Grundlagen zur produktionslogistischen Positionierung im Umfeld der Additiven Fertigung am Beispiel des Laser Powder Bed Fusion
Tobias Stittgen
Verfahren der Additiven Fertigung stehen in zahlreichen Branchen an der Schwelle zur Industrialisierung. Während in der Vergangenheit die Herstellung von Prototypen, Werkzeugen sowie Kleinstserien zur signifikanten Verkürzung von Innovations- und Entwicklungszyklen befähigt hat, werden die Verfahren heute aufgrund von gesteigerten Baugeschwindigkeiten, einem umfassenden Werkstoffportfolio sowie erhöhter Prozesssicherheit zunehmend auch für die industrielle Serienfertigung relevant. Dabei stehen fertigungstechnische Aspekte, wie etwa die Verbesserung von Prozessparametern, die Anwendung von Verfahren zur Prozessüberwachung sowie die Weiterentwicklung von Anlagentechnik im Fokus wissenschaftlicher und industrieller Bemühungen. Aufgrund der Möglichkeit zur werkzeugungebundenen Herstellung komplexer metallischer Bauteile erfährt das Laser Powder Bed Fusion (LPBF) besondere Aufmerksamkeit seitens industrieller Anwender.
Heute sehen sich Anwender dieses Verfahrens mit fortschreitender Industrialisierung zunehmend auch Herausforderungen im Produktionsumfeld ausgesetzt. Diese operativen Herausforderungen werden im Umfeld der konventionellen Fertigung mittels Methoden und Verfahren aus dem Bereich der Produktionssystematik bewältigt. Da eine im Schnittstellenbereich von Additiver Fertigung und Produktionssystematik zu verortende Beschreibung von produktionslogistischen Zielgrößen und Kennzahlen bislang nicht verfahrensspezifisch erfolgt ist, sind etablierte Vorgehensweisen zur Bewältigung operativer Herausforderungen nicht anwendbar.
Die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist somit die Definition und Entwicklung von Begrifflichkeiten, Kennzahlen und Methoden, mittels derer die Spezifika des LPBF-Verfahrens auch im produktionssystematischen Kontext berücksichtigt werden können. Die relevanten Handlungsfelder werden hierbei derart adressiert, dass dem Bedarf nachhaltiger Implementierung von Verfahren der Additiven Fertigung im Kontext industrieller Serienfertigung Rechnung getragen wird.
