Jedes einzelne Werk kann den 3D-Druck nutzen, um lokale Produktionsherausforderungen zu bewältigen. Die größeren Chancen ergeben sich jedoch erst, wenn diese Lösungen innerhalb eines vernetzten Fertigungsnetzwerks geteilt, reproduziert und verbessert werden können.
Bei General Motors unterstützt die FDM-Technologie von Stratasys mehr als 20 Produktionsstätten, während die Teams in Mexiko, Nord- und Südamerika sowie mit einem GM-Designzentrum in Indien zusammenarbeiten.
General Motors beantwortete diese Frage mit einer Entscheidung, die einfach klingt, aber sich immer weiter auszahlt: Standardisierung auf einer einzigen FDM-Plattform, validierte Materialoptionen und gemeinsame Designpraktiken im gesamten Netzwerk. Die gewählte Plattform ist der Stratasys F900.
Der F900 bietet GM an jedem Standort eine einheitliche Fertigungsgrundlage. Mit einem Bauraum von 914,4 x 609,6 x 914,4 mm (36 x 24 x 36 Zoll) und ist kompatibel mit einem breiten Portfolio an FDM-Thermoplasten in Ingenieursqualität – von bewährten Materialien wie ASA und ABS-M30 bis hin zu Hochleistungs-Optionen wie Nylon 12CF und ULTEM™ 9085-Kunstharz. Er deckt das gesamte Spektrum an Anwendungen ab, mit denen GM in seinem gesamten Montage-Netzwerk konfrontiert ist.
Doch die Entscheidung ging über die bloße Auswahl der Hardware hinaus. GM hat alles standardisiert: die Druckerplattform, die verwendeten Materialien und die bewährten Konstruktionsverfahren, die die Entwicklung der Werkzeuge regeln.
„Das Wichtigste, was wir standardisieren, sind die Stratasys-Geräte“, erklärt Moses Harris, Anwendungsingenieur für additive Fertigung bei GM. „Dadurch können wir nicht nur den Drucker selbst standardisieren, sondern auch die Stratasys-Materialien, die in den Drucker eingespeist werden.“
Das Ergebnis ist etwas, das Hersteller selten erreichen: echte Portabilität der Lösungen über eine globale Präsenz hinweg.
Standardisierung macht jedes gelöste Problem zu einem Multiplikator. Wenn ein Werk eine Halterung aus ASA, ein Sicherheitswerkzeug aus ABS-M30 oder eine Qualitätshilfe aus Polycarbonat entwickelt, kann jedes andere Werk mit einem ähnlichen Prozess dasselbe Teil herunterladen und drucken – mit der Gewissheit, dass es identisch funktioniert, da Maschine und Material identisch sind. Das ist keine Theorie. GM hat die Infrastruktur geschaffen, damit dies in großem Maßstab funktioniert: monatliche globale Meetings, eine gemeinsame digitale Teiledatenbank, in der Additiv-Verantwortliche nach bestehenden Lösungen suchen können, sowie Anwender-Treffen in den Werken, bei denen besonders wirkungsvolle Anwendungen im gesamten Netzwerk vorgestellt werden.
„Das Werk muss das Rad nicht neu erfinden. Wir können das Konzept auf alle unsere Montagewerke ausweiten und dort nachbilden.“
Das ist keine Theorie. GM hat die Infrastruktur geschaffen, um dies in großem Maßstab umzusetzen: monatliche globale Meetings, eine gemeinsame digitale Teiledatenbank, in der Verantwortliche für additive Fertigung nach bestehenden Lösungen suchen können, sowie Anwender-Arbeitsgruppen in den Werken, in denen besonders wirkungsvolle Anwendungen netzwerkweit vorgestellt werden.
Dank der breiten Materialkompatibilität des F900, die von handelsüblichen Thermoplasten bis hin zu Hochleistungs-Polymeren wie ULTEM™ 1010 und Nylon 12CF reicht, lässt sich mit einer einzigen Plattform jede Anwendungsklasse abdecken: ergonomische Handwerkzeuge aus ABS, UV-beständige Außenbefestigungen aus ASA, hochsteife Montagevorrichtungen aus kohlefaserverstärktem Nylon und hitzebeständige Werkzeuge aus ULTEM™. Diese Vielseitigkeit ermöglicht eine echte netzwerkweite Standardisierung.
Die Standardisierungsstrategie hat die Denkweise der Fertigungstechnik bei GM verändert. Wenn neue Anlagen für Werke entworfen werden, beziehen die Ingenieure nun von Anfang an das dezentrale Stratasys-FDM-Netzwerk mit ein.
Odegaard sagt: „Wenn wir Anlagen für die Werke entwerfen, wissen wir, dass wir über das dezentrale Netzwerk verfügen. Und jetzt können wir unsere Zulieferer dazu anregen, sich mit additiver Fertigung zu befassen, damit wir unseren Ersatzteilbestand optimieren können.“
Die Auswirkungen sind erheblich: GM digitalisiert seinen Ersatzteilbestand und reduziert so die Komplexität und die Kosten für die Verwaltung physischer Lagerbestände in Dutzenden von Standorten. Wenn ein Teil kaputtgeht, ist die digitale Datei bereits im System vorhanden. Man druckt es vor Ort auf dem F900 aus und baut es noch am selben Tag ein.
In Silao, Mexiko, zeigt das Team, wie grenzüberschreitende Zusammenarbeit in der Praxis aussieht. Es arbeitet eng mit anderen GM-Standorten in Mexiko und Nordamerika zusammen, tauscht Wissen mit Kollegen in Brasilien und Argentinien aus und kooperiert mit einem GM-Designzentrum in Indien.
„Wir arbeiten robust zusammen – nicht nur lokal zwischen allen Standorten in Mexiko, sondern auch auf globaler Ebene“, sagt Victor Cabrera, Werksleiter bei GM Silao Assembly. „Wir arbeiten mit unserem Designzentrum in Indien zusammen und stehen in engem Austausch mit Südamerika, insbesondere mit Brasilien und Argentinien. Wir tauschen bewährte Verfahren und Ideen aus und profitieren gemeinsam von Kosteneinsparungen und reduzierten Ausfallzeiten.“
Die Möglichkeit, auf Anfrage, in exakten Stückzahlen und direkt am Einsatzort zu drucken, hat GM von Problemen mit der Verfügbarkeit von Bauteilen bei externen Lieferanten befreit und die Schwierigkeiten bei der Bestellung kleiner Stückzahlen von Spezialteilen beseitigt.
Die Führungskräfte von GM sprechen offen darüber, warum gerade die Zusammenarbeit mit Stratasys so gut funktioniert hat: langfristiges Engagement für die F900-Plattform, Zuverlässigkeit in einer Produktionsumgebung und das gemeinsame Verständnis, dass diese Anlage wie jede andere Produktionsanlage funktionieren muss.
Dieses Engagement gilt für beide Seiten. GM behandelt seine Stratasys-Drucker mit derselben Sorgfalt wie jede andere Kapitalinvestition: Überwachung der Betriebszeit, Erfassung der Auslastung und klare Erwartungen hinsichtlich der Kapitalrendite. Wenn die Kapazität an einem Standort ausgeschöpft ist, wird nicht erst überlegt, ob man umdenken soll. Vielmehr wird eine zweite Maschine angeschafft.
Die wahre Stärke der Standardisierung liegt nicht in einem einzelnen Drucker oder einem einzelnen Werk. Sie liegt im Netzwerkeffekt. Jede neue Lösung, die irgendwo im System entwickelt wird, steht sofort überall zur Verfügung. Mit dem Ausbau der additiven Fertigung bei GM (das Unternehmen hat kürzlich nach Südamerika expandiert) steigt der Wert dieses Netzwerks exponentiell an.
Sehen Sie sich hier die vollständige GM-Geschichte an: Wie GM den 3D-Druck werksübergreifend skaliert | Stratasys
In dieser Blogreihe: Die Zahlen hinter dem Programm für additive Fertigung von GM – von Amortisationszeiten von sechs Monaten bis hin zu dokumentierten Kosteneinsparungen in Millionenhöhe.
