3D-Druck: Neue Dimension für die Ersatzteillogistik

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Den wirtschaftlichen Reiz, sich mit der Technik auseinanderzusetzen, zeigt Arvid Eirich von der Deutschen Bahn auf: „Wir haben aktuell Lagerkosten von etwa 500 Mio. EUR jährlich. Wenn wir hiervon durch die additive Fertigung nur 1 Prozent einsparen können, sprechen wir von Millionenbeträgen.“ Mit im Boot bei dieser Entwicklung sieht er die Logistiksparte DB Schenker. Diese könne künftig eine Supply-Chain-Wertschöpfungskette mit verschiedensten Produktionshubs an alternativen Standorten auf der Welt anbieten.

Soweit der Ausblick. Aktuell ist die DB noch weit entfernt von Fertigungszahlen, die in Richtung Serienproduktion beim 3D-Druck weisen. Als der Konzern Ende 2015 in die Technik einstieg, wurden zehn Teile gedruckt. Ein Jahr später waren es 1000, für dieses Jahr ist eine Verdoppelung der Stückzahl geplant. „Langfristig können wir uns vorstellen, 15.000 Bauteile jährlich zu drucken“, sagt Eirich, seit Anfang des Jahres technischer Projektleiter des Netzwerks Mobility goes Additive bei der Deutschen Bahn.

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Klone, Mutanten und Aliens

Die additive Fertigung bei der DB unterteilt der Experte in drei Entwicklungsstufen: Klone, Mutanten und Aliens. Begonnen hat der Konzern mit dem einfachen Reproduzieren von Ersatzteilen – dem Klonen. Der nächste Schritt ist die Mutation. Hier geht es darum, das Produkt weiter zu verbessern. Die Aliens sind in der Konzernsprache 3D-Weiterentwicklungen auf der Grundlage des ursprünglichen Modells.

Bis jetzt setzt die Bahn hauptsächlich auf die additive Fertigung, wenn die benötigten Teile nicht mehr auf dem Markt beschaffbar sind oder nur in einer geringen Stückzahl benötigt werden, die unterhalb der Abnahmegröße liegt. Der 3D-Druck bietet sich auch an, wenn nur ein Verschleißteil kaputt ist, auf traditionellem Weg aber das gesamte Bauteil ausgetauscht werden müsste.

Langfristiger Platz des 3D-Druck in der Serienfertigung

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Interessant ist dabei, dass die DB über keine eigene sogenannte Printer­farm verfügt, wobei mehrere Drucker gleichzeitig genutzt werden können. Und der Konzern hat auch nicht vor, in eine solche zu investieren. Diesen Part sieht Eirich bei den Partnern des von der DB initiierten Netzwerks Mobility goes Additive. Einen Schwerpunkt bildet das Rapid Manufacturing, also das schnelle Fertigen von Ersatzteilen. Beteiligt sind Unternehmen wie die DB, die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) und die Hamburger Hochbahn als potenzielle Abnehmer sowie alle weiteren Parteien, die es rund um die additive Fertigung braucht. Auch das Logistikunternehmen Paul Schockemöhle ist als Entwicklungspartner mit dabei.

Eine aktuelle Studie der Beratungsfirma Ernst & Young kommt zu dem Schluss, dass die additive Fertigung langfristig ihren Platz in der Serienfertigung finden wird, und zwar branchenübergreifend.

Für kleine und mittlere Losgrößen bis 1000 Stück könne sich der 3D-Druck lohnen, wenn dieser ausgereift sei, erwartet Carsten Dietze-Selent vom Softwarekonzern SAP. Würden rein die Herstellungskosten betrachtet, bliebe alles beim alten, da die traditionelle Fertigung kostengünstiger sei. Anders sehe es aus, wenn zum Beispiel der Qualitätsverlust und Ausschuss durch lange Lagerhaltung, Transport und Logistik sowie Kapitalbindungskosten mit einbezogen würden. Ersatzteillogistiker haben aus Sicht von Dietze-Selent zwei Möglichkeiten, sich auf die Entwicklung einzustellen: Entweder suchen sie die Zusammenarbeit mit 3D-Druck-Dienstleistern oder sie bauen sich eigene Kapazitäten auf.

Vorausschauende Wartung

Insgesamt wird sich das Ersatzteilgeschäft verändern. Davon geht Kai-Uwe Mietzen aus, der bei Siemens den Bereich innovative Ersatzteil-Dienstleistungen leitet. „Kunden werden weniger einzelne Teile nachfragen, sondern vielmehr die Verfügbarkeit in Form von Performance-Verträgen.“ Denn am Ende interessiere den Auftraggeber nur, ob die Maschine oder das Fahrzeug betriebsbereit sei. Bei Siemens beschäftigen sich konzernweit etwa 200 Experten mit der zukunftsträchtigen Fertigungstechnik und deren Einsatzmöglichkeiten.

Isoliert betrachtet ist die additive Fertigung für Mietzen nicht revolutionär. Anders sehe es aus, wenn man den Baustein 3D-Druck in eine veränderte Supply-Chain-Landschaft zusammen mit dem Einsatz von Big Data und der Nutzung von Drohnen einbette. Ein Anwendungsfall wäre beispielsweise, wenn das Ersatzteil eigenständig meldet, dass es in fünf Tagen defekt ist und automatisiert die gesamte Prozesskette ausgelöst würde. Wird also der 3D-Druck mit Wartungsstrategien und Sensordaten kombiniert, können sich die Prozessabläufe komplett ändern.

Vom Durchbruch weit entfernt

Über die Herausforderungen und die Grenzen des Einsatzes berichtet Eric Klemp, Chef des Kompetenzzentrums für additive Fertigung des Linzer Technologiekonzerns Voestalpine. Er weist darauf hin, dass schon allein der richtige Umgang mit dem eingesetzten Pulver beherrscht werden müsse, um am Ende die gewünschte Produktqualität zu erhalten. Einflussfaktoren seien beispielsweise die richtige Lagerhaltung, ein einheitlicher Standard bei der Beschaffenheit des Materials sowie das Klima.

Auch logistisch gesehen warnt er vor einer Glorifizierung der Technik. Bereits heute existieren in der Ersatzteillogistik für die Luftfahrt Hubs, von denen aus weltweit binnen acht Stunden fast jeder Flughafen mit den wichtigsten Teilen versorgt werden kann. Diese Vorgabe gilt es erst einmal zu schlagen. Und mehr noch: Auch müssten an dem jeweiligen Ort die Druckdatei, das Material, die Bauparameter, die richtige Maschine und das Know-how vorhanden sein.

Auch ist für Klemp ein großflächiger Einsatz bei den heutigen Kapazitäten noch nicht erkennbar. Gerade einmal 1000 Maschinen sind seiner Schätzung zufolge für den Metalldruck verfügbar, für den Kunststoffdruck sind es etwa 10.000 bis 12.000. Um den Markt ernsthaft zu erschließen, sei es noch ein weiter Weg, was die Kapazitäten, das Know-how und die Sicherung der Qualität betrifft. [Stephanie Lützen]

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Über Tim Meinken 158 Artikel
Digitalisierte Frohnatur, Glücklicher Ehemann und zweifacher Vater. Er arbeitet als Produktmanager Social Media / Online (DVZ und BlueRocket) zudem ist er als Autor in Hamburg tätig.

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