels 3D-Druck, CNC-Bearbeitung oder Spritzguss innerhalb weniger Tage herstellen. Mit dem CNC-Bearbeitungsdienst des Unternehmens können Teile aus technischen Kunststoffen und Metall innerhalb von bis zu drei Arbeitstagen in der Größenordnung von 1 bis über 200 Stück gefräst oder gedreht werden. Bei größeren Mengen kann Protolabs bis zu 10.000 Teile oder mehr aus einer umfassenden Auswahl an thermoplastischen Kunststoffen in weniger als 15 Arbeitstagen spritzgießen.


Tobias Fischer,
Senior Marketing Manager, Protolabs



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