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1© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-Druck
Fabian Sommer (Orianda Solutions AG), André Drochner (3YOURMIND) 19.09.2017
Digitalisierung & InstandhaltungPraxislösungen und Ideen
2© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
▪ Ersatzteilmanagement heute und die Herausforderungen?
▪ Wie hat sich die Additive Fertigung in den letzten Jahren entwickelt?
▪ Technologie und Verfahren
▪ Businessmodelle
▪ Welche Ersatzteile sind für eine Additive Fertigung geeignet?
▪ Wie nutzen Firmen die Additive Fertigung im Ersatzteilmanagement?
▪ Beispiele: DB, SBB, Energieversorger, Siemens
▪ Welche Herausforderungen sind im Kontext 3D-Druck zu meistern?
▪ Wie lässt sich der 3D-Druck in die bestehenden Geschäftsprozesse integrieren?
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckAgenda
3© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckErsatzteilmanagement heute und die Herausforderungen
Planung Beschaffung Bevorratung Bereitstellung
Obsoleszenz-Management
Materialverfügbarkeit beigeringen Lagerkosten
Begrenzte Lagerflächen
Fehlende Dokumentation (Zeichnungen, Modelle,
Spezifikationen)
Dezentrale Materialbereitstellung
Autonome und automatisierte Prozesse über die Schnittstelle
Produktion Kunde –Produktion Lieferant
Stark und schnell wechselnde Bedingungen in
Beschaffungsmärkten (politisch, wirtschaftlich, etc.)
Normative Anforderungen aus Gesetzen und
anderen Regelwerken
Gesamtkosten in der End-2-End Supply Chain Betrachtung
und im Lifecycle eines Teiles
Flexibilisierung von Kostenund
Transparenz in Produktekosten
4© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
▪ Sammelbegriff verschiedener Produktionsverfahren
▪ Schichtweises Hinzufügen (Addition) von Material auf Grundlage eines 3D-Modells (z.B. CAD-Modell, 3D-Punktwolke,...)
▪ Die meisten Produktionsverfahren arbeiten durch Subtraktion / Umformen
▪ Diverse Nachbearbeitungsmöglichkeiten
▪ Vorbild Natur: Naturphänomene entstehen durch Wachstum (z.B. Jahresringe, Sedimentschichten,...)
▪ Es wird nur soviel Material hinzugefügt wie auch benötigt wird
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWas ist additive Fertigung?
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▪ 1981Erfindung dreidimensionaler Plastikfertigung durch Hideo Kodama
▪ 1984Patent für Stereolithographie (SLA) eingereicht von Chuck HullErfindung des STL-Formats
▪ 1990erEntwicklung von Metalldruckverfahren
▪ 2000erVom Rapid Prototyping hin zum Rapid Manufacturing
▪ GegenwartVom Rapid Manufacturing hin zur Serienproduktion
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWie hat sich die additive Fertigung in den letzten Jahren entwickelt?
Prototyping(visual)
Manufacturing(funktional)
Serienproduktion
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Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckHeutige Vorstellung von 3D-Druck!
7© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckDie Realität!
8© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWarum ist die additive Fertigung für Ersatzteilmanagement geeignet?
▪ Freiheit des Designs
9© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWarum ist die additive Fertigung für Ersatzteilmanagement geeignet?
▪ Freiheit der Produktion
10© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWelche Ersatzteile sind für eine additive Fertigung geeignet?
Technologische Kriterien
▪ Größe▪ Geometrische Komplexität
(Quotient Volumen/Fläche)▪ Nutzungsmuster
(daraus abgeleitet die Materialeigenschaften)▪ Qualitätsanforderungen (Maßgenauigkeit)▪ Qualifikationsanforderungen (Zertifikate)▪ Erosionseinflüsse (Wetter, Druck, Hitze)
Wirtschaftliche Kriterien
▪ Herstellkosten in der ursprünglichen Produktionsart
▪ Lieferzeit in der ursprünglichen Produktionsart▪ Packability▪ Durchlaufzeit (Lebenszeit)▪ Kritikalität für das Gesamtsystem▪ Anzahl der Einsatzorte (zentral vs. dezentral)
11© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement?
© Siemens AG 2017
Siemens – Fertigung von Turbinenschaufeln
▪ Die stark beanspruchten Verschleißteile werden ausschließlich additiv gefertigt
▪ 18 Monate Entwicklungszeit
▪ End-to-end Prozesskette: Design – Materialentwicklung – neue Methoden der Qualitätskontrolle – Simulation des Lebenszyklus
▪ Neues Design mit integrierter Kühlgeometrie nach traditionellen Fertigungsverfahren nicht produzierbar
▪ On-Demand
▪ Herstellzeit: wenige Tage
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Energieversorger – Ersatzteilmanagement in Kraftwerken
Problem – alte Maschinen, auslaufende Service-Verträge, Unsicherheit der Versorgung
VisionAuslösung des Beschaffungsprozesses
On-Site: Scan des Ersatzteiles
On-Site: ad-hoc Bepreisung für additive Fertigung
On-Site: Entscheidung Make or Buy
Off-Site: Re-Design des CAD-Modells
Off-Site: prozesssichere additive Fertigung
On-Site: prozessichere Einbindung in die Produktion
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement?
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Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement?
© SBB 2017
Schweizerische Bundesbahnen – Obsoleszenz von Ersatzteilen „Einlaufstutzen“
14© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Deutsche Bahn
Gründe▪ Obsoleszenz-Management ▪ bis zu zwei Jahre Lieferzeit (Herstellung
Gussformen)▪ Optimierung der (abgekündigten)
Ersatzteile (Vermeidung üblicher Bruchstellen)
▪ Individualisierung
Stand▪ 2.000 Teile werden zurzeit 3D gedruckt
▪ 15.000 Teile bis Ende 2018
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWie nutzen Firmen die additive Fertigung im Ersatzteilmanagement?
© Deutsche Banhn AG 2017
BeschilderungIndividuelle Beschriftung von Handläufen für Menschen mit eingeschränkter SehkraftSLM (Aluminium)
Mantelhaken• Bedarf: 10 Stk/a• Kosten: 13€/Stk (urspr. 2€/Stk)• BAV genehmigt• SLS (Plastik)
Spannbock für Sonnenschutzrolladen• Bedarf: 50 Stk/a• Kosten: 5€/Stk (urspr. 11€/Stk)• SLS (Plastik)
Klemmenkastenrahmen• aus ICE 1, 2 Fahrmotor• Technologieerprobung, wird in
naher Zukunft abgekündigt• SLM (Aluminium)
15© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
Verstetigung des Produktionsprozesses▪ Konzepte gegen Bauraumlimitierung▪ Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit▪ Vergrößerung der Materialauswahl▪ Erhöhung der Prozesssicherheit sowie Reproduzierbarkeit
Einbettung in existierende Supply-Chains▪ Zertifizierung von Herstellern und Dienstleistern▪ Normierung von Materialien (Zulassungsprozesse)▪ existierende Service Verträge▪ Lizenzmanagement
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWelche Herausforderungen sind im Kontext 3D-Druck zu meistern?
Externe Faktoren
Change of Mind
16© 2017 Orianda & 3YOURMIND – Ihre Experten für SAP Asset Management & 3D Printing
▪ Der alte Weg – 2 Wochen
Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWelche Herausforderungen sind im Kontext 3D-Druck zu meistern?
▪ Der neue Weg – 2 Tage
Interne Abläufe
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Modernes Ersatzteilmanagement mit 3D-DruckWie lässt sich der 3D-Druck in die bestehenden Geschäftsprozesse integrieren?
Anlagenstrukturen
Prozesse
Klassischer Beschaffung
Interner 3D-Druck
3D-Druck via externer DL
CAD-Datei
- Beschaffungsprozess- interne Fertigung
SAP Asset ManagementSwiss Made
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André Drochner
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