Anwendungen für 3D-Druck finden

1. Ziele definieren

Vor der Suche nach möglichen Anwendungen für die additive Fertigung in der eigenen Unternehmung sollten die Ziele bzw. der erwartete Mehrwert einer Fertigung mittels 3D-Druck definiert werden.

Dabei ist zu beachten, dass die additive Fertigung nicht nur bei Produkten bzw. Bauteilen sondern auch bei internen Prozessen ein grosses Optimierungspotential bietet.

  • Geld / Zeit sparen und Profitabilität verbessern
  • Mehrwert für das Produkt (Ergonomie, Funktionsintegration, Gewichtsreduktion, etc.)
  • Mehrwert für den Prozess (schnellere Entwicklung / Markteinführung, schnellere Produktion)
  • Autonomie erhöhen bzw. Abhängingkeit reduzieren bei Lieferenpässen
  • Eigene Position stärken durch Innovation (Mass Customization, komplexe Geometrien, Funktionsintegration, Leichtbau, etc.)
  • . . .

2. Einfache interne Anwendungen finden

Interne Anwendungen eignen sich besonders gut als einfacher «Einstieg» in die additive Fertigung.

Dabei geht es insbesondere um Hilfsmittel und Vorrichtungen zur Optimierung von Prozessen, aber auch um einfache und günstige Lösungen für Probleme welche bisher nur provisorisch oder gar nicht gelöst wurden.

Ein Brainstorming mit den Mitarbeitern der entsprechenden Abteilung(en) liefert mit Sicherheit zahlreiche Anwendungen mit einem hohen Verbesserungspotential durch 3D-Druck.

  • Für welche Probleme gibt es nur provisorische «quick and dirty» Lösungen?
  • Gibt es Bauteile, welche regelmässig kaputt gehen?
  • Gibt es Probleme mit Spannmittel, Halterungen, Greifer, Werkzeuge, Vorrichtungen, etc.?
  • Gibt es Probleme bei der Montage oder Qualitätskontrolle durch unzureichende oder fehlende Anschläge, Montagehilfen, Halterungen, etc.?
  • Gibt es Werkzeuge, deren Herstellung mit konventionellem Verfahren sehr lange dauert?
  • Wo könnten Arbeitsprozesse vereinfacht werden (Montagehilfen, Lehre, Schablone, etc.)?
  • Müssen die Betriebsmittel wirklich aus Metall sein, oder würde Kunststoff ausreichen?
  • . . .

3. Kostenrelevante interne Anwendungen finden

Interne Anwendungen entlang des Produktionsprozesses bergen ein grossen Einsparungspotential.

Mit additiver Fertigung können viel schneller sehr individuelle Lösungen realisiert werden. Aufgrund der Designfreiheit können die Bauteile optimal für den jeweiligen Einsatzzweck konstruiert werden. Dadurch gehen die Bauteile weniger schnell kaputt und die Ausfallzeit kann reduziert werden.

  • Gibt es wiederkehrende Probleme in Prozessen welche zu Mehraufwand (Zeit/Geld) führen?
  • Was sind die Ursachen für Probleme, Ausschuss oder ineffiziente Prozesse und wie hoch wäre das Einsparpotential (Zeit/Geld) wenn diese Probleme gelöst wären?
  • Welche Bauteile geht oft kaputt und wie hoch ist der Mehraufwand (Zeit/Geld) für die Ausfallzeit und die Beschaffung eines Ersatzteils?
  • Wie hoch wäre das Einsparpotential (Zeit/Geld) wenn Problem in Prozessen innert Tagen statt Wochen gelöst wären?
  • Wie hoch wäre das Einsparpotential (Zeit/Geld) wenn mehrteilige Baugruppen in ein einziges Bauteil kombiniert werden könnten?
  • Wie hoch wäre das Einsparpotential bei den Lagerkosten, wenn wenig nachgefragte Bauteile nur bei Bedarf gedruckt würden (print on demand)?
  • . . .

4. Produkt-Anwendungen finden

In der Vergangenheit wurde der 3D-Druck insbesondere im Bereich Prototypenbau eingesetzt (Rapid Prototyping).

Heute kann die additive Fertigung auch gut für individualisierte Bauteile, Sonderanfertigungen, Ersatzteile, Kleinserien, etc. genutzt werden.

Durch die laufende technische Entwicklung der 3D-Drucker wird die additive Fertigung vermehrt auch für grössere Serien und Enduser-Bauteile eingesetzt.

  • Gibt es Bauteile welche jeweils nur in kleinen Stückzahlen gefertigt werden?
  • Muss eine Entwicklung und Markteinführung sehr schnell erfolgen?
  • Ist damit zu rechnen, dass es während der Entwicklung noch viele Änderungen gibt?
  • Sollen Bauteile gewichtsoptimiert sein?
  • Sollen Bauteile individualisierbar sein?
  • Haben Bauteile eine komplexe Geometrie, welche mit konventionellen Fertigungsverfahren sehr aufwändig sind?
  • Gibt es Bauteile mit grossem Optimierungspotential (Designfreiheit, Gewicht, Funktionsintegration, Kosten, Zeit)?
  • Gibt es Baugruppen welche man in ein einzelnes Bauteil zusammenführen könnte (Einsparung bei Material und Montagezeit)?
  • Würde es Sinn machen, wenig nachgefragte Ersatzteile nur bei Bedarf zu drucken (print on demand)?
  • Gibt es kritische Bauteile, welche bei Lieferschwierigkeiten zu grossen Problemen führen würden?
  • . . .