Montag, 26.10.2015
Ein Bionischer Handling-Assistent, gefertigt im 3-D-Druckverfahren

Bildquelle: Festo AG & Co.KG

Inspiriert durch den Elefantenrüssel: Ein Bionischer Handling-Assistent, der einschließlich Greifer und beweglicher Teile im 3-D-Drucker gefertigt wurde.

Einkauf
Eigene Fertigung ersetzt Lieferantenketten

Einsparungen im Einkauf durch 3-D-Druck

Mit dem 3-D-Drucker steht auch der Einkauf vor größeren Veränderungen. Was die additive Fertigung verspricht und was sie halten kann.

Der 3-D-Druck verändert die industrielle Landschaft und ermöglicht Einsparungen im Einkauf. Große Unternehmen wie Airbus, Maersk, Opel und BMW setzen dieses innovative Verfahren bereits ein. Bei Airbus wurde eine bewegliche Halterung für Kabinenteile in einen Airbus eingebaut. Die Gewichtsreduktion schlägt direkt auf den Treibstoffverbrauch durch. Die dänische Reederei Maersk lotet die Möglichkeiten aus, auf einem Tankschiff einen 3-D-Drucker zu installieren, um Ersatzteile direkt vor Ort produzieren zu können.

Kleinstserien und Prototypen: In diesem Feld feiert der 3-D-Drucker seine ersten großen Erfolge. Im Münchner Werk von BMW kommen die Orthesen, dies sind spezielle Daumenschützer, für die Monteure individuell gefertigt aus dem 3-D-Drucker. Die Fingerlinge unterstützen das Anbringen von Stopfen aus Hartgummi, die mittels Daumendruck in die Karosserie eingedrückt werden. Auf die Unternehmen kommt eine Reihe von Veränderungen zu. Experten prognostizieren, dass sich Einkaufsentscheidungen deutlich verändern und zu Einsparungen im Einkauf führen werden, wenn additive Fertigungsverfahren zur Normalität geworden sind.

3-D-Druck im Einkauf: Stärkere Kooperation mit Produktion

Einkauf, Entwicklung und Produktion werden stärker kooperieren. Dies bestätigt auch die PwC-Studie „Einkauf 4.0 – Digitalisierung bringt mehr Einfluss für Einkaufsmanager“. Auf eine kurzfristige Nachfrage des Kunden reagiert die Produktion in der Regel mit einer spontanen Bestellung. Der Einkauf bleibt da oft außen vor. „Wenn ein Techniker ein spezielles Teil braucht, muss er ad hoc reagieren. Aus Einkaufssicht ist es schwierig, da reinzugrätschen“, sagt Studienautor und PwC-Partner Norbert Fischer. Denn bevor der Einkäufer bestellt, will er Arbeitskosten wie Schweißer- und Frässtunden berechnen. Dies scheitert aber in der Praxis oft an den engen Terminvorgaben. Das ändert sich durch die additive Fertigung. Der Einkäufer kann damit kurzfristig Alternativen präsentieren und Einsparungen im Einkauf realisieren.

Logistikketten werden sich verändern, damit einher gehen weniger Zulieferer. Manche Zulieferkette dürfte sich ganz ausdünnen. Wenn Ersatzteile vor Ort gedruckt werden, braucht es keine Bestellung und keinen Lieferanten mehr. Auch die Transportkosten sinken analog. „Service-Techniker sind weltweit unterwegs und haben immer das Problem, das sie nicht wissen, ob sie auch alles dabei haben. Wenn Werkzeuge oder Bauteile fehlen, können diese zukünftig kurzfristig bei Dienstleistern oder im eigenen Unternehmen vor Ort hergestellt werden“, erklärt Erik Marquardt vom Verein Deutscher Ingenieure.  Er hat an dem VDI-Statusreport „Additive Fertigungsverfahren“ mitgewirkt.

Einsparungen im Einkauf durch vielfältige Anwendung

Die geeigneten Branchen verteilen sich quer durch das verarbeitende Gewerbe. Automotive, Werkzeug- und Formenbau, Automatisierungstechnik, Maschinen- und Anlagenbau sowie Medizintechnik und Elektronik zitiert der Report aus einer Studie des Direct Manufacturing Research Center der Universität Paderborn als passende Wirtschaftszeige. Ein früher Anwender sitzt in Berlin. Thomas Dreusicke hat im Oktober 2013 von einem neuartigen 3-D-Drucker gelesen, der mit Standard-Kunststoffgranulat arbeitet und ihn direkt bestellt. Während Standardgranulat pro Kilo wenige Euro kostet, kostet ein Kilo spezieller Kunststofffäden für bisher übliche 3-D-Drucker mehrere Hundert Euro. Auch beim pulverisierten Ausgangsmaterial ist der Preis für die additive Fertigung sehr hoch. Das gab für den Geschäftsführer von India-Dreusicke den Ausschlag.

Seit August dieses Jahres produziert der kunststoffbearbeitende Betrieb Prototypen und Kleinserienteile mit dem 3-D-Drucker. Die Kosten für eine Spritzgussform beziffert Dreusicke für seine Bedarfe zwischen 150.000 und 400.000 Euro. Die Einsparungen für den Kunden beziffert er als „riesig“, wenn zuerst Prototypen mit dem 3-D-Drucker hergestellt würden. Prototypen, bei denen sich herausstelle, dass beispielsweise noch ein paar Lüftungsschlitze gebraucht würden, weil das Bauteil zu heiß geworden sei, könnten in kürzester Zeit angepasst werden. „Erst wenn das Teststadium komplett abgeschlossen ist, gehe ich in Stahl und baue die Form.“

Neue Marktsegmente testen

Die Zeit zwischen der Fertigstellung einer Konstruktionszeichnung, dem Produktionsbeginn und der Verfügbarkeit erster Produkte wird minimiert. „In der Kunststoffverarbeitung ist es nicht ungewöhnlich, dass nach Fertigstellung der Konstruktionszeichnung drei Monate oder mehr vergehen, bis eine Spritzgussform bei einem entsprechenden Dienstleister angefragt, angeboten, beauftragt, konventionell gefertigt und einsatzbereit ist“, führt der VDI-Statusreport auf. Erst dann könnten erste Produkte praktisch getestet werden. Im 3-D-Druck-Verfahren verkürzt sich diese Zeitspanne auf wenige Stunden.

Dreusicke konnte durch die Inhouse-Fertigung die Lieferzeiten von fünf bis sechs Wochen auf rund eine Woche senken. Zuvor hatte er die Bauteile über Vakuumguss gefertigt und von Lieferanten eingekauft. Die innovative Fertigung ermöglicht ihm zudem, Know-how in sein Unternehmen zu holen. Neben seiner Standardprodukte setzt er den 3-D-Drucker aber auch ein, um sich ein neues Marktsegment zu erschließen. Für den Medizinbereich wird die Firma zukünftig Kunststoffteile fertigen.

Info

So verändert der 3-D-Druck den Einkauf

Mit weniger Lieferanten enger kooperieren

  • Einsparungen durch geringeren Preis: Die verschiedenen Ausgangsmaterialien (Kunststofffäden, pulverbasierte Prozesse, Standard-Kunststoffgranulat) bieten je nach Verfahren Einsparmöglichkeiten gegenüber Spritzgussverfahren.

  • Einsparungen durch verkürzte Abstimmungszyklen in der Produktentwicklung: Zwischen einer Konstruktionszeichnung und der individuell gefertigten Kunststoffform im Spritzgussverfahren können drei Monate vergehen, anschließende Änderungen bedeuten längere Warteschleifen. Im 3-D-Druck-Verfahren lässt sich das Bauteil direkt ausdrucken, was einige Tage in Anspruch nimmt.

  • Reduzierung der Lagerhaltung, da Ersatzteile vor Ort und bei Bedarf gefertigt werden können.

  • Weniger Lieferanten: Die additive Fertigung ermöglicht die Zusammenführung von Lieferanten in der Lieferkette. Ein Second Tier kann zum First Tier werden und das Bauteil direkt liefern.