Industrie 4.0
Industrie 4.0 zeichnet sich durch neue Innovative Fertigungsverfahren aus. Durch die Additive Fertigung ist es möglich auf individuelle Kundenwünsche einzugehen. Durch die wachsende Anzahl von Verfahren wächst auch die Anzahl von Materialien die mittels Additiver Fertigung verarbeitet werden können.
Innovation mit geringem Risiko
Innovation mit geringem Risiko
Neue Produkte und Ideen auf einem Markt zu etablieren ist schwer und mit hohen Kosten verbunden. Oft werden Ideen schon vor der Erstellung eines Prototyps verworfen, da die Investition von Zeit und finanziellen Mitteln mit einem zu hohen Risiko behaftet ist. Durch den 3D-Druck kann sich dies ändern. Prototypen können viel schneller erzeugt werden. Mit diesen Prototypen kann die Marktforschung sich ein besseres Bild von den jeweiligen Produkten machen. Die Entscheidung eine Idee zu verwerfen kann genauer überprüft werden mit einem viel geringeren Risiko.
Sollte ein Produkt sich nicht für den Massenmarkt eignen, ermöglicht die Additive Fertigung dieses Produktes es dennoch auf den Markt zu bringen. Es ist möglich kleine Stückzahlen wirtschaftlich zu produzieren. Dies liegt an der Tatsache, dass es bei der Additiven Fertigung keine Stückkostendegression gibt.
Im folgenden Diagramm wird dies grafisch dargestellt und mit dem Spritzgussverfahren verglichen. Der Vorteil des Spritzgussverfahren liegt in der Massenfertigung. Die Spritzgussform, das sogenannte Werkzeug, ist sehr teuer. Daher lohnt es sich nicht dies für kleine Stückzahlen anfertigen zu lassen.
Ein weiterer Vorteil ist der Faktor Zeit. Je nach Größe des zu erstellenden Objekts kann es sein, dass ein 3D-Druck Stunden benötigt um es herzustellen. Beim Spritzguss sind es nur wenige Minuten.
Nachteil: Beim Spritzguss kann nicht auf Kundenwünsche eingegangen werden, außer der Kunde nimmt hohe Stückzahlen ab.
Produktion ohne Überfluss
Die Additive Fertigung ermöglicht Produkte mit der „Losgröße 1“ wirtschaftlich zu erzeugen. Dies ermöglicht nicht nur Individualität, sondern auch Einsparung von Lagerkosten. Werden derzeit Produkte in großen Mengen hergestellt, werden diese meist gelagert und nach und nach abverkauft. Durch die Additive Fertigung kann die Anzahl von Produkten erzeugt werden, welche benötigt wird um einen Auftrag zu erfüllen.
Kombination zweier Verfahren
Wie bereits beschrieben ermöglicht die Additive Fertigung die Herstellung eines Produktes mit der „Losgröße 1“. Stellt man nun ein Werkzeug für eine Spritzgussmaschine mittel Additiver Fertigung her, ist es möglich Kleinserien noch wirtschaftlicher zu produzieren als nur mittels Additiver Fertigung.
Dies wird durch Photopolymer Jetting ermöglicht. Beim Photopolymer Jetting werden Tintenstrahl-Druckköpfe verwendet um flüssige Photopolymere tröpfchenweise aufzutragen und sofort mittels UV-Lampen auszuhärten. Mehrere Materialien können gleichzeitig aufgetragen werden. Die Technologie kann sehr genaue Teile mit guten Oberflächen produzieren. Ein Anwendungsbereich dieses Verfahren ist das Erzeugen von Werkzeugen für den Spritzguss. Diese können wenige Male verwendet werden.
Der Kunde kann nun ein Objekt anfordern und einen Prototyp erhalten. Erfüllt der Prototyp die Anforderungen kann ein Negativ aus den Dateien des Prototyps erstellt werden – dieses Negativ kann mittels Photopolymer Jetting erzeugt werden und als Spritzgusswerkzeug verwendet werden.
Beispiel für Individualität
Adidas arbeitet an personalisierten Schuhsohlen. Hierfür kooperiert Adidas mit dem kalifornischen Start-up Carbon. Carbon will die Produktionszeit einer einzelnen Sohle auf maximal 20 Minuten reduzieren. Derzeit würden dem Unternehmen zufolge noch 90 Minuten pro Sohle im 3D-Drucker benötigt.
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