Kostenorientierte Planung von Fertigungsfolgen additiver Technologien
Robin Kopf
Neue Produktionstechnologien einzusetzen, kann für Unternehmen ein großer Wettbewerbsvorteil sein. Für Serienanwendungen stellt das additive Fertigungsverfahren Laser-Strahlschmelzen (Laser Beam Melting, kurz LBM) mit einer Vielzahl von Potenzialen eine neue Produktionstechnologie dar. Aktuell stehen Unternehmen vor der Aufgabe, über einen Einsatz des LBM in der Serienproduktion zu entscheiden und kostenoptimale Fertigungsfolgen zu planen.
Daher zielt diese Arbeit auf ein Vorgehensmodell zur kostenorientierten Planung additiver Produktionstechnologien wie das LBM-Verfahren, das diesem unsicheren Planungsumfeld gerecht wird.
Das erarbeitete Vorgehensmodell dieser Arbeit gliedert sich in insgesamt fünf Planungsschritte. Nach erfolgter Festlegung der Anforderungen durch Bauteil und Produktion wird ein Kostenmodell vorgestellt. Anschließend werden, ausgehend von einer Referenzfertigungsfolge, kostenverursachende Fertigungsschritte optimiert und so Planungsalternativen geschaffen. Darauf aufbauend werden Prognosen über die Leistungssteigerung von Technologieparametern angestellt. Durch diese können die entwickelten Planungsalternativen im Vergleich zur erwartete Leistungssteigerung der Technologie bewertet werden. Abschließend erfolgen die Interpretation der Ergebnisse und die Auswahl der favorisierten Planungsalternative. Anhand einzelner Demonstratoren wird das Vorgehen exemplarisch für eine Großserienproduktion in der Automobilindustrie vorgestellt.
Diese Arbeit leistet somit einen Beitrag zur kostenorientierten Planung mit additiven Technologien und unterstützt wesentlich die Planungs- und Bewertungsaufgaben, vor der Unternehmen bei der Beurteilung des LBM-Verfahrens aktuell stehen.
