3D-Druck ermöglicht flexible Produktion

Für eine Produktionsstraße werden mehrere 3D-Drucker zusammengeschlossen, sodass sie eine Kette bilden. Jeder 3D-Drucker innerhalb dieser Produktionskette bildet ein unabhängiges Modul. Das ermöglicht Unternehmen eine effiziente und skalierbare Produktion vor Ort, in der jeder Drucker optimal ausgelastet ist.

Hinzu kommt, dass die dadurch entstehende Produktion besonders flexibel ist, da sie ohne großen Aufwand variabel an eine wechselnde Nachfrage angepasst werden kann: Zu jeder Zeit können einzelne Drucker individuell hinzugefügt oder entfernt werden. Das bedeutet auch, dass für den Fall eines Defekts der ausgefallene Drucker aus der laufenden Produktion entfernt werden kann, ohne den gesamten Betrieb stillzulegen.

Diese verringerten Ausfallzeiten erzielen insbesondere für mittelständische Unternehmen einen großen wirtschaftlichen Vorteil. So verkürzen sich Wartezeiten für Reparaturen, und längere Ausfälle innerhalb der Produktion werden vermieden – das spart nicht nur beträchtliche Kosten. Unternehmen gewinnen außerdem an Unabhängigkeit: Auch das Drucken kleinerer Stückzahlen ist ohne großen Mehraufwand möglich, sodass Hersteller nicht mehr an die Mindeststückzahl externer Dienstleister gebunden sind.

Durch den modularen Aufbau der Produktionsstraße ist das parallele Drucken mit unterschiedlichen Materialien möglich. Zu unterscheiden sind beispielsweise spezielle Kunstharze, die zum Bau von Prototypen verwendet werden oder besonders widerstandsfähige oder temperaturbeständige Materialien und flexible oder elastische Kunstharze.

Produktionsstraßen in der Praxis

Produktionsstraßen aus 3D-Druckern werden an vielen Stellen bereits genutzt: So wurden von den Ingenieurinnen und Ingenieuren des Advanced Manufacturing Research Centers (AMRC) der Universität Sheffield mithilfe von 3D-Druckern innerhalb von zwei Tagen 500 spezifische Bohrkappen für ein Projekt von Airbus hergestellt. Weitere Unternehmen, die sich auf eine Produktionsstraße aus 3D-Druckern verlassen, sind VW und Ashley Furniture. Bei dem Fahrzeughersteller werden 3D-gedruckte Radkappen verarbeitet. Der Möbelhersteller druckt Führungsstifte direkt vor Ort.

Standortunabhängiges Drucken

Weiterhin ist es möglich, 3D-Drucker des gleichen Modells auch über Standorte hinweg miteinander zu vernetzen. Es gibt bereits ausgewählte 3D-Desktopdruckermodelle, die über eine Ferndruckfunktion verfügen und somit nicht nur innerhalb eines lokalen Netzwerks, sondern von entfernten Orten aus per Software bedient werden können. Dank einer remote geregelten Berechtigung zur Verwaltung ist es so möglich, als Team von unterschiedlichen Standorten aus zu arbeiten.

So sind Mitarbeiter durch die Verwendung der gleichen 3D-Drucker und Materialien dazu in der Lage, von ihrem jeweiligen Arbeitszimmer oder Aufenthaltsort aus, Teile nahtlos auf verschiedenen Maschinen zu iterieren und zu produzieren. Die Herstellung ist skalierbar und kann durch die Ergänzung weiterer Drucker individuell an den jeweils erforderlichen Maßstab angepasst werden.

In den meisten Fällen wird lediglich eine Person benötigt, die den 3D-Drucker oder die 3D-Druckerflotte manuell vor Ort aus dem Netzwerk heraus bedient, die fertig produzierten Teile aus den Geräten herausholt und nachbearbeitet. Der Personalaufwand ist somit deutlich geringer als bei anderen Produktionsverfahren, die ein ganzes Team zur Bedienung erfordern.

Bewerkstelligt wird das durch spezifische Programme zur Druckvorbereitung. Bevor der tatsächliche Druckvorgang beginnt, werden die Produkte in einer CAD-Software mit dem richtigen Design versehen. Nutzer können die in CAD entworfenen Modelle und Teile innerhalb von Minuten an die Druckanforderungen anpassen, an den 3D-Drucker senden und produzieren, ohne dass der Drucker dazu manuell bedient werden muss.

Kurze Druckvorgänge werden tagsüber ausgeführt, und Drucke aus demselben Material erfolgen hintereinander. Beim Druck mit verschiedenen Kunstharzen lässt sich der Tank wechseln. Die Aufträge können online verfolgt werden. Mitarbeiter werden durch SMS- und E-Mail-Benachrichtigungen über abgeschlossene Druckvorgänge informiert.