Innovation und Nachhaltigkeit durch e-manufacturing

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1 Innovation und Nachhaltigkeit durch e-manufacturing Nicola Knoch, EOS GmbH, Krailling

2 EOS wurde 1989 gegründet - Seit 2002 Weltmarktführer für High-End Laser-Sintersysteme EOS Geschichte 1989 Gründung EOS GmbH - Electro Optical Systems Pilotprojekt BMW Weltweit Nr. 1 im Bereich Laser-Sintern, der Schlüsseltechnologie für e-manufacturing Philosophie Jährlicher Umsatz von 70 Millionen Euro im GJ 2007/2008 etwa 300 Mitarbeiter weltweit Anwendungsoptimierte Lösungen für industrielle Anwendungen Technologieführer für High-End Rapid Prototyping, Rapid Tooling und Rapid Manufacturing Systeme. Entwicklungspartner der Industrie. Quelle: EOS

3 EOS ist weltweit Marktführer mit installierten Systemen in allen wichtigen Märkten EOS weltweit 2008 ca. 830 Systeme installiert NA: 64 Europa: Asien: ROW: 46 Quelle: EOS

4 Welche Herausforderungen bestimmen unser unternehmerisches Handeln? Herausforderungen in der Industrie Kürzere Lebenszyklen in Verbindung mit schnellerer Time-to-Market Individualisierung der Produkte Differenzierung über Kundennutzen Kostendruck Flexibilisierung der Fertigung ("factories around the corner") Digitalisierung Wachsender Fokus auf Nachhaltigkeit Notwendigkeit für revolutionäre Innovationen

5 Additive Manufacturing Technologien (AM) ein revolutionärer Lösungansatz? Aus 3D Daten Aufbringen Pulverwerkstoff Aufschmelzen mittels Laser Absenken Bauteil Aufbringen einer neuen Pulverschicht Erneutes Aufschmelzen zum fertigen Bauteil Direkt - generativ Ressourcen schonend - Designfreiheit

6 Was verstehen wir unter Nachhaltigkeit? Beitrag zur Nachhaltigen Entwicklung Anforderungen an Unternehmen resultieren aus gesellschaftlichen Herausforderungen und den Megatrends der Nachhaltigkeit CR = Antwort der Wirtschaft auf das politische Konzept Nachhaltige Entwicklung Beitrag zum nachhaltigen Unternehmenserfolg Zuerst die Pflicht: gezielter und angemessener Umgang mit Risiken (Managementsysteme, Rahmenbedingungen) Dann die Kür: Wert schaffen bis hin zur strategischen Innovation Wert schaffen Risiken managen

7 Wer sind bei EOS die Treiber zum Thema Nachhaltigkeit? Unsere Unternehmenswerte exzellent, fair, verantwortlich, gemeinsam Unsere Geschäftsführung in Person von Dr. Hans Langer, der das Thema Nachhaltigkeit auf die EOS-Agenda gesetzt hat Unsere Mitarbeiter im Team Corporate Responsibility, die unsere Handlungsfelder definieren und konkrete Projekte umsetzen Seite 7

8 Was tun wir bei EOS? 1. Schritt Operativer Fokus Erarbeitung einer umfassenden Nachhaltigkeitsstrategie Erhebung des Product Carbon Footprint (PCF) für lasergesinterte Bauteile Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen 2. Schritt Strategische Ausrichtung Ausbau unserer Kundenbeziehungen durch verstärkten Dialog im Bereich CR Beratungsansatz zur Nutzung der EOS Produkte für nachhaltige Produktion Seite 8

9 Additive Fertigungsverfahren und Nachhaltigkeit Beispiel Erhebung PCF Betrachtung der CO2 Emissionen, bzw. des Energieeinsatzes entlang der gesamten Wertschöpfungskette für 1 kg gesintertes Material Ergebnisse: Wesentliche Hebel für Einsparpotenziale, auf die wir direkt Einfluss nehmen können, sind der Herstellprozess und die Nutzungsphase der Produkte Herstellprozess Nutzung Das CO2-Einsparpotential im Herstellprozess ist ein wichtiger Parameter für die weitere Entwicklung unserer Systeme ( Hausaufgaben ) In der Nutzungsphase können wir eine signifikante CO2-Reduktion erreichen. Die PCF Betrachtung ist nur ein erster Schritt.

10 Additive Fertigungsverfahren und Nachhaltigkeit Beispiel Erhebung PCF EOS Entwicklung - Integration der Ergebnisse in die Weiterentwicklung der Systeme - Erweiterung der Betrachtung (Life Cycle Analysis) Unsere Hausaufgaben Herstellprozess - Reduktion Energieverbrauch Laser & Kühler - Reduktion Materialeinsatz gemeinsam mit unseren Partnern Nächste Schritte Nutzungsphase - Entwicklung von Lösungsansätzen für Produkte. - Durch die Nutzung von AM und die damit verbundenen Designfreiheiten können Bauteile gefertigt werden, die in der Nutzungsphase zu einer signifikanten CO2-Reduktion führen. Unser Beitrag - Leichtbau - Einsatz neuer Werkstoffe - Konturnahe Kühlung - Dezentralisierung der Fertigung -...

11 Neue Werkstoffe und der Einsatz von Gitterstrukturen ermöglichen den Bau innovativer Leichtbaukomponenten Leichtbau Anwendung: - Ersatz von Metall- durch Kunstsstoffe -Einsatz von (bionischen) Gitterstrukturen Vorteile: - Signifikante Gewichtsreduktion (Ø 30 60%) Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung: - Signifikante Treibstoffreduktion - Reduktion der benötigten Rohstoffe (z.b. Titan)

12 Konstruktionsfreiheit liefert Gewichtsreduktion in Kombination mit verbesserter Funktionalität

13 Spritzgusswerkzeuge mit konturnaher Kühlung führen zu einer signifikanten Produktivitätsteigerung Kunststoffspritzguss Anwendung: Bau von Spritzgusswerkzeugen mit innenliegender, konturnaher Kühlung Vorteile: Signifikante Beschleunigung des Spritzgussprozesses (Ø 20 40%) Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung: Signifikante Reduktion des Ressourceneinsatzes (z.b. Energie, Kühlmittel)

14 Tooling höhere Produktivität durch konturnahe Kühlung

15 Völlig neue Freiheitsgrade in der Konstruktion führen zu aussergewöhnlicher Funktionalität Neue Funktionalität Morris Technologies Anwendung: - Komplexe, konventionell (destruktiv) nicht herstellbare Konstruktionen & Geometrien - Verwendung neuer Metall-Werkstoffe (hochtemperatur Legierungen) Vorteile: - Bessere Bauteileigenschaften (temperaturbeständigkeit, Funktionalität) Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung: - Höherer Wirkungsgrad (z.b. Turbinen) - Signifikante Treibstoffreduktion

16 Wärmetauscher signifikant höherer Wirkungsgrad durch innovatives Design

17 Produktionsanlagen im Hinterzimmer Dezentralisierung der Fertigung Geschäftsmodelle Freedom of Creation Anwendung: - Fertigung von individualisierten Produkten (Lifestyle, Schmuck, Interior) - Webplattformen als Schnittstelle zum Endkunden Vorteile: - Gesteigerte Werthaltigkeit des Produkts Fresh Siber Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung: - Reduzierte Umweltbelastung durch reduzierten Logistikaufwand

18 Additive Manufacturing adressiert die industriellen Herausforderungen Herausforderungen in der Industrie Kürzere Lebenszyklen in Verbindung mit schnellerer Time-to-Market Individualisierung der Produkte Differenzierung über Kundennutzen Kostendruck Flexibilisierung der Fertigung ("factories around the corner") Digitalisierung Wachsender Fokus auf Nachhaltigkeit Aber: Es sind noch einige Hürden bis zur flächendeckenden industriellen Nutzung zu überwinden

19 Veränderte Denkweisen sind der Schlüssel zum Erfolg zu einer nachhaltigen Entwicklung Unsere Handlungsfelder Weiterentwicklung der technologischen Basis (Produktivität, Materialien) Entwicklung von anwendungsspezifischen Prozessketten (Konstruktion Fertigung Nachbearbeitung) inkl. Qualitätssicherung -> Optimierte Produktionsabläufe Vorbereitung der Industrie -> gemeinsame Neuentwicklung von Produkten Mindset Freiheitsgrade der Technologie müssen verstanden und genutzt werden -> neue Lösungsansätze durch Konstruktionsfreiheit

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Nicola Knoch

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