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Anwendung In der Additiven Fertigung den Überblick behalten

| Autor / Redakteur: Erik Biewendt / Simone Käfer

Für eine übergreifende Steuerung verschiedener 3D-Drucker und der darauf gefertigten Aufträge sorgt in der Auftragsfertigung bei Materialise die unternehmenseigene Software Streamics.

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Mit Materialise Streamics lassen sich Produktionsdaten der Additiven Fertigung sinnvoll speichern, AF-spezifische Arbeitsabläufe verwalten und Prozess­schritte automatisieren.
Mit Materialise Streamics lassen sich Produktionsdaten der Additiven Fertigung sinnvoll speichern, AF-spezifische Arbeitsabläufe verwalten und Prozess­schritte automatisieren.
(Bild: Materialise )
  • Die Software Streamics von Materialise sortiert jeden eingehenden Kundenauftrag nach Material und Anforderungen.
  • Für jeden Druckvorgang erstellt die Software ein digitales plattformbezogenes Dokument. Über dieses können Mitarbeiter die Nachbearbeitungsschritte und Quailtätskontrollen für jedes Bauteil nachvollziehen.
  • Wird ein Fehler beim Bauteil entdeckt und dieser der Software gemeldet, lässt sich mit ihr ein Neudruck des Bauteils planen.

Die Software Materialise Strea­mics dient dazu, die Produktion von 3D-Bauteilen auf verschiedenen Druckern effizient zu managen und Kosten- und Zeit­einsparungen zu realisieren. Zusammen mit der Datenaufbereitungs-Software Materialise Magics lassen sich damit leicht alle Vorbereitungs- und Realisierungsschritte in der Entwicklungs-, Validierungs- und Produktionsphase steuern, außerdem viele Prozesse automatisieren. Streamics stellt zugleich eine wiederholbare Qualität und eine lebenslange Rückverfolgbarkeit der Bauteile sicher.

Eine effiziente Steuerung der Produktion wird benötigt

Der Fertigungsstandort für 3D-Metalldruck von Materialise in Bremen wurde seit der Eröffnung im April 2016 um immer neue Drucker erweitert. Auf zehn verschiedenen Maschinen unterschiedlicher Hersteller werden Kundenbauteile aus Edelstahl, Aluminium, Titan und Inconel gedruckt und der Standort ist weiterhin auf Wachstumskurs. Mit der steigenden Zahl an Druckern wurde auch eine effiziente Steuerung der Anlagen immer wichtiger. Der technische Projektmanager Philip Buchholz, der zuvor bereits als Anwendungsingenieur bei Kunden von Materialise vor Ort viel Erfahrung gesammelt hatte, wurde mit der Umsetzung betraut. Dass er sich sowohl mit der Software als auch mit den Prozessen in der Produktion auskennt, kam ihm dabei sehr zugute.

„Eine Grundherausfordung beim Betrieb mehrerer 3D-Drucker ist die Planung”, so Buchholz. „Zunächst einmal müssen alle Aufträge nach Material und Anforderung sortiert werden. Das macht Streamics bei jedem neu eingehenden Auftrag automatisch.” Danach gilt es, Aufträge mit gleichem Material und gleicher Qualität so zusammenzufassen, dass pro Druckvorgang und Bauplattform möglichst viele Teile gleichzeitig gefertigt werden. „In einem einzigen Durchlauf drucken wir mitunter bis zu 100 unterschiedliche Bauteile für verschiedene Kunden, um den Zeit-, Energie- und Material­bedarf zu minimieren”, erklärt Buchholz.

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Die Bauteile den Aufträgen zuordnen

Nach dem Druck wartet die nächste Herausforderung: Produktionsmitarbeiter müssen die zahlreichen Bauteile auf der Plattform den Aufträgen zuordnen und den für sie vorgesehenen Nach­bearbeitungsschritten zuführen. Auch hier hilft Streamics, indem die Software für jeden Druckvorgang automatisch ein digitales plattformbezogenes Dokument erstellt und im System hinterlegt. Das Dokument enthält eine Abbildung der Plattform und alle relevanten Daten wie Prozessparameter, Bauteilrevisionen, Kunden­name und Auftragskennung.

Darüber hinaus generiert Strea­mics automatisch ein digitales Dokument für jeden Auftrag und verknüpft dies mit dem zugehörigen Plattformdokument. „Jedes Auftrags­dokument enthält einen auftragsspezifischen Barcode”, erläutert Buchholz. „Identifiziert ein Produktionsmitarbeiter Bauteile eines Auftrags auf der Plattform und scannt den zugehörigen Barcode mit einem Tablet-­PC, wird ihm in der Web-Anwendung von Streamics angezeigt, welche Nachbearbeitungsschritte die Teile in welcher Reihenfolge durchlaufen sollen.” Jeden Nachbearbeitungsschritt quittiert der Mitarbeiter nach Beendigung und leitet den nächsten Vorgang ein.

Qualitätskontrollen im Blick behalten

Das digitale Auftragsdokument ist zugleich ein wichtiges Instrument im Rahmen des Qualitätsmanagements. Denn nach dem Scan des Barcodes erfahren Mitarbeiter auch, ob ein Bauteil zusätzliche Qualitätskontrollen – etwa in Form einer visuellen Inspektion oder einer Überprüfung von Messpunkten – durchlaufen soll. Auch diese Schritte werden von einem Mitarbeiter entsprechend veranlasst und digital abgehakt.

Weiterhin kann der Mitarbeiter, wenn er nach einem Nachbearbeitungsschritt oder im Rahmen einer zusätzlichen Qualitätskontrolle feststellt, dass ein Bauteil fehlerhaft ist, dies sowie den Grund dafür über das digitale Auftragsdokument umgehend dem System melden. Mit der Meldung des Fehlers wird automatisch der Druck eines neuen Bauteils eingeplant und veranlasst. Zugleich können durch die Rückmeldung der Fehlergründe generelle Schwierigkeiten bei einem Bauteil oder einem Bearbeitungsschritt rasch erkannt und beseitigt werden.

„Alles in allem ist Materialise Streamics ein Instrument ganz im Sinne der Industrie 4.0”, so Buchholz. „Durch die damit verbundene Digitalisierung aller relevanten Kenndaten lassen sich vor- und nachgelagerte Prozesse erheblich beschleunigen, Fehler- und Kostenquellen minimieren und eine maximale Transparenz auf allen Ebenen – vom Bauteil bis zum Druckerpark – erzielen. Damit ist die Software für jedes Unternehmen, das mehrere Drucker betreibt, ein mächtiges Instrument zur Optimierung und Integration seiner Additiven Fertigung.”

* Erik Biewendt ist Fachautor bei Industrie-­Contact. Weitere Informationen: Materialise in 28359 Bremen, Tel. (04 21) 94 40 74-30, software@materialise.de

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