Wie der industrielle 3D-Druck Ihre Lieferkette unterstützen kann

AUGUST 28, 2023 | Lesezeit: 5 min

Der Wert der Schaffung und Aufrechterhaltung einer robusten, flexiblen Lieferkette war noch nie so deutlich wie heute - und Hersteller aus verschiedenen Branchen können diesem Ziel durch den industriellen 3D-Druck näher kommen.

Moderne Lieferketten brauchen Effizienz und Agilität, die der 3D-Druck bieten kann

Die letzten Jahre haben die Bedeutung eines effektiven Lieferkettenmanagements deutlich vor Augen geführt. Die COVID-19-Pandemie war vielleicht der größte Einzelverursacher von Lieferkettenproblemen seit vielen Jahren. Aber selbst als sich die Gesundheitskrise verlangsamte, verursachten die weltweite Inflation, Zinserhöhungen, geopolitische Konflikte, Cybersecurity-Risiken, Materialengpässe und andere wichtige Themen bis ins Jahr 2023 weiterhin Engpässe.

Manchmal fühlen sich Schwierigkeiten in der Lieferkette eher wie eine Konstante als wie eine Variable an, da sie allgegenwärtig sind, und es ist unwahrscheinlich, dass die Faktoren, die sie verursachen, bald nachlassen werden. Die Hersteller befinden sich jedoch in einer einzigartigen Position, um ihre Lieferketten spürbar zu verbessern. Dies liegt an den laufenden Fortschritten bei den additiven Fertigungstechnologien (AM).

AM kann einen positiven Einfluss auf die Fertigungslieferketten haben, wenn es strategisch eingesetzt wird - mit modernsten 3D-Drucksystemen und fachkundiger Unterstützung. In diesem Blog gehen wir auf die Probleme in der Lieferkette ein, die durch AM behoben werden können, und auf die Vorteile, die es bieten kann.

Optimierung der Effizienz durch Teilekonsolidierung

Mit der industriellen Polymer-3D-Drucktechnologie können Teile hergestellt werden, die in Funktion und Leistung nahezu identisch mit herkömmlich hergestellten Teilen sind. Dabei werden jedoch oft viel weniger Komponenten verwendet: ein oder zwei statt 20 oder 30. Dies trägt letztlich dazu bei, die damit verbundenen Kosten und den Aufwand für die Beschaffung von Zulieferern und die Aufrechterhaltung von Lieferketten zu senken, ohne dass die Produktionsmenge oder -qualität darunter leidet. Durch die frühzeitige Konsolidierung von Bauteilen wird vermieden, dass dies zu einem späteren Zeitpunkt erforderlich ist, wenn eine Neukonstruktion - oder gegebenenfalls eine Neuzertifizierung zur Erfüllung von Sicherheitsanforderungen - viel komplizierter und mühsamer wäre.

Eliminierung von kostspieligen Werkzeugen und Gussteilen

Durch den industriellen 3D-Druck werden Werkzeuge und Gussformen vollständig aus der Fertigungsgleichung entfernt. Damit entfallen zwei wichtige Kostenfaktoren: Bei der subtraktiven Fertigung müssen nicht nur Werkzeuge und Formen entworfen, hergestellt und beschafft werden (möglicherweise von mehreren Lieferanten), bevor man Teile herstellen kann: Die Werkzeuge müssen auch auf CNC- und Spritzgießmaschinen montiert und anschließend in der Fabrik getestet werden. Im Erfolgsfall müssen die Formen gelagert werden, was die Gemeinkosten erhöht. Außerdem dauert all dies Monate, selbst wenn die Lieferkette reibungslos funktioniert.

Der industrielle 3D-Druck erfordert nichts von alledem. Die Technologien und Materialien erfordern zwar eine beträchtliche Anfangsinvestition, aber allein durch die Vermeidung der laufenden Kosten für Werkzeuge und Formen lassen sich so viele Einsparungen erzielen, dass sie einen beträchtlichen Teil dieser Anfangsausgaben ausgleichen:

Als die Deutsche Bahn den Spritzguss durch den 3D-Druck von Polymeren ersetzte, um neue fluoreszierende Halterungen für die Informationsanzeige an Bord zu produzieren, senkte sie ihre Herstellungskosten um 80 %. Außerdem wurde die Produktionszeit um 75 % reduziert, da das Projekt vom Start bis zur Auslieferung des ersten Teils nur einen Monat dauerte.

Nicht zuletzt reduziert der Wegfall von Werkzeugen und Formen auch die Komplexität Ihrer Lieferkette, da Sie letztlich mit weniger Lieferanten zu tun haben.

Verbesserung der Bestands- und Ersatzteilverwaltung

Die Teile- und Materialbestände traditioneller Hersteller sind oft riesig, was sich in den Lagerhaltungskosten niederschlägt. Dies ist bei der additiven Fertigung nicht der Fall. Wesentliche Komponenten für eine AM-Produktion können schnell und bedarfsgerecht hergestellt werden. Umfangreiche Ersatzteilbibliotheken sind nicht wie bei der traditionellen Fertigung erforderlich, da die Bauteilspezifikationen digital als CAD-Dateien gespeichert werden.

Anstatt viele Ersatzteile zu lagern, wo sie mit der Zeit - selbst unter optimalen Umgebungsbedingungen - natürlich verrotten, können Sie Ersatzteile nach Bedarf produzieren. Mit Hilfe des EOS Additive Minds Consulting Teams erkannte Daimler Buses beispielsweise, dass seine Sammlung von über 320.000 Ersatzteilen (für die Tochtergesellschaft EvoBus) eine erhebliche Kostenineffizienz darstellt. Die Experten von Additive Minds halfen dem Unternehmen bei der Identifizierung von mindestens 2.600 Teilen in seinem Ersatzteilbestand, die bei Bedarf durch industriellen 3D-Druck hergestellt werden könnten. Dies führte zu einem erfolgreichen Pilotprojekt und veranlasste Daimler, den Einsatz der additiven Fertigung in absehbarer Zeit zu erhöhen.

Der industrielle 3D-Druck vereinfacht auch die Lieferkette und die Logistikanforderungen, wenn Ersatzteile für spezielle Anwendungen benötigt werden. Die erwähnten Zug- und Bushersteller, die ihre Fahrzeugflotten oft über viele Jahre hinweg in Betrieb halten, müssen sich nicht darauf verlassen, dass weit entfernte (und hochpreisige) Zulieferer die einzige Quelle für auslaufende Teile sind, wenn sie additive Fertigung einsetzen. AM wird in der Industrie immer häufiger eingesetzt: So hat die Deutsche Bahn kürzlich das 100.000ste 3D-gedruckte Ersatzteil hergestellt (ein wichtiges Getriebegehäuse für Rangierlokomotiven).

Mit 3D-Drucktechnologien wie dem selektiven Lasersintern (SLS) lassen sich Ersatzteile für Züge und Busse herstellen, die den Fähigkeiten des Originals entsprechen oder diese sogar übertreffen und so die Lebensdauer des Produkts verlängern. Auf breiterer Ebene können Unternehmen mit Hilfe von Beratern für den industriellen 3D-Druck traditionell hergestellte Teile identifizieren, die ideale Kandidaten für AM-Ersatzteile sind.

Rationalisierung und Vereinfachung der Logistik durch dezentralisierte Produktion

Bei der traditionellen Fertigung ist die Produktion in der Regel zentralisiert und findet in einigen wenigen ausgewählten Unternehmensstandorten statt (oder nicht selten in einem einzigen). Wenn in einer dieser Anlagen ein mechanisches Versagen, technische Schwierigkeiten, Stromausfälle oder andere Umstände auftreten, die die Produktion unterbrechen, stellt dies in jedem Fall einen massiven Engpass dar. Die Auslagerung der Teileproduktion mindert das Problem nicht, da die Verantwortung für die Überwachung der Lieferkette weiterhin beim Hersteller liegt.

Additive Fertigungstechnologien ermöglichen eine dezentralisierte Produktion. Sie können eine Reihe von industriellen 3D-Drucksystemen über eine größere Anzahl kleinerer Anlagen verteilen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Produktion - und die Logistik - nicht durch Ausfallzeiten an einem oder sogar zwei Standorten erheblich verzögert wird. Unabhängig davon, wie hoch die anfänglichen Kosten für die Ausrüstung und die Einrichtung der Anlage auch sein mögen, die langfristigen Kostenvorteile für Ihre Produktionskapazitäten, das Lieferkettenmanagement und die Auftragsabwicklung sind es in vielen Fällen wert.

Verantwortungsvolle Produktion ermöglichen

Praktisch alle bisher beschriebenen Vorteile tragen in unterschiedlicher Form zur Nachhaltigkeit bei. Angesichts der Dringlichkeit des globalen Klimaproblems kann man mit Fug und Recht behaupten, dass dies letztlich der wichtigste Vorteil ist, den der industrielle 3D-Druck zu bieten hat. Polymer-AM ermöglicht eine nachhaltige Ersatzteilproduktion und trägt dazu bei, den Kohlenstoff-Fußabdruck der Hersteller insgesamt zu verringern. Durch die Vermeidung der unnötigen Herstellung von überschüssigen Ersatzteilen trägt der industrielle Polymer-3D-Druck auch zur Rationalisierung der Lieferkette bei, wodurch die Produktionskosten gesenkt und die Markteinführung beschleunigt werden.

Beginnen Sie Ihre Reise zu Effizienz und Nachhaltigkeit in der Lieferkette

Ganz gleich, ob Sie bereit sind, den industriellen 3D-Druck in Ihre Fertigungsabläufe zu integrieren, oder ob Sie Zeit brauchen, um mehr zu erfahren - EOS kann Ihnen helfen. Mit unseren Hauptstandorten und denen unserer zuverlässigen Partner finden Sie uns in 35 Ländern. Um Ihr AM-Wissen zu vertiefen, schauen Sie sich unseren Lernpfad für Einsteiger in den industriellen 3D-Druck an. Oder wenden Sie sich an das preisgekrönte Additive Minds Consulting Team, um fachkundigen Rat zu einer potenziellen AM-Anwendung zu erhalten, der alle relevanten Faktoren, einschließlich der Lieferkette, berücksichtigt.