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Wird sich die 3D-Drucktechnologie auf globale Lieferketten auswirken?

09.11.20233 Minuten Lesedauer

Der 3D-Druck ist eine der am schnellsten wachsenden Fertigungstechnologien. Der Begriff "Drucken" wird verwendet, weil die Objekte auf der Grundlage eines digitalen Modells ohne den Einsatz zusätzlicher Maschinen oder Werkzeuge hergestellt werden. Die Kombination dieser Technologie mit den Möglichkeiten des herkömmlichen Drucks bietet der Industrie erstaunliche Möglichkeiten.

Er ermöglicht die Herstellung hochwertiger Teile, verkürzt die Lieferkette und beschleunigt die Produktion, da der Transport der Teile zwischen Auftragnehmer und Montagewerk entfällt. Genau wie die Verwendung einer Textdatei, deren Inhalt überall auf der Welt gedruckt werden kann, befreit uns der 3D-Druck von der Notwendigkeit der traditionellen Post.

Die Vision

Angenommen, wir benötigen Teile aus Kunststoff und bestellen sie bei unserem Auftragnehmer. Er entwirft sie, wählt die Fertigungstechnologie aus, produziert die fertigen Teile, führt die Qualitätskontrollen durch, verpackt sie und schickt die Lieferung auf den Weg. In der Zwischenzeit warten wir auf die Lieferung, damit wir mit unserer Arbeit fortfahren können. Wie könnte die Geschichte dieser Lieferung verlaufen? Vielleicht kommt sie rechtzeitig an, vielleicht aber auch - wer weiß? - sie könnte sich verspäten. Sie könnte auch unterwegs verloren gehen oder beschädigt werden. Ihr gesamter Produktionsprozess kommt wegen des Fehlens eines einzigen Teils zum Stillstand.

Betrachten wir nun das alternative Szenario. Unser Auftragnehmer entwirft ein Teil, testet das vorbereitete Modell und sendet es als Datei an ein Druckzentrum in einer nahe gelegenen Stadt. Der Auftragnehmer kann viele solcher autorisierten Zentren in verschiedenen Ländern haben. Er kann auch unabhängige 3D-Drucker einsetzen, die mehrere Kunden bedienen. Die Drucker sind vielseitig einsetzbar, und es dauert nicht lange, bis sie z. B. von der Herstellung von Laptop-Gehäusen auf die Herstellung von Außenteilen für Registrierkassen umgestellt sind.

Die herkömmliche Methode würde die Herstellung einer Form, die Vorbereitung von Spritzgießmaschinen und Zubehör erfordern. Es ist unmöglich, dies schnell, billig und an mehreren Orten gleichzeitig zu tun. Der 3D-Druck löst dieses Problem. Darüber hinaus sind die Unterschiede zwischen den Kosten für die Herstellung eines einzigen Stücks und einer ganzen Serie vernachlässigbar. Daher kann der 3D-Druck nicht nur für die Montagewerkstatt von Vorteil sein, sondern auch für eine Servicewerkstatt, die ein einzelnes Ersatzteil benötigt.

Realität

Viele Aspekte der 3D-Drucktechnologie entwickeln sich rasch weiter. Die Zahl der Materialien, aus denen gedruckt werden kann, wächst. Ursprünglich waren es nur einige wenige Kunststoffe, aber heute ist die Auswahl an Materialien sehr groß. Es ist auch möglich, aus Metalllegierungen zu drucken. Derzeit wird am Druck von biologischen Materialien wie Gewebe geforscht.

Vor allem ist die Druckpräzision so hoch, dass die Qualität des fertigen Objekts ohne weitere Bearbeitung akzeptabel ist, abgesehen von der einfachen Entfernung von überschüssigem Material von der Basis des Drucks.

Ähnliche Möglichkeiten erhielten die Hersteller erstmals mit der Einführung von computergesteuerten Werkzeugmaschinen (CNC). Auch in diesem Fall war das Wichtigste ein digitales Modell des Werkstücks. Heute findet man im Internet viele solcher Modelle, die kostenlos erhältlich sind. Dazu gehören unter anderem Stifte, kleine Werkzeuge und Spielzeuge. Der Unterschied besteht darin, dass CNC-Werkzeugmaschinen eine Vorbereitung, das Einrichten der entsprechenden Werkzeuge und die Überwachung des Bearbeitungsprozesses erfordern. 3D-Drucker sind in dieser Hinsicht viel einfacher und vielseitiger.

Wichtige Fragen

Die Entwicklung der 3D-Drucktechnologie könnte sich in vielerlei Hinsicht als vorteilhaft erweisen, wie die folgenden Fragen verdeutlichen:

  • Wie können maßgeschneiderte Teile zu optimalen Kosten hergestellt werden?
  • Wie verhält sich dies zur Massenproduktion?
  • Wie lassen sich die steigenden Kosten für die Herstellung und Lagerung von Ersatzteilen vermeiden?
  • Wie kann man die Produktentwicklung und das Prototyping beschleunigen, um wettbewerbsfähig zu bleiben?
  • Wie können Sie sich völlig neue Produkte jenseits von Werkzeugen oder Wachsmodellen vorstellen?


Foto: Getty Images


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