Februar

Maintenance, Zürich

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung
10. und 11. Februar
www.maintenance-schweiz.ch

Pumps & Valves, Zürich

Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen und Prozesse
10. und 11. Februar
www.pumps-valves.ch

Aqua Suisse, Zürich

Schweizer Fachmesse für Wasser, Abwasser und Gas
10. und 11. Februar
www.aqua-suisse-zuerich.ch

Metpack, Essen

Weltleitmesse für Metallverpackungen
23. bis 27. Februar
www.metpack.de

INTERPACK, Düsseldorf

Internationale Fachmesse für Verpackungstechnik
25. Februar bis 3. März
www.interpack.de

März

Embedded World digital, Nürnberg

Internationale Weltleitmesse für Embedded-Systeme
1. bis 5. März
www.embedded-world.de

intec digital, Leipzig

Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und Automatisierungstechnik
2. bis 5. März
www.messe-intec.de

Z digital, Leipzig

Internationale Zuliefermesse für Teile, Komponenten, Module und Technologien
2. bis 5. März
www.zuliefermesse.de

Mit der additiven FDM-Fertigung wurden erhebliche Kosteneinsparungen und ein optimierter Produktionsablauf erzielt.

Mit FDM-Technologie auf dem Weg zu Industrie 4.0

Stratasys GmbH
Airport Boulevard B 120
D-77836 Rheinmünster

T +49 (0)7229 7772-0
www.stratasys.com/de

Schneider Electric entwickelt und druckt die Halterung und das obere Werkzeug einer Handpresse in 3D.

Schneider Electric ist ein globaler Hersteller und Anbieter effizienter und nachhaltiger Lösungen im Bereich Energie und digitale Automatisierung. Das Unternehmen kombiniert modernste Energietechnologien, Automatisierung in Echtzeit, Software und Service zu integrierten Lösungen für Häuser, Gebäude, Infrastrukturen und Datacenter.

Schneider Electric macht sich das Konzept der Industrie 4.0 zu eigen und hat begonnen, es mit dem Projekt «Smart Factory» in grossem Massstab umzusetzen. Der strategische Schritt soll die Effizienz der Produktion verbessern und Kosten reduzieren sowie den Wettbewerbsvorteil des Unternehmens und seine Innovationskraft stärken. Additive Fertigung spielte bei dem Programm von Beginn an eine entscheidende Rolle, um dieses Ziel zu erreichen.

Effizienzsteigerung im Mittelpunkt
Ein hervorragendes Beispiel hierfür ist das Werk von Schneider Electric in Puente la Reina im spanischen Navarra. Dieser Unternehmensbereich von Schneider Electric España SA beschäftigt rund 250 Mitarbeiter und ist auf die Herstellung und Montage von elektrischen Geräten und Anlagen spezialisiert, darunter Lichtschalter, Steckdosen und andere ähnliche Produkte der Produktreihen New Unica, Odace und Ovalis. Da die Effizienzsteigerung im Mittelpunkt des Wertversprechens steht, stand das Werk stets an der Spitze der Innovation innerhalb der Konzerngruppe und war eines der ersten, das die ­Automatisierung in seine Fertigungsinfrastruktur integrierte. Das Team in Puente la Reina machte sich die Smart-Factory-Initiative von Anfang an vollständig zu eigen und beschleunigte seinen Wandel hin zur Industrie 4.0 durch die Nutzung industrie­tauglicher additiver Fertigung.
«Die inhärenten Vorteile der additiven Fertigung für eine kosteneffiziente Kleinserienproduktion machten sie zur idealen Lösung für unseren Werkzeugbedarf. Da viel ausgelagert wurde, fanden wir, dass dieser Bereich eine riesige Chance bietet, um die Effizienz zu erhöhen», erläuterte Manuel Otamendi, Industrialization and Maintenance Manager – Global Supply Chain im Werk von Schneider Electric in Puente la Reina. Nachdem wir verschiedene 3D-Drucktechnologien getestet hatten, beschloss das Team, in die Stratasys FDM-Technology™ zu investieren. «Unserer Ansicht nach war diese Produktionsmethode am zuverlässigsten und am besten reproduzierbar, um in unserem Werk verschiedene Fertigungswerkzeuge per 3D-Druck herzustellen.»
Daher nahm Schneider Electric Kontakt mit Pixel Sistemas auf, der lokale Vertriebspartner von Stratasys, um einen Stratasys F170™ zu erwerben – ein kos­tengünstiger, industrietauglicher FDM-3D-Drucker. Das umfassende Sortiment der industrietaug­lichen Thermoplaste eignet sich bestens für Design- und Produk­tionsanwendungen. Der 3D-Drucker wurde sofort eingesetzt ­und wurde zu einer grundlegenden Stütze im Werk des Unternehmens.

Erhebliche Kosteneinsparungen
«Wir haben die F170 gekauft, um Werkzeuge in begrenzter Anzahl herzustellen. Als das Gerät in Betrieb war, merkten wir aber, wie fortschrittlich es ist und dass wir das Potenzial hatten, ihren Einsatz auf ein viel breiteres Spektrum von Werkzeuganwendungen in der gesamten Produktionslinie auszudehnen», erläutert Manuel Otamendi. «Inzwischen bringen wir jetzt über 100 neue Designs pro Jahr auf den Markt.»
Schneider Electric setzt die F170 für eine Reihe von Produktionsanwendungen ein, darunter Fliessbandwerkzeuge, Werkzeuge und Vorrichtungen, Robotergreifer und andere Greif-Werkzeuge, die zuvor an Dritte ausgelagert und mit teuren Spritzguss- oder CNC-Verfahren hergestellt wurden. Vorher nutzte das Unternehmen verschiedenes Werkzeug aus Aluminium und nun verwendet sie die Stratasys Materialien PLA, ABS und ASA. Ein Beispiel hierfür ist die Herstellung von Greifern für Roboterarme. Mithilfe des 3D-Druckers F170 entdeckte das Team eine Methode, mit der sich nicht nur die Leistung der Roboter verbessern, sondern auch erhebliche Kosteneinsparungen erzielen lassen.
 
Zugeschnitten auf jedes Endprodukt
«Bei Aluminiumteilen der Gussform ist es keine Seltenheit, dass sie bei einer Kollision zerbrechen und dann wird der Ersatz sehr kostspielig», erklärte Manuel Otamendi. «Um das zu umgehen, können wir jetzt kostspielige Aluminiumgreifer für Roboterarme durch 3D-gedruckte Alternativen aus PLA ersetzen.»
Das 3D-gedruckte Werkzeug bietet die gleichen mechanischen Leistungsmerkmale wie das herkömmliche Werkzeug und dient dem Schutz von teureren Aluminiumteilen, wenn die Formen miteinander kollidieren. «Sollte das 3D-gedruckte Werkzeug brechen, können wir innerhalb ­weniger Stunden schnell einen kostengünstigen 3D-Druckersatz herstellen. Um einen Eindruck von den Kosteneinsparungen zu erhalten: Die Auslagerung eines zerspanten Greifers kostete uns normalerweise etwa 200 Euro pro Werkzeug. Jetzt können wir es per 3D-Druck bedarfsgerecht für etwa 100 Euro pro Stück fertigen», so Manuel Otamendi.
Mit der F170 kann das Team auch je nach Bedarf individuelles Werkzeug entwickeln und erstellen. Per 3D-Druck fertigten sie verschiedene massgeschneiderte Fliessband-Werkzeuge mit Hohlraumeinsätzen, um wichtige Teile während der Produktion festzuhalten und so optimale Effizienz und Präzision zu gewährleisten.
«Eine weitere grossartige Anwendung sind die Werkzeuge, die für unsere Handpressen verwendet werden – wir sind in der Lage, sowohl den unteren als auch den oberen Teil des Werkzeugs zu entwerfen und in 3D zu drucken, zugeschnitten auf jedes spezi­fische Endprodukt, um die Leistung zu erhöhen», sagte Manuel Otamendi.
«Wir können unser Fertigungswerkzeug nicht nur effi­zient im eigenen Unternehmen fertigen, sondern auch genau die erforderliche Form, Grösse und Menge des benötigten Werkzeugs konstruieren.»
 
Reduziert unsere Abhängigkeit von Lieferanten
Neben einem stärker optimierten Produktionsablauf führte die Integration additiver FDM-Technologie nach Ansicht von Manuel Otamendi zu erheblichen Kosteneinsparungen und einer ver­kürzten Produkteinführungszeit in Schlüsselbereichen.
«Im vergangenen Jahr haben wir durch den Einsatz der additiven FDM-Fertigung von Stratasys alleine bei der Herstellung von Fliessbandwerkzeugen eine Einsparung von etwa 20’000 Euro erzielt», sagte er. «Die Zeiteinsparung ist uns als Unternehmen ­genauso wichtig. Mit der F170 haben wir die Möglichkeit, neue Hochleistungswerkzeuge in nur einem Tag herzustellen, während es früher mindestens eine Woche gedauert hätte, die gleichen Werkzeuge auszulagern. Das reduziert unsere Abhängigkeit von Lieferanten und bietet uns sehr viel mehr Kontrolle über den Werkzeugbau, der aufgrund der allgemeinen Flexibilität unseres Fertigungsverfahrens gestiegen ist und die Markteinführung vieler Produkte beschleunigt hat.»
Diese bedeutende Steigerung der betrieblichen Effizienz führte dazu, dass uns von hoher Ebene des Unternehmens Schneider Electric Anerkennung zuteil wurde. Im Rahmen des Smart-Fac­tory-Programms gewann das Werk in Puente la Reina den ­europaweiten internen Wettbewerb von Schneider Electric für die grossen Mengen an Fertigungswerkzeugen, die in ausserordentlich kurzer Zeit und mit hohen Kosteneinsparungen per 3D-Druck hergestellt wurde und den Beitrag zur Beschleunigung des Wandels hin zur Industrie 4.0.
Das Team plant, ihre F170 weiterhin zur weiteren Optimierung der Herstellungsverfahren von Werkzeug einzusetzen, erforscht aber auch andere hochleistungsstarke FDM-Materialien für Endbauteile. Manuel Otamendi findet, dass die Technologie viele Anwendungsmöglichkeiten bietet und glaubt, dass sie bei der Einhaltung der Ziele des Werks für den digitalen Wandel eine wichtige Rolle spielen wird.