Modellgestützte und hierarchische Prozesskettenbetrachtung für die additive Fertigung

Additive Fertigungsverfahren eignen sich für die wirtschaftliche Herstellung von Bauteilen im Bereich kleiner bis mittlerer Stückzahlen, da keine Formen oder Spezialwerkzeuge notwendig sind. Die erzielbaren Eigenschaften sind oftmals bereits ausreichend, um einen Einsatz auch in Serienanwendungen zu ermöglichen. Verbunden mit den Vorteilen der Technologie bezüglich einer hohen Flexibilität, sowohl während der Konstruktion als auch der Fertigung, können sich durch eine konsequente Nutzung finanzielle Einsparmöglichkeiten entlang des gesamten Produktlebenszyklus ergeben. Bezüglich der Wirtschaftlichkeit der Verfahren herrscht oftmals noch Unklarheit, da geeignete Methoden fehlen, um diese zu bewerten. Bestehende Methoden und Werkzeuge zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit konventioneller Fertigungsverfahren sind dabei für die additive Fertigung nicht direkt nutzbar. In dem Artikel wird eine Methode zur modellgestützten Abbildung einer gesamten additiven Fertigungskette vorgestellt, welche auch die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Prozesskettengliedern berücksichtigen soll. Eine konkrete Aussage bezüglich der Wirtschaftlichkeit der additiven Fertigung soll somit ermöglicht werden.

Additive Layer Manufacturing (ALM) is a suitable method to rapidly manufacture parts in a small and medium lot size. The attainable properties (mechanical, geometrical) enable the usage of such parts in series applications. The high flexibility in the engineering and the manufacturing process can be adopted to reduce the costs in the whole product life cycle. However, the economical efficiency of ALM is not as simple to judge since there is a lack of clarity regarding the appropriate methods to evaluate a whole process chain. The accepted methods and tools for the appraisal of the economic efficiency in conventional manufacturing processes are not directly transferable to ALM. In this paper a new method is presented, which provides a model-based mapping of a complete process chain for ALM. The interactions between single elements of the process chain are taken into account. Thus, a prediction of the economical efficiency for building processes shall be enabled.