Additive Fertigung optimieren und industrialisieren Businessvorteile für die Automobil-Industrie

Transkript

1 Additive Fertigung optimieren und industrialisieren Businessvorteile für die Automobil-Industrie Jürgen Stierle & Helmut Zeyn Siemens AG 2018

2 It s time to rethink EVERYTHING Page 2

3 Industrializing Additive Manufacturing Produce useful parts at scale Requirements / Original design Load definition Design optimization Refine design Convergent Modeling TM Associative & Iterative Validate Product and process simulation Final system Post processing (heat treatment, machining and inspection) Prepare for 3D printing* * Powered by Materialise Page 3

4 10 x schnellerer Innovations-Prozess Verringerung des Luftwiderstandes 53% Gewichts-Einsparung

5 Page 5

6 NX Eine integrierte Lösung für Additive Fertigung NextGen Spaceframe 2.0 Bionische Knoten Knoten mit Gitter- Struktur Page 6 Knoten mit Waben- Struktur

7 NX Eine integrierte Lösung für Additive Fertigung Anforderungs-getriebenes, Generatives Design bis hin zum 3D Druck Page 7

8 Tests Page 8

9 Innovationen Inkrementeller Fortschritt bringt keinen Wettbewerbsvorteil Produkt Transformation Vom konventionellen Design zum Innovativen Produkt Neue Produkte Reduzierung Gewicht, Material Scannen Produkt Verbesserte Performance Innovations-Zyklen verkürzen STATUS QUO Neue Geschäftsmodelle Individualisierung, Personalisierung Null Inventar Druck auf Bedarf Design überall - Drucken überall. Innovation beschleunigen Neue Fertigungs-Möglichkeiten Vermeidung von Werkzeugen Vereinfachung Montageprozess Lieferkette verkürzen Erschwingliche Kleinserien Transformation der Fertigung Anheben vom Prototypen-Bau zur Industriellen Fertigung Page 9

10 Siemens Brennerdüse Simulations-getriebenes Design Design-Auslegung (HEEDS) Simulation Kühl-Flüssigkeit (STAR-CCM+) Page 10

11 Effektive Werkzeuge Konturnahe Kühlung Halle 3.0 E50 Deutlich kleinere und leichter Weniger Bauteile Besseres Kühlverhalten Page 11

12 Mass-Customization Automatisierung individueller Produktion CAD Automatisches Nesting nach Vorgabe Speicherung aller Fertigungs- Informationen MES Automatischer MES gesteuerter Workflow Kann in NX durch API beliebig angepasst werden Page 12

13 Siemens Strategie Additive Manufacturing Page 13

14 Traditioneller Prozess Viele Prozessbrüche Funktionalität STEP IGES Optimierung Anpassung Validieren Pre-Prozessor Post + Simulate Drucken STL FEM STL STL PLM Managed Unmanaged Uncontrolled Konstruktion Export STL/ AMF Format 3D Drucker software Position, Slicing, Hatching Export Druck Datei Gedrucktes Teil Page 14

15 NX Eine integrierte Lösung für Additive Fertigung Von Anforderungs-getriebenen Design zum fertigen Produkt 1 Produkt Design 2 - Produktion Planung Anforderungen Generatives Design Adaption Performance Validierung Prozess Simulation Pre-Processing & 3D Druck Nachbearbeitung & QMS Daten und Prozess Management Page 15

16 Siemens liefert Bausteine für die komplette Prozesskette in der Additive Fertigung Siemens forciert die Industrialisierung der Additiven Fertigung Page 16

17 Live Präsentation Jürgen Stierle Page 17

18 Anforderungen Page 18

19 Topologie-Optimierung für Konstrukteure Page 19

20 Convergent Modeling/Realize Shape/Polygon Cleanup Page 20

21 Additive Manufacturing Checks für Konstrukteure Page 21

22 Gitter-Strukturen Page 22

23 Produkt-Validation Page 23

24 Druck-Vorbereitung Generierung Druckjob, Slicing/Hatching Page 24

25 Weitere Prozess-Schritte Page 25

26 NX Eine integrierte Lösung für Additive Fertigung Prozess Simulation (Jan 2019) First time right! Übersicht: Bauteil-Aufbereitung Thermale Historie Lokale Überhitzung Verzug Recoater Kollision Verzugs-Kompensation Halle 3.0 E50 Vorteile: Einfach zu bedienen Volle Integration Kein Daten Im- und Export Page 26

27 NX Eine integrierte Lösung für Additive Fertigung Nachbearbeitung und Qualitäts-Kontrolle Übersicht: Nachbearbeitung der gedruckten Bauteile Entfernen der Stütz-Strukturen Passungen, Toleranzen Oberflächen-Qualität Alle NX CAM Operationen nutzbar (2,5 5 Achsen Werkzeugmaschinen, Roboter, ) Assoziativ Vorteile: Volle Integration Kein Daten Im- und Export High end CAM System mit Automatisierungs-Optionen Page 27

28 MES/QMS für Additive Fertigung Übersicht: 3D-Drucker im Anlagenlayout Definition Substrat und Pulver Druck-Datei verwalten Prozess-Design Arbeits-Unterlagen Pulverrecycling etc. Substratwartung Page 28

29 Siemens Additive Manufacturing Network Globale Zusammenarbeit Design verification and guidance Consultation with Experts Commercial process Order management Operations management Traceability repeatability Design for AM Scale production Print shop Internal production Digital inventory Experts Procurement Tooling 3D printer Materials Additive Manufacturing Network Knowledge accumulation Designer Page 29 Icons designed by Freepik from Flaticon

30 Datensicherheit Qualitäts-Kontrolle Page 30

31 Industrialisierung der Additiven Fertigung Unterstützte Druck-Technologien Hybrid additive Directed energy deposition Multi-axis Fused deposition modeling Powder bed fusion Laser material fusion EDAG Image Multi jet fusion Agent jetting/ inkjet technology Page 31

32 Additive Manufacturing zum anfassen Experience Center (Erlangen) Page 32

33 MBFZ toolcraft erweitert sein Business durch Industrialisierung der Additiven Fertigung Siemens bietet uns die komplette und assoziative End-to- End-Prozesskette - vom Design bis zum 3D-Druck von Teilen, einschließlich Nachbearbeitung und Qualitätssicherung, die es uns ermöglicht, Additive Fertigung in eine industrielle Produktionstechnologie zu wandeln." Christoph Hauck, Managing Director of MBFZ toolcraft GmbH Page 33

34 Vielen Dank Jürgen Stierle Helmut Zeyn Halle 3.0 E50 Unrestricted