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Interne AM-Innovation: Warum eine Veränderung Ihres Prozesses wirkungsvoller sein kann als eine Veränderung Ihres Produkts

4 Min. Lesezeit

3D-Druck Mindware Grafik

Innovation gibt es in vielen Formen. Sie kann eine Revolution sein, alltäglicher Einfallsreichtum oder irgendetwas dazwischen. Die meisten Menschen denken beim 3D-Druck immer noch an eine Technologie, die hauptsächlich die revolutionären Dinge ermöglicht. Meiner Erfahrung nach zeigen sich jedoch die schnellsten Erfolge, die frühesten Renditen und das kosteneffektivste AM-Lernen in der Prozessinnovation, bei der es um die Verbesserung bestehender Vorgehensweisen geht.

Was ist Prozessinnovation?

Es geht darum, Fertigungsprozesse von innen heraus neu zu erfinden — durch die Neugestaltung von Werkzeugen, die Kombination von Arbeitsschritten und die Veränderung kleiner Dinge mit großer Wirkung.

Unternehmen, die AM-Fertigung zur Förderung der Prozessinnovation einsetzen, profitieren schneller von den Vorteilen der Technologie und bauen sie subtil in ihre Produkte ein, ohne ihre Endprodukte grundlegend zu verändern. Das heißt, ohne sie zu einem 3D-gedruckten Produkt zu machen.

Es gibt drei Ebenen der Innovation, von denen die Produkt- und Geschäftsmodellebene im Zusammenhang mit der AM-Fertigung am bekanntesten sind. Am sichtbarsten ist das Produkt, und für seinen Erfolg sind oft grundlegende Änderungen des Geschäftsmodells erforderlich. Dazwischen gibt es jedoch eine Ebene, die oft übersehen wird: die Prozessinnovation. Dabei handelt es sich hier um ein großes Wertpotential für AM-Fertigung, die eine schnellere Investitionsrendite ermöglichen kann.

Durch die Arbeit an der Prozessinnovation können Sie drei weitreichende Ziele in traditionellen Fertigungskonzepten erreichen: Verbesserung des Prozesses selbst, Verbesserung der Qualität bestehender Produkte und die Ermöglichung neuer Produkte, die vorher einfach nicht herstellbar waren.

Grafik zu den Auswirkungen von Prozessen, Produkten und Werten auf geschäftliche und gesellschaftliche Werte.
Die Verbesserung von Prozessen ist eine häufig übersehene Innovationsebene, die eine schnellere Rentabilität der Investition in die additive Fertigung ermöglichen kann.

1. Langlebigkeit, Flexibilität, Stärke: Prozessinnovation

Agilität in Kombination mit Widerstandsfähigkeit ist ein enormer Wettbewerbsvorteil für Ihren Produktionsprozess. Verbraucher wünschen sich möglicherweise eine größere Produktvielfalt, oder es könnte eine plötzliche Verschiebung der Nachfrage nach einem bestimmten Produkttyp geben, auf die ein Fertigungsunternehmen reagieren möchte.

Komplexe, kundenspezifische und bewährte Produktionslinien sind jedoch von Natur aus unflexibel. Traditionell ist ein Kurswechsel in einer riesigen, vernetzten Produktionsanlage fast automatisch kostspielig.

AM-Fertigung ändert das — sowohl im Hinblick auf die Möglichkeiten als auch im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit. Mit AM-Fertigung können Sie die Werkzeuge leichter anpassen, um zwischen Produkten zu wechseln oder spontane Änderungen an Produkten vorzunehmen, während Sie weiterhin auf derselben Linie produzieren.

Hinzu kommt, dass Nachhaltigkeitsziele und wirtschaftlicher Nutzen heute immer mehr zusammenwachsen. Die Reduzierung von Abfall und Energieverbrauch ist nicht nur nachhaltiger, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll. Die Beseitigung nicht nachhaltiger Materialien und Abfälle aus einem Prozess kann ein Verkaufsargument für Verbraucher werden.

Wie kann also AM-Fertigung hierbei helfen?

Zunächst können Sie damit Änderungen schnell vornehmen und die Kosten und Störungen eines sich ändernden Umfelds reduzieren. Wenn neue Vorschriften erscheinen, können Sie die AM-Fertigung für die schnelle Anpassung einer Produktionslinie nutzen — beispielsweise für die Herstellung desselben Produkts aus einem neuen Material (z. B. Zellstoff statt Kunststoff) oder für die Herstellung eines neuen, genaueren Filtertyps, der die Einhaltung strengerer Normen ermöglicht (sei es für Abwasser oder für Filter, die in Produktionsanlagen installiert sind).

Auch die kontinuierliche Verringerung des Produktionsrisikos lässt sich mit AM-Fertigung leichter erreichen. So können Sie beispielsweise die AM-Fertigung zur Entwicklung flexiblerer oder besser angepasster Greifer und Halterungen verwenden, um empfindliche Produkte zu handhaben und Brüche zu vermeiden; Sie können die Präzision von Werkzeugen und Vorrichtungen verbessern, um den Ausschuss zu minimieren; Sie können das Design von störungsanfälligen Werkzeugen in der Produktionslinie weiterentwickeln und so den Ausschuss an Werkzeugen verringern sowie Leerlauf von Linien und Anlagen vermeiden; Sie können die Werkzeugkosten für Kleinserien senken, um eine Überproduktion zu vermeiden, was insbesondere für den Spritzguss gilt.

2. Indirekte Produktvorteile durch Prozessinnovation

Der Einsatz von AM-Fertigung zur Prozessinnovation kann das Produkt selbst erheblich verbessern, ohne es grundlegend zu verändern. Durch die Verbesserung der Präzision, Leistung und Konsistenz von Werkzeugen in der Produktionslinie steigt mit der Zeit die Qualität des Endprodukts. Es wird ein besseres Produkt, weil es auf eine bessere Art und Weise hergestellt wurde.

Werker einer Volvo-Fertigungslinie verwendet eine 3D-gedruckte Klebelehre an einem Auto in der Produktionslinie
Verbesserte Produktionswerkzeuge, wie diese Schablone, verbessern letztendlich die Qualität des Endprodukts.

Obwohl dies in der Regel kein Grund für Fertigungsunternehmen ist, mit der Anwendung von AM-Fertigung in ihrer Produktion zu beginnen, ist es dennoch ein wichtiger Nebeneffekt von AM-getriebenen Prozessinnovationen.

Ob es um die Vermeidung von Fehlern durch präzisere Vorrichtungen geht oder darum, Werkzeuge so einfach zu handhaben, dass die Arbeiter an der Linie ihre Aufgaben mit größerer Konsistenz erledigen; jede kleine Verbesserung trägt dazu bei, dass die Endprodukte von innen heraus besser werden.

Im Fall von Volvo war Mindware in der Lage, gemeinsam eine Aufleimschablone zu entwickeln, die 64 % weniger wiegt und in nur zwei Wochen geliefert werden kann, und das zu fast der Hälfte des Preises der vorherigen Vorrichtung. Das Fahrzeug selbst als Endprodukt bleibt unverändert — aber bedenken Sie die Auswirkungen auf die Produktionseffizienz. Im Werk von Volvo Car Gent werden pro Stunde etwa 57 Fahrzeuge für Kunden in aller Welt hergestellt. Die durch den Einsatz einer leichteren und präziseren Aufleimschablone eingesparte Zeit pro Auto kann eine enorme Auswirkung haben.

3. Das Unmögliche möglich machen: Endproduktinnovation durch Prozessinnovation

Schließlich kann AM-Fertigung auch zur Herstellung von Produkten beitragen, die ohne diese Technologie einfach nicht realisierbar wären.

So können beispielsweise 3D-gedruckte Einsätze für bestehende Formen die Palette der möglichen Produktvariationen auf der gleichen Linie und Anlage erweitern. An so etwas haben wir mit einem Reifenhersteller zusammengearbeitet, der neue Radmuster einbauen wollte. Die Durchlaufzeiten neuer Einsätze für neue Muster werden plötzlich unglaublich schnell.

Düse in Form einer Katze
Düse in Form eines Hundes

raditionell hergestellte Produktionswerkzeuge wie diese erfordern oft eine komplexe Montage und hohe Produktionskosten.

Ein weiteres Beispiel sind Extrusionsdüsen. Die Herstellung kundenspezifischer Düsen mit AM-Fertigung zur Herstellung neuer Produktformen in Kleinserien auf Produktionslinien, die für Großserien ausgelegt sind, könnte in der Lebensmittelproduktion zusätzliche Anpassungsmöglichkeiten oder eine "Mini-Saisonalität" schaffen. Auch dies ist etwas, mit dem wir bei einem Süßwarenhersteller große Erfolge verzeichnet haben, der dank AM-Fertigung individuelle Süßigkeitenformen auf seiner Linie produzieren konnte. Das Ergebnis: ein unglaubliches Potenzial für Endproduktinnovationen, ermöglicht durch die Flexibilität der Produktion.

Die unsichtbare Hand, die alles besser macht

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die AM-Fertigung neue Möglichkeiten der Prozessinnovation eröffnet, die zu den inneren Werten Ihres Produkts sowie zur Nachhaltigkeit und Effizienz Ihres Fertigungsbetriebs beitragen. Sie können damit die richtigen Produkte zum richtigen Zeitpunkt und in kürzester Zeit herstellen. Abfälle können reduziert und die Wirtschaftlichkeit von Agilität kann verändert werden.

Das überzeugendste Merkmal der AM-gesteuerten Prozessinnovation ist jedoch, dass Sie die Welt schon jetzt verändern können. Das nenne ich revolutionär.


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