EOS: Wirtschaftlicher dank 3D-gedruckter Ersatzteile

3D-gedruckte Ersatzteile wirtschaftlicher

| Redakteur: Konrad Mücke

Hochwertig: Die additiv gefertigten Ersatzteile erfüllen die Forderungen, die Premiummarken wie Daimler Buses an Bauteile im sichtbaren Bereich stellen.
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Hochwertig: Die additiv gefertigten Ersatzteile erfüllen die Forderungen, die Premiummarken wie Daimler Buses an Bauteile im sichtbaren Bereich stellen. (Bild: EOS, Daimler Buses)

Ersatzteile additiv zu fertigen, erachten die Führungskräfte beim Fahrzeughersteller Daimler AG als besonders zukunftsorientiert, effizient und wirtschaftlich. Dem Omnibushersteller des Konzerns, der EvoBus GmbH, vermitteln Spezialisten von Additive Minds das erforderliche Know-how.

Die EvoBus GmbH, Tochter des Daimler-Konzerns, ist einer der weltweit führenden Hersteller für mehr als 8000 kg schwere Omnibusse. Das Unternehmen will seine Marktposition im zunehmenden Wettbewerb halten und weiter ausbauen. Einhergehend beabsichtigen die Fach- und Führungskräfte, künftig nachhaltig profitabler, wirtschaftlicher und innovativer zu arbeiten. Dies betrifft speziell den Unternehmensbereich Customer Services & Parts (CSP). Dieser fertigt und liefert Ersatzteile in alle Welt.

Kostenintensive Überproduktion

Der Bereich Customer Services & Parts (CSP) der EvoBus GmbH sieht sich mit steigenden Kosten für Logistik und Bevorratung von Ersatzteilen konfrontiert. Zudem ergeben sich wiederholt nicht akzeptabel lange Lieferzeiten. Ursachen sehen die Spezialisten in einem breiter werdenden Portfolio. Denn sie haben sich verpflichtet, auch mehr als 15 Jahre nach dem Auslauf der Serienfertigung einzelner Fahrzeugvarianten und -modelle zuverlässig Ersatzteile zur Verfügung zu stellen. Resultierend verwaltet der Bereich CSP von EvoBus mehr als 300 000 aktive Ersatzteile. Eine Vielzahl davon sind lagerhaltig. Wie die Experten anmerken, nimmt deren Anzahl rasch zu. Mindestmengen in der Fertigung und entsprechende Verpflichtungen zur Übernahme der jeweiligen Auftragslose verursachen häufig eine Überproduktion. Oft müssen 15, 20 oder sogar 100 Bauteile abgenommen und bevorratet werden. Meist wird allerdings aktuell nur eines benötigt.

3D-Druck als Chance

Mit konventionellen Produktionsverfahren lässt sich dies kaum verbessern. Allerdings erachten die Experten für CSP bei EvoBus die additive Fertigung als optimale Chance. Mit ihr lassen sich Ersatzteile deutlich flexibler produzieren. «Durch die Implementierung des 3D-Drucks in unser CSP-Geschäftsmodell erhoffen wir uns, die steigenden Lager- und Werkzeugkosten aufgrund des zahlenmässigen Anstiegs der unterschiedlichen Omnibus-Ersatzteile zu reduzieren und zugleich unsere Lieferleistung an unsere Endkunden weiter zu verbessern», berichtet Ralf Anderhofstadt. Er ist Projektleiter für 3D-Druck im Bereich CSP beim Omnibushersteller.

Situation analysieren

Zum Implementieren der additiven Fertigung benötigten die Fertigungstechniker von EvoBus zunächst eine umfassende Expertise. Diese haben sie von den Spezialisten der Additive Minds bekommen. Letztere zählen zu den weltweit grössten Teams mit herausragendem Fachwissen in der additiven Fertigung. Sie verfügen über umfassende Erfahrung aus weltweit mehr als 250 industrieübergreifenden Projekten zur additiven Fertigung. Den Omnibushersteller unterstützten sie mit einer Vielzahl an Analysen und Trainings. Dazu gehörten unter anderem Workshops und sogenannter Off-Site-Support. Hierbei betrachteten die Experten von Additive Minds zunächst die gesamte Prozess- und Lieferkette für Ersatzteile. Sie ermittelten daraus das zu verwirklichende Potenzial, mithilfe der additiven Fertigung Kosten und Aufwand zu verringern. Aus der engen Zusammenarbeit ergab sich, dass eine additive Fertigung innerhalb weniger Monate realisierbar ist.

Workshops vermitteln Fachwissen

In einem Workshop befassten sich die Fachkräfte beider Unternehmen mit der systematischen Auswahl geeigneter Bauteile für die additive Fertigung. Mithilfe der von Additive Minds entwickelten Methodik «Part Screening and Selection» identifizierten sie beim Omnibushersteller EvoBus mehr als 2000 Bauteile. Von diesen wählten sie zunächst einige aus Metall und Kunststoffen hergestellte Werkstücke aus. Allerdings gibt es für viele Ersatzteile keine digitalen Baupläne. Deshalb analysierten die Spezialisten gemeinsam die Möglichkeiten, Bauteile mit dem Reverse Engineering zu digitalisieren. Das sollten externe Dienstleister übernehmen. Allerdings ergaben sich auch zusätzliche Forderungen an die Fertigungstechnik. Das betrifft beispielsweise die Möglichkeiten, mit additiver Fertigung Oberflächen von Bauteilen für das Fahrzeuginterieur entsprechend den Vorgaben zu Haptik und Optik herzustellen. Aus der kontinuierlichen Zusammenarbeit von Additive Minds und EvoBus fanden die Fertigungstechniker dafür geeignete Verfahren. Ebenso entwickelten sie einen Werkstoff für die additive Fertigung, der den strengen Bestimmungen zum Brandschutz im Fahrzeugbau genügt.

Pilotfertigung bestätigt Konzept

Bereits im Jahr 2017 fertigten Experten bei EOS erste Bauteile für den Omnibushersteller. Dies gelang schneller, als von allen Beteiligten erwartet. «Durch die Zusammenarbeit mit Additive Minds im Projekt 3D-Druck für den Bereich CSP konnten wir unser Projekt bis zum technischen und wirtschaftlichen Proof of Concept erheblich beschleunigen, da wir hierbei unterschiedlichste Themenschwerpunkte fokussieren und angehen konnten», resümiert Ralf Anderhofstadt.

Derzeit arbeiten die Experten beim Omnibushersteller daran, additiv gefertigte Bauteile ihren Endkunden bereitzustellen. Zunächst sollen diese zentral produziert werden. Künftig will man 3D-Drucker auch bei Aussenorganisationen einsetzen. Somit kann industrieller 3D-Druck dazu beitragen, dass der Omnibushersteller künftig Ersatzteile deutlich profitabler und wirtschaftlicher kurzfristig bereitstellen kann. Zudem erhöht die Technologie der additiven Fertigung die Innovationskraft des Unternehmens.

Mit 3D-Druck Funktionen ergänzen

Künftig wird das Portfolio additiver Fertigung auf weitere Ersatzteile aus Kunststoff und Metall erweitert. Einhergehend werden nur als analoge Daten zur Verfügung stehende Bauteilzeichnungen digitalisiert. So soll das gesamte Programm an Ersatzteilen wesentlich effizienter bereitgestellt werden. Davon profitieren auch die Endkunden. Sie minimieren unproduktive Ausfallzeiten ihrer Omnibusse. Zudem ermöglicht additive Fertigung, in komplexe Bauteile zahlreiche Funktionen zu integrieren. Derart lassen sich Forderungen und Wünsche von Betrei­bern der Omnibusse beispielsweise nach zusätz­lichem Komfort mithilfe von Ersatzteilen erfüllen. SMM

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