Additive Fertigung – die treibende Kraft der Industrie 4.0

Das Schlagwort Industrie 4.0 ist heutzutage in aller Munde. Auch die noch relativ junge Technologie der additiven Fertigung, oft auch als 3D-Druck bezeichnet, erlebt einen ungeahnten Boom, da sie völlig neue Möglichkeiten für die Industrie und für Ingenieurbüros liefert. Doch was genau steckt hinter Industrie 4.0 und inwiefern unterstützt additive Fertigung diese Revolution?

1. Was ist die 4. industrielle Revolution / Industrie 4.0

Zunächst einmal: Wenn jemand über die 4. Industrielle Revolution oder Industrie 4.0 spricht, dann handelt es sich dabei keineswegs um Zukunftsmusik und schon gar nicht um Science-Fiction. Sie geschieht hier und jetzt!

Industrie 4.0 bezeichnet die umfangreiche Digitalisierung der Produktion. Dabei soll industrielle Herstellung von den neuesten Erkenntnissen aus Informations- und Kommunikationstechnologie profitieren, indem intelligente und digital vernetzte Systeme zum Einsatz kommen. Das Ziel ist eine weitgehende Selbstorganisation der Produktion, wobei der Mensch eng mit Maschinen zusammenarbeitet, um die höchste Effizienz zu gewährleisten.

Wer hier am Ball bleibt, dem bieten sich umfangreiche unternehmerische Chancen.

2. Die Hauptvorteile der Industrie 4.0

Die neue Art zu produzieren, die Industrie 4.0 bietet eine Menge Vorteile im Vergleich zu der bisher herkömmlichen Art der industriellen Produktion. Dies fängt bei der hochgradig effizienten und dadurch ressourcensparenden Produktion erst an. Intelligentes Monitoring und die transparenten Abläufe machen es leicht, den Überblick zu behalten und Probleme oder eventuelle Engpässe und „Flaschenhälse“ während der Fertigung schnell und sicher ausfindig zu machen.

Intelligente Maschinen passen sich neuen Gegebenheiten teilweise eigenständig an, wodurch eine Programmierung entfällt. Dadurch werden die Produktion und damit auch die Produkte flexibler, anpassbarer und individueller. Massenfertigung kann genauso einfach realisiert werden, wie etwa die Produktion einer nur geringen Stückzahl von Spezialteilen. Bei diesem Schritt spielt die additive Fertigung beispielsweise eine zentrale Rolle. Früher war diese Umstellung langwierig und teuer; vernetzte, intelligente Maschinen und 3D-Druck in Zusammenarbeit mit dem Menschen ermöglichen heute eine günstige, effiziente und vor allem qualitativ trotzdem überzeugende Produktion. Auch bei individuellen Kundenwünschen.

Die umfangreiche Vernetzung der Produktion mit dem Lager, dem Verkauf und dem Vertrieb und die entsprechenden Rückmeldungen tragen darüber hinaus dazu bei, dass sich Prozesse selbstständig optimieren können, um das optimalste Produkt in den Händen halten zu können.

3. Warum die additive Fertigung bei Industrie 4.0 eine Vorreiterrolle spielt

Die additive Fertigung bietet im Grunde alles, was Unternehmen bislang gefehlt hat. Spezialisierte Teile konnten aufgrund des Mangels der entsprechenden Maschinen oft nicht vor Ort produziert werden. Also hieß es: externe Zulieferer beauftragen. Dieser Schritt kostet allerdings Ressourcen, vor allem in Form von Geld, aber auch der zeitliche Faktor sollte nicht außer Acht gelassen werden. Mithilfe moderner Fertigungstechniken können Prozesse zentralisiert werden, was gleichermaßen die Effizienz, die Barrierefreiheit und die Gestaltungsfreiheit erhöht.

3.1 Effizienz

Effizienz bedeutet immer, ein bestehendes Ziel mit der optimalen Ausnutzung der Ressourcen zu erreichen. Dies bietet Industrie 4.0. Die Produktion ist zentralisiert, was bedeutet, dass alle benötigten Teile für die Fertigung eines Produktes direkt an Ort und Stelle hergestellt werden können. Additive Fertigung macht es möglich!

Fabriken und einzelne Standorte könnten zukünftig mit tausenden von 3D-Drucker bestückt sein, die gleichsam mit der gesamten Wertschöpfungskette verbunden sind. Maschinen kommunizieren untereinander, überwachen das Lager und den Verkauf und melden schließlich an die Produktion zurück. So optimieren sich Prozesse kontinuierlich gegenseitig, was zu einer ressourcenschonenden und damit schließlich effizienten Fertigung führt.

3.2 Barrierefreiheit

Barrierefreiheit bedeutet in diesem Fall die Verlagerung der Technologie in die Hände derjenigen, die auch tatsächlich von ihr profitieren. Am Beispiel der additiven Fertigung: Früher war Produktion der einzelnen Teile und die Arbeit mit diesen Teilen zwei getrennte Prozesse. Hersteller und Ingenieur waren getrennt. 3D-Druck bietet die Chance für Ingenieure, die benötigten Teile direkt vor Ort zu planen und zu realisieren.

3.3 Gestaltungsfreiheit

Die Gestaltungsfreiheit bei der additiven Fertigung fußt auf zwei Pfeilern: dem Auflösbaren Support und den Hybridmaschinen. Bei der additiven Fertigung nennt man „Support“ eine Maße, die beim Druck hilft, das fertige Modell zu stabilisieren. Auflösbarer Support besteht aus speziellen Materialien, zum Beispiel Polyvinylalkohol, die sich nach dem Druck ganz einfach mit Wasser vom fertigen Produkt lösen lassen. Er löst sich einfach auf – und er ist biologisch abbaubar!

Hybridmaschinen sind Geräte, die gleichsam die additive, wie auch die subtraktive Fertigung (wie z.B. bei der CNC-Bearbeitung) unterstützen. Dies könnten zum Beispiel 3D-Drucker sein, die nach dem Druck direkt noch die Kanten den Produktes schleifen oder die Support-Materialien selbstständig vom Produkt ablösen.

4. 3dhubs.com – So maximieren Sie die Vorteile der Additiven Fertigung & Industrie 4.0

Die umfangreichen Vorteile der additiven Fertigung ermöglichen es Ingenieuren, Innovationen mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen. Die richtige Fertigungsplattform kann dabei helfen, diese Geschwindigkeit – und damit auch die Effizienz der Unternehmung – noch weiter zu erhöhen.

Der digitale Fertigungsservice 3D Hubs befindet sich an der Spitze der Industrie 4.0-Bewegung und unterstützt Ingenieure dabei, die Herstellung von 3D-Druckteilen einfach, kosteneffizient und risikofrei zu gestalten. Dazu nur das Design auf der Plattform 3dhubs.com/de hochladen und ein sofortiges Angebot erhalten. Durch eine umfangreiche DfM-Analyse (Design for Manufacturing) können dabei potentielle Probleme noch vor der Produktion erkannt werden.

Neue Technologien bringen viele Vorteile mit sich – ein kompetenter Partner an Ihrer Seite hilft Ihnen, diese Vorteile voll nutzen zu können.