Kosten senken, Lagerbestände reduzieren 3D-Druck optimiert Ersatzteilbevorratung

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3D-Druck und Additive Manufacturing ermöglichen digitale Ersatzteillager. Geopolitik, Handelsregeln und Materialknappheit: Klassische Lieferketten sind verwundbar – ein Engpass legt Branchen lahm.

Doch selbst in stabilen Zeiten verursacht jeder Lagerbestand unsichtbare Kosten: Schätzungen zufolge verlieren Industrien jährlich 20 bis 30 Prozent des Warenwertes allein dadurch, dass Ersatzteile ungenutzt im Regal liegen. Mehr als die Hälfte aller eingelagerten Ersatzteile wird laut Studien nie verwendet – sie veralten oder werden entsorgt. Mit digitalen Beständen lässt sich dieser Kreislauf durchbrechen. Statt physischer Lagerflächen mit kaum genutzten Komponenten verfügen Unternehmen über gesicherte, validierte CAD-Dateien, die bei Bedarf abgerufen werden können. Mit großformatigen FFF-3D-Druckern wie denen von BigRep lassen sich sowohl individuelle Werkzeuge als auch vollwertige Ersatzteile unmittelbar und vor Ort fertigen.

Ob Wartung in der Luftfahrt, Schutz abgestellter Flugzeuge, Optimierung in der Automobilproduktion oder praxisnahe Ausbildung – validierte Dateien und 3D-Druck auf Abruf reduzieren Abfall, senken Kosten und sichern Prozesse.

3D-Druck revolutioniert Datenmanagement und Produktion

Im Kontext des 3D-Drucks bezeichnet ein digitales Ersatzteillager eine cloudbasierte Datenbank von Bauteildateien, sogenannten digitalen Zwillingen, die bei Bedarf in physische Teile umgesetzt werden können. Der Prozess umfasst dabei sechs Schritte:

1. Design: Erstellung von CAD-Modellen inklusive Material- und Prozessdaten.
2. Sichere Speicherung: Die Dateien werden in digitalen Inventarsystemen gespeichert – meist in PLM-Plattformen, AM-Management-Software oder cloudbasierten Bibliotheken mit Versionskontrolle.
3. Validierung und Zertifizierung: Prüfung und Zertifizierung, damit Teile den Leistungs- oder Normanforderungen entsprechen.
4. Datenabruf: Ingenieure oder Produktionsteams greifen auf die jeweils aktuelle, freigegebene Datei zu.
5. On-demand-Produktion: Übertragung an einen großformatigen 3D-Drucker, der das Bauteil am Einsatzort produziert – ob Vorrichtung, Ersatz- oder Funktionsteil.
6. Aktualisierung der Teile: Nach der Produktion können Leistungsdaten in das System zurückgespielt werden, um zukünftige Iterationen des Teils zu verbessern.

Fazit: Damit wird Ersatzteilmanagement von einer statischen Lagerhaltung zu einem datengetriebenen, stets aktuellen System. Branchen von Luft- und Raumfahrt bis Automobil greifen bereits auf diese Lösung zurück.

Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Rotorblatt-Halterungen

Bei der Lieferung von Hubschraubern an die Royal Navy stellte der Luft- und Raumfahrtkonzern Leonardo fest, dass die vorhandenen Halterungen für die Rotorblätter nicht den Anforderungen entsprachen. Das Unternehmen beauftragte SFM mit der Entwicklung einer 3D-gedruckten Lösung unter Verwendung des BigRep Pro und BigRep HI-Temp CF und fertigte 63 Halterungen mit dem 3D-Drucker.

SFM konnte dadurch ein kritisches defektes Teil fast viermal schneller ersetzen als mit herkömmlichen Fertigungsmethoden. Die Vorteile gingen über die Geschwindigkeit hinaus: Das gedruckte Bauteil erfüllte nicht nur die Leistungserwartungen, sondern übertraf sie sogar und bot gleichzeitig die Flexibilität, bei Bedarf individuell angepasst und auf Abruf produziert zu werden.

Luft- und Raumfahrt-MRO: 3D-gedruckte Formen für Triebwerksabdeckungen

Während der COVID-19-Pandemie standen 62 Prozent der Passagierflugzeuge still. Für Scandinavian Airlines (SAS) bedeutete das insbesondere in Norwegen logistische Herausforderungen. Das Ingenieurbüro CNE nutzte BigRep Studio, um lokal Triebwerksabdeckungen herzustellen – eine Lösung, die Lieferkettenprobleme umging und regionale Ressourcen einband.

3D-Druck 

Fliegende Fee dank 3D-gedrucktem Getriebekasten

SAS wandte sich an CNE, ein spezialisiertes lokales Ingenieurbüro, das die Fluggesellschaft unterstützte. Um die Lieferkette zu verkürzen und verfügbare Ressourcen zu nutzen, setzten sie auf 3D-Druck. Für die großformatigen Triebwerksabdeckungen bot BigRep die passende Lösung und half, Engpässe mit lokaler Fertigung zu überwinden.

3D-Druck: Ford und AVI Boston setzen auf digitale Lagerlösungen

Ford druckt Produktionswerkzeuge und Montagehilfen direkt aus dem digitalen Bestand und spart so Zeit und Lagerfläche. Mit BigReps großformatigen 3D-Druckern entstehen vollwertige Vorrichtungen und Qualitätssicherungswerkzeuge in einem einzigen Druckvorgang. Die Kosteneinsparungen sind enorm, da sich die BigRep-Maschine bereits nach den ersten wenigen Druckaufträgen amortisiert hat.Bei AVI Boston ist das digitale Lager zum Rückgrat des Geschäftsbereichs für Fahrzeuganpassungen geworden. Anstatt sich auf Regale mit vorgefertigten Lagerbeständen oder die Lieferzeiten externer Lieferanten zu verlassen, entwirft und pflegt das Team eine Bibliothek mit validierten Teiledateien, darunter Armaturenbretter, Türverkleidungen, Konsolen und sogar Lautsprecherabdeckungen.

Integration von Theorie und Praxis durch digitales Ersatzteillager

Die technische Luftfahrtschule Polyaero der Aix-Marseille-Universität verbindet Theorie mit Praxis durch ein innovatives digitales Ersatzteillager. Statt allein auf virtuelle Simulationen zu setzen, erstellt und verwaltet das Programm eine umfassende digitale Bibliothek aller Flugzeugteile, die regelmäßig temporär beschafft werden.

Dabei kommen BigRep-3D-Drucker zum Einsatz, um Teilekopien herzustellen. Dies ermöglicht es den Studierenden, reale Flugzeugkomponenten praxisnah zu zerlegen und Reverse Engineering zu betreiben, was ihnen wertvolle Lernzeit spart. Egal ob für Wartungsarbeiten in der Luftfahrt, den Schutz abgestellter Flugzeuge, Prozessoptimierungen in der Automobilproduktion oder praxisorientierte Ausbildung – die Kombination aus validierten digitalen Dateien und 3D-Druck auf Abruf reduziert Abfall, senkt Kosten und optimiert Prozesse. Mit der Unterstützung von BigRep können Unternehmen jederzeit Bauteile in Originalgröße drucken.

Natasha Mathew ist Texterin bei BigRep.