Additive Manufacturing im Kontext von Industrie 4.0

Rückblick Steinbeis Engineering Tag 2015

Nicht erst die Hannover Messe 2015 hat deutlich gemacht, dass der automatisierte schichtweise Aufbau von komplexen physischen Produkten direkt aus digitalen Produktmodellen Einzug hält in den industriellen Alltag. Additive Manufacturing (AM) ermöglicht es, Kleinserien mit hohen Qualitätsansprüchen zu realisieren und das technische Know-how dennoch im eigenen Unternehmen zu halten. Der Einsatz des AM in industriellen Produktionsprozessen vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 eröffnet Unternehmen aber auch wirtschaftliche Potentiale, die weit über die Fertigung hinausgehen. Mit diesen Potentialen, den Herausforderungen sowie der Integration des AM in bestehende Fertigungsprozesse befassten sich die rund 160 Teilnehmer des dritten Steinbeis Engineering Tags im April im Haus der Wirtschaft in Stuttgart.

Die Veranstaltung rückte die Auswirkungen des Einsatzes von AM auf die unternehmerischen Prozesse, Informationssysteme bis hin zu den Geschäftsmodellen in den Mittelpunkt. Während am Vormittag verschiedene Experten ihre Erfahrungen rund um das AM vorstellten, diskutierten am Nachmittag themenspezifische Workshop-Gruppen bereits konkrete Projektmöglichkeiten, die nun im Nachgang weiter verfolgt werden.

Prof. Dr. Günther Würtz (Steinbeis-Transferzentrum Management - Innovation – Technologie), Moderator und einer der Referenten des Tages, stellte in seinem Impulsvortrag heraus, dass der Einsatz von AM dazu führen wird, dass eine zunehmende Modularisierung in Unternehmen hinsichtlich Produkt(funktion)en und Prozessen in Verbindung mit neuen Geschäftsmodellen erfolgen wird, um die einzelnen Module wieder zu einer integrierten Lösung für die komplette Wertschöpfung eines kombinierten Produkt-Dienstleistungsangebots zusammenführen zu können.

Dominik Morar (Universität Stuttgart) stellte daran anschließend die ersten Ergebnisse der in wenigen Wochen erscheinenden Steinbeis- Engineering-Studie vor. Sie wurde seit Oktober 2014 unter der wissenschaftlichen Leitung der Universität Stuttgart, Lehrstuhl für ABWL und Wirtschaftsinformatik 1 (Prof. Hans-Georg Kemper) in Zusammenarbeit mit der Hochschule Aachen (Prof. Thomas Ritz) und dem Steinbeis- Transferzentrum Management – Innovation - Technologie (Prof. Dr. Günther Würtz) durchgeführt und bestätigt, dass AM von Unternehmen als Enabler für die Nutzung von Produktions- und Wertschöpfungsnetzwerken gesehen wird, um die Erfolgsfaktoren Time-to-Market und kundennahe Produktion nutzen zu können. AM hat in dieser Funktion bereits Auswirkungen auf die wesentlichen Geschäftsprozesse bis hin zum gesamten Geschäftsmodell eines Unternehmens.

Der Praxisbeitrag von Dr.-Ing. Andreas Wolf (robomotion GmbH) zeigte auf, wie die Innovation der Lasersinterbauteile bei robomotion in den Alltag bei Roboteranlagen überführt werden konnte, so dass heu te nicht nur Greifer sondern auch bis zu 200 andere Bauteile wirtschaftlich konstruiert und hergestellt werden können. Andreas Wolf ging zudem auf die Substitution von bisherigen Materialien wie Aluminium oder CFK ein und verdeutlichte in Praxisbeispielen, wie Entwicklungszeiten und damit die Kosten durch AM-Verfahren deutlich reduziert werden können.

Der Projektbeitrag von Prof. Dr.-Ing. Thomas Ritz (Hochschule Aachen - m2c Lab, Steinbeis-Transferzentrum Usability und Innovative Interaktive Systeme zur Informationslogistik) rückte den 3D-Druck als Werkzeug der Kundenindividualisierung im Handel in den Vordergrund und hinterfragte die Auswirkungen, wenn 3D-Drucker künftig im Handel Konsumenten zur Verfügung gestellt werden.

Ihm schloss sich der Praxisbeitrag von Tobias King (voxeljet AG) an, der verdeutlichte, wie sich durch den Einsatz großformatiger 3DDrucksysteme und einer Vielzahl von Materialien für viele Branchen neue Anwendungsbereiche eröffnen. Darüber hinaus zeigte Tobias King in verschiedenen Praxisbeispielen, dass sich durch die 3DDrucktechnologie – ganz gleich, ob Prototypen, Einzelteile oder Kleinserien – Modelle schnell, präzise und kostengünstig anfertigen lassen.

Unter dem Titel „3D-Druck von Flugsteuerungskomponenten – Neue Designprinzipien ermöglichen höchste Gewichtsersparnis“ betonte Frank Schubert (Technische Universität Chemnitz) in Zusammenarbeit mit Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel (Steinbeis-Transferzentrum Erzeugnisentwicklung), dass das 3D-Drucken mit Metallen mittlerweile eine so hohe technologische Reife erreicht habe, dass sich auch hochbelastete Komponenten herstellen lassen. Die entwickelte und im Vortrag vorgestellte Lösung zeichnet sich darüber hinaus durch eine Massereduktion von über 50% aus und lässt sich zu identischen Kosten fertigen wie die konventionell zerspante Referenzkomponente.

Der Nachmittag des Steinbeis Engineering Tags stand unter dem Motto „Produkte – Prozesse – Wertschöpfungsnetzwerke: Optimierung durch Additive Manufacturing“ und stieß auf so große Resonanz, dass die Anmeldung zum Ideen-Workshop Additive Manufacturing und Industrie 4.0 vorzeitig geschlossen werden musste. Moderiert wurde der Workshop von Dr. Jonathan Loeffler (Steinbeis- Europa-Zentrum), der den Teilnehmern zunächst aktuelle Förderprogramme auf EU- und bundesweiter Ebene vorstellte, die speziell zu Projekten im Bereich AM aufrufen. Im Anschluss diskutierten drei Gruppen mögliche Förderprojekte, eigene Erfahrungen, Herausforderungen und bereits mögliche gemeinsame Projektansätze. PD Dr. Heiner Lasi (Steinbeis-Zentrale/Universität Stuttgart), Dominik Morar (Universität Stuttgart) und Dr. Anthony Salingre (Steinbeis-Europa- Zentrum Karlsruhe) übernahmen neben Jonathan Loeffler die Moderation der einzelnen Gruppen. Aufgrund der Vielfalt der Ergebnisse der Gruppendiskussionen, der äußerst interessanten wie aktuellen Fragestellungen und der großen Motivation der Diskutanten wird der Ideen-Workshop den Anfang für neue Aktivitäten des Steinbeis-Verbundes in den Bereichen Industrie 4.0 und AM bilden.

Kontakt

Die Mitschnitte der Vorträge finden sich in der Steinbeis-Mediathek auf www.steinbeis-engineering-tag.de.

Sandra Haltmayer
Steinbeis-Zentrale (Stuttgart)
sandra.haltmayer@stw.de

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