Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-Druck

Transkript

1 Digitalisierung & Instandhaltung Praxislösungen und Ideen Fabian Sommer (Orianda Solutions AG), André Drochner (3YOURMIND)

2 Agenda Ersatzteilmanagement heute und die Herausforderungen? Wie hat sich die Additive Fertigung in den letzten Jahren entwickelt? Technologie und Verfahren Businessmodelle Welche Ersatzteile sind für eine Additive Fertigung geeignet? Wie nutzen Firmen die Additive Fertigung im Ersatzteilmanagement? Beispiele: DB, SBB, Energieversorger, Siemens Welche Herausforderungen sind im Kontext 3D-Druck zu meistern? Wie lässt sich der 3D-Druck in die bestehenden Geschäftsprozesse integrieren? 2

3 Ersatzteilmanagement heute und die Herausforderungen Obsoleszenz- Management Materialverfügbarkeit bei geringen Lagerkosten Begrenzte Lagerflächen Fehlende Dokumentation (Zeichnungen, Modelle, Spezifikationen) Dezentrale Materialbereitstellung Planung Beschaffung Bevorratung Bereitstellung Stark und schnell wechselnde Bedingungen in Beschaffungsmärkten (politisch, wirtschaftlich, etc.) Gesamtkosten in der End-2-End Supply Chain Betrachtung und im Lifecycle eines Teiles Autonome und automatisierte Prozesse über die Schnittstelle Produktion Kunde Produktion Lieferant Normative Anforderungen aus Gesetzen und anderen Regelwerken Flexibilisierung von Kosten und Transparenz in Produktekosten 3

4 Was ist additive Fertigung? Sammelbegriff verschiedener Produktionsverfahren Schichtweises Hinzufügen (Addition) von Material auf Grundlage eines 3D-Modells (z.b. CAD-Modell, 3D-Punktwolke,...) Die meisten Produktionsverfahren arbeiten durch Subtraktion / Umformen Diverse Nachbearbeitungsmöglichkeiten Vorbild Natur: Naturphänomene entstehen durch Wachstum (z.b. Jahresringe, Sedimentschichten,...) Es wird nur soviel Material hinzugefügt wie auch benötigt wird 4

5 Wie hat sich die additive Fertigung in den letzten Jahren entwickelt? 1981 Erfindung dreidimensionaler Plastikfertigung durch Hideo Kodama 1984 Patent für Stereolithographie (SLA) eingereicht von Chuck Hull Erfindung des STL-Formats 1990er Entwicklung von Metalldruckverfahren 2000er Vom Rapid Prototyping hin zum Rapid Manufacturing Gegenwart Vom Rapid Manufacturing hin zur Serienproduktion Prototyping (visual) Manufacturing (funktional) Serienproduktion 5

6 Heutige Vorstellung von 3D-Druck! 6

7 Die Realität! 7

8 Warum ist die additive Fertigung für Ersatzteilmanagement geeignet? Freiheit des Designs 8

9 Warum ist die additive Fertigung für Ersatzteilmanagement geeignet? Freiheit der Produktion 9

10 Welche Ersatzteile sind für eine additive Fertigung geeignet? Technologische Kriterien Größe Geometrische Komplexität (Quotient Volumen/Fläche) Nutzungsmuster (daraus abgeleitet die Materialeigenschaften) Qualitätsanforderungen (Maßgenauigkeit) Qualifikationsanforderungen (Zertifikate) Erosionseinflüsse (Wetter, Druck, Hitze) Wirtschaftliche Kriterien Herstellkosten in der ursprünglichen Produktionsart Lieferzeit in der ursprünglichen Produktionsart Packability Durchlaufzeit (Lebenszeit) Kritikalität für das Gesamtsystem Anzahl der Einsatzorte (zentral vs. dezentral) 10

11 Wie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement? Siemens Fertigung von Turbinenschaufeln Die stark beanspruchten Verschleißteile werden ausschließlich additiv gefertigt 18 Monate Entwicklungszeit End-to-end Prozesskette: Design Materialentwicklung neue Methoden der Qualitätskontrolle Simulation des Lebenszyklus Neues Design mit integrierter Kühlgeometrie nach traditionellen Fertigungsverfahren nicht produzierbar On-Demand Herstellzeit: wenige Tage Siemens AG

12 Wie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement? Energieversorger Ersatzteilmanagement in Kraftwerken Problem alte Maschinen, auslaufende Service-Verträge, Unsicherheit der Versorgung Vision Auslösung des Beschaffungsprozesses On-Site: Scan des Ersatzteiles On-Site: ad-hoc Bepreisung für additive Fertigung On-Site: Entscheidung Make or Buy Off-Site: Re-Design des CAD-Modells Off-Site: prozesssichere additive Fertigung On-Site: prozessichere Einbindung in die Produktion 12

13 Wie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement? Schweizerische Bundesbahnen Obsoleszenz von Ersatzteilen Einlaufstutzen SBB

14 Wie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement? Deutsche Bahn Gründe Obsoleszenz-Management bis zu zwei Jahre Lieferzeit (Herstellung Gussformen) Optimierung der (abgekündigten) Ersatzteile (Vermeidung üblicher Bruchstellen) Individualisierung Stand Teile werden zurzeit 3D gedruckt Teile bis Ende 2018 Mantelhaken Bedarf: 10 Stk/a Kosten: 13 /Stk (urspr. 2 /Stk) BAV genehmigt SLS (Plastik) Spannbock für Sonnenschutzrolladen Bedarf: 50 Stk/a Kosten: 5 /Stk (urspr. 11 /Stk) SLS (Plastik) Klemmenkastenrahmen aus ICE 1, 2 Fahrmotor Technologieerprobung, wird in naher Zukunft abgekündigt SLM (Aluminium) Beschilderung Individuelle Beschriftung von Handläufen für Menschen mit eingeschränkter Sehkraft SLM (Aluminium) Deutsche Banhn AG

15 Welche Herausforderungen sind im Kontext 3D-Druck zu meistern? Externe Faktoren Verstetigung des Produktionsprozesses Konzepte gegen Bauraumlimitierung Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit Vergrößerung der Materialauswahl Erhöhung der Prozesssicherheit sowie Reproduzierbarkeit Einbettung in existierende Supply-Chains Zertifizierung von Herstellern und Dienstleistern Normierung von Materialien (Zulassungsprozesse) existierende Service Verträge Lizenzmanagement Change of Mind 15

16 Welche Herausforderungen sind im Kontext 3D-Druck zu meistern? Interne Abläufe Der alte Weg 2 Wochen Der neue Weg 2 Tage 16

17 Wie lässt sich der 3D-Druck in die bestehenden Geschäftsprozesse integrieren? Klassischer Beschaffung Interner 3D-Druck Anlagenstrukturen CAD-Datei 3D-Druck via externer DL Prozesse - Beschaffungsprozess - interne Fertigung 17

18 SAP Asset Management Swiss Made Die führende Plattform für industriellen 3D-Druck. Orianda Solutions AG Rheinsichtweg Tägerwilen Switzerland Phone Fax YOURMIND GmbH Bismarckstrasse Berlin Germany Phone +49 (0) contact@orianda.com info@3yourmind.com Fabian Sommer André Drochner Business Development Manager Key Account Manager Mobile fabian.sommer@orianda.com Mobile ad@3yourmind.com

19 Disclaimer Orianda Solutions AG Die vorliegende Präsentation wurde von der Orianda Solutions AG und 3YOURMIND erstellt. Die Übergabe der Präsentation erfolgt mit der ausdrücklichen Massgabe, die darin enthaltenen Darstellungen, auch mit Abweichungen, nur mit ausdrücklicher schriftlicher Genehmigung der Orianda Solutions AG und 3YOURMIND in einem anderen Zusammenhang und für andere Adressaten als Empfänger dieser Präsentation zu verwenden oder an Dritte weiterzuleiten. Mit der Entgegennahme der Präsentation erklärt sich der Empfänger mit den vorstehenden Bedingungen einverstanden. 19