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On-Demand-Fertigung

Die Beschaffung von Prototypen vereinfachen

| Autor / Redakteur: Tamara Tüchelmann / Simone Käfer

On-Demand-Fertigung mit so wenig Aufwand wie möglich: Die wichtigsten Daten hochladen und die Software des Dienstleisters sucht die passenden Fertigungsverfahren, Materialien und Auftragsfertiger aus.
On-Demand-Fertigung mit so wenig Aufwand wie möglich: Die wichtigsten Daten hochladen und die Software des Dienstleisters sucht die passenden Fertigungsverfahren, Materialien und Auftragsfertiger aus. (Bild: ©Shutter81 - stock.adobe.com)

Mit On-Demand-Fertigung soll sich Zeitspanne der Beschaffung von Prototypen stark verkürzen. Schaltet man einen Dienstleister dazwischen, behält dieser zusätzlich den Überblick über den Lieferantendschungel.

In den meisten Fällen ist die Beschaffung von technischen Bauteilen noch sehr zeitaufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Hat man endlich Lieferzeiten, Materialangebot und Preise von Lieferanten verglichen und damit verschiedene potenzielle Partner evaluiert, können Anfragen an jene versendet werden, welche die Kriterien erfüllen. Anschließend wartet der Einkauf des Unternehmens noch mal eine Woche, bis er eine Rückmeldung zu jeder Anfrage erhalten hat. Viele Unternehmen sehen aufgrund des Zeit- und Kostenaufwands eine besonders große Herausforderung darin, passende Lieferanten zu finden: „Dadurch, dass wir sehr unterschiedliche Bauteile bestellen, müssen wir häufig nach neuen Lieferanten suchen und etliche Lieferantenkontakte aufrecht­erhalten”, beschreibt der Einkäufer eines mittelständischen Maschinenbauunternehmens sein Dilemma.

Beschaffungsaufwand bei Prototypen wächst mit der benötigten Anzahl

Besonders problematisch ist die Dauer dieses Prozesses bei der Bestellung von Prototypen. Bei Prototypen handelt es sich meistens um vereinfachte, jedoch voll funktionsfähige Modelle eines geplanten Produktes oder Bauteils, mit deren Hilfe sich sowohl Funktion und technische Zusammenhänge als auch Konzep­tion und Design unter realen Bedingungen erproben lassen. Als Vorläufer für die spätere Serienproduktion oder für das endgültige Einzelstück spielen Prototypen eine entscheidende Rolle. Für den Bau einer Maschine werden verschiedene Einzelstücke und somit auch Prototypen benötigt, deren funktionierendes Zusammenspiel geprüft werden muss. Der Beschaffungsaufwand potenziert sich. Bis ein Fertigungs­unternehmen eine Rückmeldung auf jede Anfrage erhalten hat, ist entsprechend viel Zeit verstrichen. Prototypen oder Einzelstücke sind bis zu diesem Zeitpunkt allerdings noch keine hergestellt. Deren Produktion nimmt je nach Fertigungsverfahren nach der Bestellung nochmal mehrere Tage oder sogar Wochen in Anspruch.

Agile Beschaffung von mechanischen Bauteilen durch On-Demand-Fertigung

Einen schnelleren Bestellvorgang für technische Bauteile verspricht die On-Demand-Fertigung. Doch wie genau funktioniert sie? Die für die Fertigung notwendigen Informationen werden durch standardisierte Upload-Masken und einen automatisierten Transfer verschlüsselter CAD-Daten übermittelt. Danach wird durch maschinelles Lernen auf Basis historischer Daten eine Machbarkeitsanalyse durchgeführt. Ein neuronales Netzwerk greift in Sekundenschnelle auf Datenbanken mit Informationen zur Fertigung von Bauteilen zu und bewertet so die Machbarkeit einer Anfrage. Mit jeder weiteren Machbarkeitsanalyse lernt das System dazu und wird zuverlässiger. Die Preiskalkulation wird bei der On-Demand-Fertigung durch den Einsatz von Anwendungs-Programmierschnittstellen ermöglicht, die Materialkosten werden über externe Datenbanken abgefragt und die Prozesskosten durch eine virtuelle Simulation des Produktionsablaufs in einer zusätzlichen Software bestimmt. Über Schnittstellen zu den ERP-Systemen der Lieferanten können weitere Informationen wie der Material­bestand und die Fertigungskapazitäten abgefragt werden. Das dauert nur wenige Stunden. Die zentralen Vorteile der On-Demand-Fertigung sind kleinere Warenlager und dadurch weniger Kosten sowie kürzere Lieferzeiten.

Die automatisierte Beschaffung von technischen Bauteilen

Einen solchen Ansatz zur On-Demand-Fertigung verfolgt der Dienstleister Kreatize mit seiner intelligenten Angebotsplattform. Angeboten werden gängige 3D-Druck-Verfahren mit verschiedenen Werkstoffen aus Kunststoff oder Metall sowie CNC-Bearbeitung, sprich Fräsen und Drehen, Laser- oder Wasserstrahlschneiden. Einkäufer können ihre 3D-­CAD-­Modelle auf die Plattform hochladen, Spezifikationen, Lieferzeit und Material auswählen und erhalten innerhalb von 120 Minuten ein Angebot. Der On-Demand-Fertigungs-Service des Dienstleisters arbeitet tagesaktuell auf einer eigens dafür intern entwickelten Softwarebasis und führt sowohl die Machbarkeitsanalyse als auch die Preiskalkulation durch. Bei der Preis­berechnung werden neben den Maßen des 3D-­CAD-­Modells auch die Materialauswahl, Toleranzen und der manuelle Aufwand zur Einrichtung der notwendigen Maschinen berücksichtigt. Um die Machbarkeit des Projektes vor dem finalen Angebot zweifelsfrei sicherzustellen, wird trotz des ausgereiften Analyseverfahrens noch eine kostenlose Prüfung der Anfrage durch das Ingenieurteam durchgeführt. Für die Produktion der Bauteile arbeitet Kreatize mit einem Netzwerk qualifizierter und ausgewählter Fertigungs­unternehmen zusammen. Der Dienstleister nimmt in sein Netzwerk nur Lieferanten auf, die sich auf Kleinserien spezialisiert haben und kurze Lieferzeiten sowie eine hohe Qualität garantieren können. Dadurch haben Kunden mit Kreatize einen einzigen direkten Ansprechpartner für verschiedene Verfahren und zahlreiche Lieferanten.

Die Lieferantenauswahl inklusive Machbarkeitsanalyse mit der On-Demand-Fertigung via Kreatize-Lösung dauert nur ein paar Stunden. Dann kann auch schon produziert werden.
Die Lieferantenauswahl inklusive Machbarkeitsanalyse mit der On-Demand-Fertigung via Kreatize-Lösung dauert nur ein paar Stunden. Dann kann auch schon produziert werden. (Bild: Kreatize)

Bessere Kapazitätsauslastung und schnelle Auftragsbestätigung

Die On-Demand-Fertigung bietet für den Einkäufer eines Maschinenbauunternehmens sowie den Lieferanten gleichermaßen Vorteile. Die Fertigungskapazitäten von Lieferanten können – vor allem kurzfristig – optimal ausgelastet werden und diese sind in der Lage, sich auf ihre Kernkompetenzen zu konzentrieren. Ein Auftragsfertiger aus dem Kreatize-Netzwerk, der auf die Verfahren CNC-Fräsen und -Drehen spezialisiert ist, formulierte es folgendermaßen: „Seit der Zusammenarbeit mit Kreatize bekommen wir einige Anfragen ohne Aufwand unsererseits, wir müssen nur zusagen und können uns dann vollständig der Fertigung der Bauteile widmen.”

Die Einkäufer wiederum sparen durch den vereinfachten Prozess Zeit und Geld. Außerdem sind sie weitaus flexibler und können auch kurzfristig komplexe Bauteile bestellen. Bauteile verschiedener Projekte, Abteilungen oder sogar Unternehmen können durch die Möglichkeiten der On-Demand-Fertigung automatisch aggregiert und gebündelt werden. Selbst in Zeiten von Nachfrageschwankungen sind aufgrund kürzerer Lieferzeiten ein geringerer Lagerbestand und schnellere Entwicklungszyklen möglich. Besonders gut geeignet ist die Nutzung von On-Demand-Fertigungs-Plattformen bei der Bestellung von zeitkritischen Bauteilen mit wenigen Bearbeitungsschritten und geringen Stückzahlen – also für Einzelteile und Kleinserien.

Wählen Sie das beste Produkt! Am 7. Juni 2018 verleiht der MM Maschinenmarkt zum dritten Mal die Best of Industry Awards. Eine Fachjury und die Leser des Fachmediums zeichnen mit dem Award hervorragende Produkte und innovative Konzepte aus. Das Online-Voting ist gestartet, also geben Sie Ihre Stimme für die Software Simufact Additive von Simufact Engineering, den 5-Achs-Gantry-Drucker Modell 175X von Hage 3D oder die 3D-Druckplattform Litho-Prof-3D von Multiphoton Optics.

* Tamara Tüchelmann ist Head of Marketing & Communications von Kreatize in 72070 Tübingen, Tel. (0 70 71) 1 43 10-70, tt@kreatize.com, www.kreatize.com

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