Technische und wirtschaftliche Bewertung der Implementierung des additiven Fertigungsverfahren "Selektives Laserschmelzen" im Vergleich zur konventionellen Fertigung im deutschen Maschinenbau
Stefan Groß
Studienarbeit aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen, Note: 2,2, Fachhochschule des Mittelstands (Wirtschaft), Sprache: Deutsch, Abstract: Diese wissenschaftliche Arbeit soll Faktoren herausarbeiten, welche bei der Entscheidung einer Investition zu berücksichtigen sind. Dabei beleuchtet die SiP-Arbeit Chancen und Risiken der Implementierung eines additiven Fertigungsverfahrens in mittelständigen Industrieunternehmen. Es wird die Eignung des 3D-Druckverfahrens zur Herstellung von Ersatzteilen, Einzelteilen, Kleinserien und Prototypen untersucht und mit konventionellen, etablierten, spanhebenden Fertigungsverfahren verglichen. Für eine bessere Vergleichbarkeit der konventionellen subtraktiven Fertigung mit der additiven Fertigung (AM, engl.: Additive Manufacturing) wird als 3D-Druckverfahren das Selektive Laserschmelzen (SLM, engl.: Selektive Laser Melting) herangezogen. Die Auswahl dieses additiven Fertigungsverfahrens wurde im Vorfeld dieser Arbeit getroffen, da es einerseits vergleichbare Werkstoffeigenschaften der Endprodukte garantiert sowie die höchste Marktdurchdringung im additiven Metallbereich besitzt. Die zunehmende Veränderung und Dynamik der Absatzmärkte zwingen viele Unternehmen zu einem Umdenken in ihrer Produktion, um wirtschaftlich und wettbewerbsfähig zu bleiben. Innovationen werden immer schneller verlangt und müssen auf individuelle Sonderlösungen der Kunden reagieren und angepasst werden. Die dadurch entstehenden kürzeren Produktlebenszyklen wirken sich negativ auf die Amortisationszeit der Produktionsmittel aus (vgl. Feldmann & Pumpe 2016). Der Fertigungsmarkt ist von verschiedenen technologischen, sozialen und wirtschaftlichen Entwicklungstrends betroffen. Die Ergebnisse dieser Entwicklungen schlagen sich in einer erhöhten persönlichen Kundennachfrage, erhöhtem Kostendruck und erhöhter Marktdynamik nieder (vgl. Schuh & Schmidt 2014). Dieser Entwicklung antworten Unternehmen mit kürzeren Innovations- und Produktionslebenszyklen, sowie auf den Endkunden zugeschnittene Sonderlösungen, um den sich ändernden Bedürfnissen gerecht zu werden. Die „individuelle Serienproduktion“ beschreibt dabei die Strategie, Produkte individuell auf den Kunden zuzuschneiden und dabei trotzdem industriell wirtschaftlich zu produzieren. Dies wird mit Hilfe von Modulen und Änderungsmöglichkeiten realisiert, welche miteinander kombiniert werden können (vgl. Russwurm 2013).
