Siemens Mobility spart mit 3D-Druck Zeit und Kosten bei Kleinaufträgen für die deutsche Bahnindustrie

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Siemens Mobility, weltweiter Anbieter von Technologien für Fahrzeuge und Infrastrukturlösungen für Transportfahrzeuge, setzt die FDM-3D-Drucktechnologie von Stratasys ein, um maßgefertigte Produktionsteile für das Ulmer Nahverkehrsunternehmen SWU Verkehr GmbH herzustellen. Mit dem 3D-Drucker Fortus 900mc aus der Production-Serie von Stratasys meistert Siemens die Herausforderungen, die mit den typischerweise geringen Produktionsmengen in diesem Bereich einhergehen. So können Bauteile für Straßenbahnen per 3D-Druck binnen Tagen statt – wie bei herkömmlichen Fertigungsmethoden üblich – Wochen hergestellt werden. Zudem ist die Produktion kostspieliger Werkzeuge nicht mehr notwendig.

Siemens Mobility, mit Standorten in Erlangen, Krefeld, Berlin und München, entwickelt Mobilitätslösungen für den Nah-, Fern- und Güterverkehr. Vor dem Einsatz der 3D-Drucktechnologie in der Produktion hatte Siemens Mobility große Herausforderungen, die zunehmende Nachfrage nach maßgefertigten Einzelstücken zu befriedigen. Für die Schienenverkehrsindustrie bedeutete dies: War ein Ersatzteil nicht vorrätig, musste Siemens Mobility erst die Maschinen oder Werkzeuge anschaffen, die zur Herstellung des Teils benötigt wurden. Dieser Prozess ist nicht nur langwierig, sondern auch kostenintensiv. Hinsichtlich der Herstellungskosten rechnen sich solche Projekte nur dann, wenn Siemens Mobility Aufträge an bauteilspezifische Mindestbestellmegen koppelt, damit die Kleinserienfertigung die Produktionskosten rechtfertigen.

„Seitdem wir die Fortus 900mc in unseren Fertigungsprozess integriert haben, ist unsere Produktion weitaus flexibler und auch besser auf die Anforderungen unserer Kunden abgestimmt“, erklärt Tina Eufinger, Business Development des Geschäftsbereichs SIEMENS Mobility.

Maßgefertigte Produktionsteile in geringen Stückzahlen – wie diese Armlehne am Fahrersitz eines Fahrzeugs der SWU Verkehr GmbH – werden inzwischen mit der Stratasys FDM-3D-Drucktechnologie nach Bedarf produziert Methode trägt zur Optimierung der Lieferkette und zur Vermeidung unnötiger Lagerkosten bei. Bild: Stratasys

„Vor der Integration des 3D-Drucks in die Produktion konnten wir aus Kostengründen oft nur Aufträge für größere Serien annehmen. Bei geringerem Bedarf des Kunden, haben wir die überschüssigen Teile gelagert, bis sie benötigt wurden oder veraltet und daher nicht mehr zu gebrauchen waren. Mit der Fortus 900mc können wir jetzt ein Design haargenau nach den Kundenvorgaben entwickeln und vor dem 3D-Druck noch mehrmals optimieren. Dadurch hat sich unsere Produktionszeit von Wochen auf nur wenige Tage verringert, sodass wir jetzt individuelle Einzelteile in geringen Stückzahlen auf kostengünstige Weise fertigen können.“

Erfüllung der Kundenanforderungen mit Reproduzierbarkeit und Präzision

Diese kosteneffiziente Art der Einzelstückfertigung kommt unter anderem bei den Aufträgen zur Geltung, die Siemens Mobility für die SWU Verkehr GmbH ausführt. Als Nahverkehrsdienstleister bietet die SWU Verkehr GmbH ein Streckennetz mit 10 Straßenbahnen in der Innenstadt von Ulm. Zu den Teilen, die mit dem 3D-Drucker hergestellt werden, gehören individuell gefertigte Armlehnen für Fahrersitze sowie Kupplungsschürzen. Neben dem möglichen Druck von größeren Produktionsteilen auf der Fortus 900mc schätzt Siemens Mobility insbesondere die FST- und brandschutzkonformen Leistungsmerkmale der synthetischen Materialien von Stratasys. Dadurch kann Siemens Mobility die im 3D-Druck erstellten Bauteile nach gängigen Normen testen, um dann die leichten und robusten Teile nach Beschichtung und Lackierung direkt in die Ulmer Straßenbahnen einzubauen.

Andreas Düvel, Vertriebsbeauftragter Customer Service von Siemens Mobility, erläutert:

„Aus Sicht von Kunden wie der SWU Verkehr GmbH ist die „Verfügbarkeit“ die wichtigste Grundvoraussetzung für ihren Geschäftsbetrieb. Straßenbahnen müssen verfügbar und ganztägig zuverlässig und konstant im Einsatz sein, um die Rentabilität des Verkehrsbetriebs zu gewährleisten. Mit dieser Herausforderung sind wir regelmäßig konfrontiert. Jetzt können Kunden wie die SWU Verkehr GmbH eng in die konzeptionelle Entwicklung und Produktion der eigenen Bauteile involviert werden, die im 3D-Druck schnell und kostengünstig genau nach ihren Vorgaben maßgefertigt werden. Durch die individualisierte Additive Fertigung erzielen wir höchste Kundenzufriedenheit, weil der Kunde an der Entwicklung und Optimierung seiner Bauteile aktiv beteiligt ist. Das wäre mit der herkömmlichen Fertigungsmethode überhaupt nicht möglich“, erklärt er.

Geschäftsmodelle mit 3D-Druck revolutionieren

Der Geschäftsbereich Mobility von SIEMENS bietet nicht nur im 3D-Druck hergestellte Teile für Kunden in der Transportbranche, sondern hat auch seinen Service für Kunden erweitert, die jetzt im 3D-Druck maßgefertigte Teile auf einer Online-Plattform bestellen können. Kunden, die Ersatzteile benötigen oder Änderungen an vorhandenen Teilen vornehmen müssen, können diese heute online anfragen und sie anschließend für den 3D-Druck bei Siemens Mobility in Auftrag geben und bestellen. Auf diese Weise ist ein neues Geschäftsmodell für die On-Demand-Teilefertigung entstanden – nach den individuellen Spezifikationen des Kunden und zu dem von ihm gewünschten Zeitpunkt.

„Siemens ist ein Paradebeispiel dafür, wie sich dank 3D-Druck auch die Produktion geringer Stückzahlen nach Maß für Unternehmen lohnen kann – in diesem Fall nicht nur für den Hersteller, sondern auch für den Endkunden aus der Bahnindustrie“, erklärt Andy Middleton, President, Stratasys EMEA. „Durch die Möglichkeit der individuellen Fertigung und des bedarfsgerechten 3D-Drucks können ganze Lieferketten neu definiert werden, da unnötige Lagerbevorratung vermieden werden kann. Schienenverkehrsunternehmen wie die SWU Verkehr GmbH können nun enger mit den Herstellern zusammenarbeiten, um die Teile, die mit dem 3D-Drucker gefertigt werden, nach Bedarf mitzugestalten und zu optimieren. So wird gewährleistet, dass die Züge betriebsbereit sind und der öffentliche Schienenverkehr reibungslos funktioniert.“