Ersatzteilversorgung additiv gefertigter Bauteile über digitale Serviceplattformen Forschungsprojekt IT S DIGITIVE

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1 Ersatzteilversorgung additiv gefertigter Bauteile über digitale Serviceplattformen Forschungsprojekt IT S DIGITIVE Stephanie Niehues Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML Lehrstuhl für Unternehmenslogistik der TU Dortmund Fraunhofer Seite 1

2 AGENDA Vorstellung: Kompetenzgruppe 3D- Druck 3D-Druck in Wertschöpfungsketten Das Forschungsprojekt IT S DIGITVE Fraunhofer Seite 2

3 Der Lehrstuhl für Unternehmenslogistik Univ.-Prof. Dr. habil. Michael Henke (Lehrstuhlinhaber) Prof. i.r. Dr.-Ing. Axel Kuhn ca. 20 wissenschaftliche Mitarbeiter 7 Lehrbeauftragte Lehrstuhl für Fabrikorganisation Lehrstuhl für Unternehmenslogistik Fraunhofer Seite 3

4 3D-Druck Verfahren Additives Fertigungsverfahren, bei dem Material Schicht für Schicht aufgetragen wird Computergesteuerter Aufbau nach vorgegebenen CAD Modell mittels flüssigem oder festem Werkstoff Verschiedene Verfahren: Selektivem Lasersintern(SLS) Stereolithographie (SLA) Polygraphie Fused Deposition Modeling (FDM) Selektivem Laserschmelzen (SLM) Etc. BMW-DTM Wasserpumpenrad Airbus Verbesserung einer Halterung Exo-Prostetic Titan Beinprothese Fraunhofer Seite 4

5 3D-Druck Innovationsprozess Verbesserung (Ersatzteil) Schrittweise Verbesserung (Part Optimierung) Radikale Verbesserung (Fuel nozzle GE) Ersatzteil eines Schaufelrades Teileoptimierung Die 3D-Druck Düse vereint alle 20 Teile zu einer Einheit mit 25% Gewichtsreduktion Fraunhofer Seite 5

6 Kompetenzgruppe 3D-Druck: Forschungsschwerpunkte Wirtschaftlichkeit additiver Fertigungsszenarien Organisationsintegration Planung und Steuerung einer additiven Fertigung Rapid Prototyping Rapid Tooling Direct Manufacturing Rapid Repair Supply-Chain Fabrik System Fraunhofer Seite 6 LACHMEYER, R.; LIPPERT, R. B. (2016): Chancen und Herausforderungen für die Produktentwicklung. In: R. Lachmayer, R. B. Lippert, T. Fahlbusch (Hrsg.): 3D-Druck beleuchtet. Additive Manufacturing auf dem Weg in die Anwendung. Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg, S

7 Kompetenzgruppe 3D-Druck: Forschungsschwerpunkte Miniaturisierte Fertigungsumgebung (MINIS) Ziel: Aufbau miniaturisierten Prototypen einer zukünftigen Fertigungsstraße für Lenkstangen. Simulation von Fertigungskonzepten Aufbau von Innovationsraum zur MA- Sensibilisierung; gläserne Fabrik Integration von 3D-Druck in die eigene Arbeit (Pull-Strategie) Fraunhofer Seite 7

8 AGENDA Vorstellung: Kompetenzgruppe 3D- Druck 3D-Druck in Wertschöpfungsketten Das Forschungsprojekt IT S DIGITVE Fraunhofer Seite 8

9 Additive Fertigung Einfluss von 3D-Druck auf Wertschöpfungsketten Vorgeschlagenes Rahmenkonzept für die Entwicklung von AM-Technologien bei Engineerto-Order Supply Chains Fraunhofer Seite 9

10 Additive Fertigung Evolution logistischer Wertschöpfungsketten Distributor innerhalb der klassischen Wertschöpfungskette Dezentrale Produktion und Verkürzung der Lieferstrecke Empowerment des Distributors Markteintritt lokaler Druckservices Produktion durch Self- Service Informationsfluss (CAD-Dateien) Warenfluss Quellen: Fraunhofer Seite 10

11 Plattformökonomie für das SCM 3D-Druck-Services im Privatsektor Online-Netzwerk zum Austausch von 3D-Druck-Daten; Upload & Download selbst konstruierter Bauteile 3D-Druck-Service; Upload eines 3D-Modells; Druck und anschließender Versand Plattformkonzept für den industriellen Bereich ist ungleich komplexer und muss erschlossen werden! Fraunhofer Seite 11 Quellen:

12 Gefahren Fraunhofer Seite 12 Quellen: cnet.com; otto.de

13 AGENDA Vorstellung: Kompetenzgruppe 3D- Druck 3D-Druck in Wertschöpfungsketten Das Forschungsprojekt IT S DIGITVE Fraunhofer Seite 13

14 EFRE-Projekt: IT S DIGITIVE Sichere digitale Auftragsabwicklung für den produktiven Einsatz von 3D-Druck in Wertschöpfungsketten Aufbau einer Plattform für kollaborative 3D-Druck Services im Bereich der Instandhaltung Vorgehen Fördergeber Fraunhofer Seite 14

15 EFRE-Projekt: IT S DIGITIVE Potenziale 3D-Druckbasierter Services für die industrielle Instandhaltung nutzbar machen Potentielle Revolutionierung von langfristig bestehenden Wertschöpfungsprozessen (Disruptive Technologie) Vorteile für Servicenetzwerke mit Primärfunktion Instandhaltung JIT-Herstellung von individuellen Ersatzteilen ohne Lagerhaltung Kurze und effiziente Abwicklungsprozesse Geografische Unabhängigkeit Voraussetzung: funktionsfähiger und sicherer, kooperativer Auftragsabwicklungsprozess zwischen Kunden, 3D-Druckzentren, Instandhaltungsdienstleistern, Herstellern sowie Plattformbetreibern in einem offenen Servicenetz. sichere IT-Infrastruktur fehlt bisher Fraunhofer Seite 15

16 Fraunhofer Seite 16 EFRE-Projekt: IT S DIGITIVE Plattformentwurf

17 EFRE-Projekt: IT S DIGITIVE Projektziele Anwenderfragen und Vorbehalte: IT-Sicherheit Produktgewährleistung Datenschutz/-sicherheit Teilnehmer Hersteller 3D-Druckzentren IH-Dienstleister Plattformbetreiber Auftragsabwicklungsprozess funktionsfähig sicher kooperativ in offenem Servicenetz Schwerpunkte Schutz des geistigen Eigentums Entwicklung von sicheren und vertrauenswürdigen Auftragsabwicklungsprozessen Fraunhofer Seite 17

18 EFRE-Projekt: IT S DIGITIVE Projektvorgehen 1. Aufnahme von IST-Prozessen 2. Anforderungsaufnahme Fraunhofer Seite 18

19 Lösungsansatz Speichern der Statusmeldungen in der Blockchain Check Out G- Code aus der Cloud Feedback bei Abbruch durch Dienstleister oder Kommunikationsabbruch Feedback Druck beendet QS Feedback: Druck erfolgreich/fehlerhaft inkl. Beweisfoto Prozessfortschritt Wenn Prozess erfolgreich ist, Bezahlvorgang einleiten Wenn Prozess nicht erfolgreich abgeschlossen ist, erneuter Check Out aus der Cloud möglich (erneuter Blockchain Vermerk) Fraunhofer Seite 19

20 Kontakt Stephanie Niehues, M. Sc. Technische Universität Dortmund Fakultät Maschinenbau Leonhard-Euler-Str. 5 niehues@lfo.tu-dortmund.de (0) Fraunhofer Seite 20