Mit 3D-Druck zum Pionier in der Werkzeugfertigung

Marcus Schindler

Durch die Nutzung des 3D-Drucks entstehen umfassende Vorteile in der Werkzeugfertigung. Marcus Schindler stellt Ihnen in diesem Interview seine sechs Kriterien vor, mit der man die Qualität eines 3D-Druckteiles bewerten kann. Erfahren Sie außerdem, wie 3D-Druck dabei hilft, die Vorstellungen von Lean Management zu erfüllen.

Marcus Schindler leitet seit 2014 die Teilefertigung der Gerhard Schubert GmbH in Crailsheim. Dabei verantwortet er in seinem Zuständigkeitsbereich die Beschaffung von Zeichnungsteilen- und Fertigungsbaugruppen, sowie die Eigenfertigung am Standort in Crailsheim. Nach seinem Studium des Maschinenbaus / Fachrichtung Automatisierungstechnik an der Fachhochschule Furtwangen, war er als Berater für Produktion und Logistik am Prof. Dr. Milberg Institut für Produktion und Logistik in München tätig. Nach dem Einstieg als Lean Manager in eine Unternehmensgruppe der Zulieferindustrie, leitete er anschließend als Betriebsleiter den Bereich Luft- und Raumfahrt, wo er erstmalig mit additiven Technologien in Kontakt kam.

Herr Schindler, Ihr Fachgebiet ist neben der Teilefertigung insbesondere auch der 3D-Druck. Welche Vorteile ergeben sich durch die Nutzung und wie setzen Sie diesen ein?

Gerhard SchubertSchubert baut hochflexible Verpackungsmaschinen für die Primär- und Sekundärverpackung von Produkten jeglicher Art und Branche. Die meisten dieser Produkte kennt man aus dem Supermarkt. Durch die Vielzahl unterschiedlicher Produkte, die wir auf unseren Maschinen verpacken, benötigen wir flexible Werkzeuge, die an unseren Robotern angebracht werden. Diese Werkzeuge sind meistens Unikate, häufig sogar individuell an das Produkt angepasst. Zudem müssen die Werkzeuge sehr leicht sein, da unsere Roboter mit hoher Dynamik verfahren. Durch diese Anforderungen sind wir vor einigen Jahren auf den 3D Druck gekommen. Heute werden bei uns viele Werkzeugkomponenten oder sogar ganze Werkzeuge im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. Durch die Erfahrung in diesem Bereich ergeben sich nun auch neue Möglichkeiten des Einsatzes von 3D-Druckteilen direkt in den Maschinen oder in den Fertigungsbereichen. Zum Beispiel setzen wir den 3D-Druck auch für die Herstellung von Spannvorrichtungen oder Betriebsmittel ein.

Wann macht der Einsatz Sinn?

Im Lauf der Jahre, in denen wir jetzt schon mit 3D-Druck arbeiten, haben wir uns eine Checkliste erstellt. Hier wurden folgende sechs Punkte ausgearbeitet, die ein gutes 3D-Druckteil ausmachen. Der Kundenutzen wird erhöht, die Funktion wird optimiert, das Gewicht wird reduziert, die Montage wird vereinfacht, die Prozesskosten werden reduziert und die Durchlaufzeit wird verkürzt. Aus unserer Sicht lohnt sich der Einsatz der additiven Technologie, wenn mindestens drei dieser Vorteile im Vergleich zum konventionellen Herstellverfahren erfüllt sind.

Lean Production und 3D-Druck – wie passt das zusammen?

Lean ManufacturingDas Ziel bei der Gestaltung von (Fertigungs-)Prozessen nach dem Lean-Gedanken ist die Losgröße 1, heute vielleicht besser bekannt unter dem Begriff „on-Demand“. Wir richten unsere Herstellprozesse danach aus, den Kundenwunsch direkt und somit ohne Verschwendung zu decken. Der 3D-Druck bietet die Möglichkeit, Einzelteile direkt „on Demand“ und somit in Losgröße 1 zu fertigen. Der gesamte Druckprozess ist Wertschöpfung. Natürlich gibt es heute noch einige Hindernisse. So ist beispielsweise der Aufbau eines additiv gefertigten Teils bisher sehr langsam. Jedoch bietet die additive Fertigung hier noch großes Potenzial. Vielleicht stehen bald 3D-Drucker anstatt Durchlaufregalen in den Montagen? Wir arbeiten auf jeden Fall daran.

 

Wie wichtig ist das Zusammenspiel zwischen den verschiedenen Abteilungen Konstruktion, Fertigung und Montage? Haben Sie konkrete Tipps, wie man alle Beteiligten zusammenbringt?

Das Zusammenspiel ist, vor allem in der aktuellen Pionierphase, sehr wichtig. Durch die additive Fertigung verändern sich viele der ursprünglichen Rollen im gesamten Prozess. Die Konstruktion erhält noch mehr Prozessverantwortung als zuvor. Die Arbeitsvorbereitung kümmert sich immer stärker um Bauraumlagen, die Befüllung von Bauräumen, Materialauswahl, usw. Das heißt, die Mitarbeiter entwickeln sich hin zu „3D-Druck-Experten“.

In den Montagen läuft dann alles zusammen. Montagezeiten können durch Druckteile häufig reduziert werden. Oft entstehen im Shopfloor der Montagebereiche die Ideen für potenzielle Druckteile, indem die Hindernisse im Montageprozess analysiert werden. Kurze Entwicklungszyklen mit Hilfe von der KATA haben uns hier geholfen schnelle und gute Ergebnisse zu erzielen.

Welche Trends sehen Sie für die Zukunft des 3D-Drucks?

Gerhard Schubert 3D-DruckDurch die ständige Weiterentwicklung der 3D-Drucker wird das Verfahren an sich immer rentabler. Somit wird auch der „on Demand“-Gedanke im Fertigungsbereich immer stärker forciert und die Teile, die sich rentabel im Druckverfahren herstellen lassen, werden immer einfacher. Die Entscheidung, ob ein 3D-Druckteil Sinn macht oder nicht, ist immer häufiger mit „Ja“ zu beantworten. Schon heute hat der 3D-Druck im Prozesskostenvergleich zu konventionellen Herstellverfahren häufig die Nase vorn.

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Claudia Blum

Bei Management Circle bin ich für die Personal-, Produktions- und Soft Skills-Themen zuständig. Ich betreue außerdem den Blog zu den Iran-Veranstaltungen. In diesen Portalen informiere ich Sie stets über alle Trends und Entwicklungen. Ich freue mich auf Ihre Anregungen und einen guten Wissensaustausch.

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