Expertenbeitrag

 Joachim Kasemann

Joachim Kasemann

Geschäftsführer, Mark3D GmbH

Teileverfügbarkeit Ist der 3D-Drucker das bessere Ersatzteillager?

Von Joachim Kasemann Lesedauer: 4 min

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Gesunde Lieferketten sind seit Beginn des Handels die Grundlage des Geschäftslebens. Aber was passiert, wenn Ihre Lieferkette aufgrund von äußeren Einflüssen unterbrochen wird? Das kann Unternehmen vor große Herausforderungen stellen. Wie kann der 3D-Druck helfen?

Für größtmögliche Unabhängigkeit drucken zentral gesteuerte Konstruktionsabteilungen wichtige Teile bei Bedarf in entfernten Einrichtungen auf der ganzen Welt und Fachkräfte vor Ort setzen sie direkt ein.
Für größtmögliche Unabhängigkeit drucken zentral gesteuerte Konstruktionsabteilungen wichtige Teile bei Bedarf in entfernten Einrichtungen auf der ganzen Welt und Fachkräfte vor Ort setzen sie direkt ein.
(Bild: frei lizenziert / Pixabay)

Eine effiziente Supply Chain ist für den Erfolg vieler Unternehmen von entscheidender Bedeutung: Sie verkürzt die Durchlaufzeiten, senkt die Kosten und steigert letztlich den Umsatz. Aber was wird schnell übersehen?

In der heutigen Zeit, in der Unternehmen danach streben, wettbewerbsfähig zu bleiben, ist Effizienz ein Schlüsselfaktor und die Supply Chain gerät zunehmend unter Druck. Unternehmen beschäftigen Supply Chain Spezialisten und wenn ihre Verbesserungen sich auf das Endergebnis auswirken, erzielt ihr Unternehmen – sehr zur Freude der Aktionäre – ein besseres finanzielles Ergebnis.

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Konstruktionsteile sind genauso kritisch wie zugekaufte Bauteile

Viele Unternehmen haben für die laufende Versorgung mit wichtigen Teilen ein Notfallsystem eingerichtet, so dass sie auch dann normal weiterarbeiten können, wenn es zu Versorgungsengpässen kommt. Dies hat sich während der Covid-19-Pandemie bestätigt, als einige Unternehmen ihre Produktion durchgehend fortsetzen konnten, während andere recht schnell zum Erliegen kamen, weil in ihren Plänen ein wichtiger Bestandteil – ihre technische Supply Chain – nicht ausreichend bedacht wurde. Wir alle kennen den Wert von Abschlüssen von Millionenprojekten, aber viele haben die Tatsache übersehen, dass ein Ersatzteil im Wert von 10 Euro eine Anlage leicht zum Stillstand bringen kann.

Risikomanagement in der technischen Supply Chain ist demnach überlebenswichtig. In vielen Fällen war es während der Pandemie nicht die einfache Lieferung von Teilen, die das Problem darstellte. Es waren die Ersatzteile. Zwar ist es großartig, genügend Bauteile für die Montage Ihrer Produkte zu haben, aber was passiert, wenn Sie vom Vorrichtungslieferanten im Stich gelassen werden oder der Automatisierungsspezialist die kundenspezifischen Greifer nicht liefern kann?

Ein modernes Unternehmen muss heute die Kontrolle über seine technische Supply Chain übernehmen. Die Abhängigkeit von Auftragnehmern für unternehmenskritische technische Teile sollte in der Tat sehr ernst genommen werden. Eine Produktionslinie, die in Erwartung eines Ersatzteils stillsteht, kann genauso gut auch ohne Montageteile sein – Stillstand ist Stillstand.

Die Lehren, die wir aus der Covid-19-Pandemie gezogen haben, zeigen uns, dass es sinnvoll sein kann, ein Team von Fachleuten zu beschäftigen, dass sich auch auf die technische Supply Chain konzentrieren kann. Alternativ dazu gibt es eine andere Möglichkeit, nämlich die Kontrolle über ausgelagerte Ingenieursarbeiten zurückzuerlangen und sie wieder ins Haus zu holen.

Additive Fertigung als Chance

Es ist möglich, dass Konstruktionsabteilungen mechanisch belastbare und gleichzeitig leichte Bauteile in einem Bruchteil der Zeit erstellen, die bei einer Auslagerung benötigt werden. Es sind keine speziellen Fertigungsfähigkeiten erforderlich und der Bedarf an großen, Energie-Intensiven Werkzeugmaschinen entfällt. Ein 3D-Drucker der Einstiegsklasse kostet weniger als ein Kleintransporter und läuft über einen 240-V-Stecker. Es gibt auch eine Reihe von einfach zu bedienenden Metall-3D-Druckern, die ebenfalls weniger als eine durchschnittliche CNC-Werkzeugmaschine kosten.

Die Technologie ist inzwischen sowohl erschwinglich als auch nutzbar, so dass sie von Supply Chain Spezialisten als ein Muss betrachtet werden sollte – einige Vorreiter haben dies bereits erkannt.

Jedes Unternehmen, das es mit dem Kampf gegen ununterbrochene Lieferketten ernst meint, sollte die Produktion von kritischen Teilen im eigenen Haus ermöglichen. Unternehmen können jetzt leicht von einem Wir-lagern-alles-aus-Modell zu einem Inhouse-Modell, oder Hybridmodell, übergehen und die Kontrolle zurückgewinnen. Das Reshoring findet bereits bei vielen Unternehmen statt, wie die zwei folgenden Beispiele darlegen sollen.

Mehr Flexibilität für Kleinserienteile

Im März 2020 stand die Mayer-Technology GmbH & Co. KG, eine der führenden europäischen Unternehmensgruppen im Bereich Herstellung und Vertrieb von Versand- und Verpackungslösungen, vor der Herausforderung einer unterbrochenen Lieferkette. Ein gigantisches Volumen an Ersatzteilen konnte nicht mehr bedient werden. Jährlich werden hier auf 136 Rollen- und 59 Blattmaschinen rund 16 Milliarden Briefhüllen hergestellt.
Das Unternehmen konnte die Probleme in der Ersatzteil-Versorgung lösen und Einsparungen von bis zu 90 Prozent pro Bauteil für die Gruppe erreichen.

Mit der Einführung von 16 industriellen Markforged 3D-Druckern druckt es bereits über 900 Maschinenersatzteile. Der Rest sind noch immer Lagerartikel und erfordern einige technische Änderungen, um sie additiv zu fertigen. Doch auch sie sollen bald folgen. Alle neuen Designs sind für den 3D-Druck optimiert, wobei dieser in vielen Fällen als bevorzugtes Herstellungsverfahren gewählt wird. Der erste Gedanke beim Entwurf neuer Teile ist mittlerweile: Kann das gedruckt werden?

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Ein Rundgang durch das Werk bestätigt, dass der 3D-Druck eine große Wirkung hat. Jeden Tag werden gedruckte Teile an Waren angebracht, die vor Ort entworfen und gedruckt wurden. Sie werden direkt eingebaut, ohne Nacharbeit. Und es ist praktisch, ein digitales, statt physisches, Ersatzteillager zu führen. Nun profitiert das Unternehmen von einer Bestands-Reduktion und freigesetztem Kapital.

Beschleunigte Produkteinführung

Nachdem ein Unternehmen aus der Medizinbranche von einem Hauptlieferanten im Stich gelassen wurde, gab es der additiven Fertigung eine Chance: Das Unternehmen für medizinische Implantate war gerade dabei, ein neues Produkt einzuführen, als die Covid-19-Pandemie ausbrach und fast über Nacht Einrichtungen geschlossen und viele Lieferkette unterbrochen wurden.

Angesichts der nahezu unmöglichen Aufgabe, die pünktliche Lieferung ihres neuen Produkts zu gewährleisten, musste das Ingenieurteam einen Weg finden, um die für 72 Produktvarianten benötigten Vorrichtungen und Arbeitshalterungen zu entwickeln. Die additive Fertigung gab ihnen die Möglichkeit, neue Techniken einzusetzen und einem agilen Prozess zu folgen.

Das Konstruktionsteam erkannte schnell, dass die Teile für jede Phase des Prozesses maßgenau 3D gedruckt werden konnten. Vom CAD-Modell des Gussteils druckten sie einen Oberschenkelknochen in voller Größe in Onyx mit einer festen Füllung und benutzten ihn, um zunächst die CNC-Programme zu erstellen. Der gesamte Konstruktionsprozess war durch die gleichzeitige Bearbeitung komprimiert worden, und dass alles, während man noch auf Rohmaterial wartete. Das Unternehmen profitiert nun von einer schnellen und agilen Einführung neuer Produkte.

Alle Vorteile auf einem Blick:
  • Keine Lagerhaltungskosten
  • Ohne Vorlaufzeiten
  • Ein digitales Lager
  • Weltweit verfügbar
  • Leichtere Bauteile und Design-Freiheit
  • On-Demand-Ersatzteilproduktion über Nacht
  • Stärkung des heimischen Wirtschaftsstandortes
  • Sicherung von Arbeitsplätzen
  • Kleinerer ökologischer Fußabdruck

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