Einsatz von additive Manufacturing Technik IN ENTWICKLUNGS- UND PRODUKTIONSPROZESSEN

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1 Einsatz von additive Manufacturing Technik IN ENTWICKLUNGS- UND PRODUKTIONSPROZESSEN Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 1

2 Herausforderungen in Innovationsprojekten Kommunikation und Schnittstellen als grösste Herausforderung Anforderungen aus dem Vertrieb Wie es R&D verstanden hat Wie das Konzept geplant wurde Was entwickelt wurde Was der Kunde wirklich wollte Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 2

3 Einsatz von AM-Technologie im Innovationsprozess «konventioneller» linearer Entwicklungsprozess Bedarf Konzept Entwicklung Realisierung Einführung Nutzung Vertrieb PM R&D PM R&D R&D Produktion & Montage PM R&D PM Vertrieb Kunde Korrekturen nach Feedbacks während Realisierung und Einführung Zeitverlust = mehrere Monate bis 1 Jahr Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 3

4 Einsatz von AM-Technologie im Innovationsprozess «SCRUM» empirisch, inkrementell und iterativ Bedarf Konzept Entwicklung Realisierung Einführung Nutzung Vertrieb PM R&D + Kunde!? R&D Produktion & Montage Service Kunde!? PM Vertrieb Service Kunde Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 4

5 Design Studie Hydranten «alte» 3D CAD 2D Dokumente (gedruckt) Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 5

6 Design Studie Hydranten Fotorealistische Bilder aus CAD System + Fotomontage Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 6

7 Design-und Funktionsmuster Hydrant Oberteil 3D-Druck Kunststoff (FDM Würmchendrucker) Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 7

8 Design-und Funktionsmuster Hydrant Unterteil 3D-Druck Kunststoff (FDM Würmchendrucker) Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 8

9 Vom 3D Printer zum Gussteil Vorversuch Anschlussstück Unterflur Hydrant Materialkosten: Druckzeit: ca CHF ca. 6 Stunden = CHF (im Printshop ca. 60 CHF Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 9

10 Vom 3D Printer zum Gussteil Sandform nach dem Ausschmelzen im Ofen Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 10

11 Vom 3D Printer zum Gussteil Gussteil nach dem Giessen Ein weiterer SCRUM Loop Bearbeitetes Teil kann in Prototyp verwendet werden Nächster Optimierungsschritt Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 11

12 Design-und Funktionsmuster Hydranten Deckel 3D-Druck Kunststoff (FDM Würmchendrucker) Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 12

13 Prototyp Hydranten Deckel Funktionsmuster Massstab 1:1 Kunststoff FDM Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 13

14 Pilotprojekt SMART Hydrant Zwischenring für Feldeinsatz der Prototypen Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 14

15 Pilotprojekt SMART Hydrant Zwischenring für Feldeinsatz der Prototypen Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 15

16 3D Drucker (FDM) im Einsatz «Delta Tower» für grosse Teile ca CHF Fazit nach 12 Monaten 100 Druck- Stunden / Woche 87% bei 5 x 24h (oder 62% bei 7 x 24h) Amortisation innerhalb 6 Monaten = Einsparung externe Kosten Total 250 verschiedene Teile gedruckt seit Anschaffung. Überwachungskamera Träger Eigenentwicklung. selbstverständlich gedruckt Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 16

17 3D Drucker (FDM) im Einsatz «Ultimaker» für kleinere Teile (bessere Oberflächen) ca CHF Werbeaktion einer Bank Metall zu teuer und zu schwer Stückzahl 110 zu klein für teures Spritzwerkzeug Herstellkosten bei Druckzeit 10h pro Hund = ca. 40 CHF/Stk (Materialanteil = ca. 4.5 CHF) Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 17

18 3D- Druck von Ersatzteilen Ersatzteil zu Rücklaufklappe aus dem Jahr 1976 Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 18

19 3D- Druck von Ersatzteilen Ersatzteil zu Rücklaufklappe aus dem Jahr Ersatzteile aus Nylon transparent, Dichte 100% im 3D-Drucker hergestellt Druckzeit: 8 Std. 10 Min. Materialkosten: CHF 7.60 / Stk. Herkömmliche Fertigung bei Losgrösse 3 ca. CHF 100 / Stk. Herstellkosten im 3D Druck (FDM) = CHF 32.1 / Stk. Durchlaufzeit total 2 Arbeitstage (Datenaufbereitung und Druck) Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 19

20 Hilfsmittel in Produktion und Montage Vorrichtung zur Bearbeitung der Innenverkleidung Electrant Druckzeit: 108 Std. 4 Min. für 2 Vorrichtungen Materialkosten: CHF (für 2 Stk) Druckkosten = ca. 400 CHF / Stk Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 20

21 Hilfsmittel in Produktion und Montage Positionierhilfe für die Beschriftung von Hydranten Druckzeit: 13 Std. 48 Min. Materialkosten: CHF 8.5 Druckkosten = ca. 80 CHF Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 21

22 3D Drucken ist ansteckend. AVOR Mitarbeiter versorgt Schützenverein mit Putzstation Eigenentwicklung, ausgedruckt auf privatem 3D-Drucker (Ultimaker) Druckzeit: 9 Std. 44 Min. Materialkosten: CHF 12.9 Druckkosten = ca. 30 CHF Erste Anfragen von Waffengeschäft... Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 22

23 Einsatz von AM Technologie im Betrieb Fazit nach dem 1. Jahr 1. Erwartungen wurden weit übertroffen 2. Betriebswirtschaftlich nach 6 Monaten amortisiert (real gerechnet gegen externe Kosten) 3. Qualität des Entwicklungsprozesses positiv beeinflusst Fehler / Mängel werden deutlich früher erkannt Förderung Kreativitätsprozess im Team Diskussion am FUMU Bessere, einfachere Kommunikation mit «nicht Technikern» Qualitativ bessere Feedbacks von vertrieb, Service, SCM etc. 4. Neue Denkart in der Konstruktion ist sich am entwickeln nach anfänglicher Skepsis sind die meisten sehr positiv eingestellt. 5. Kreativität und Eigeninitiative der Mitarbeiter hat uns alle überrascht 6. Nutzen in den internen Prozessen, spez. Produktion, Montage der FDM Drucker wird ein «normales» Werkzeug für internen Gebrauch. 7. Neue AM Verfahren weiter beobachten und Opportunitäten erkennen Ein Unternehmen der vonroll infratec Gruppe 23