Was ist digitale Fertigung und warum sollten Sie sich dafür interessieren?

„Die Dinge fallen auseinander; das Zentrum kann nicht halten.“ Das vierte Zeitalter der Industrie ist angebrochen. Diese neue Ära der…

„Die Dinge fallen auseinander; das Zentrum kann nicht halten.“ Das vierte Zeitalter der Industrie ist angebrochen. Diese neue Ära der digitalen Fertigung wird in der Regel definiert als „ein integrierter Ansatz für die Fertigung, in dessen Mittelpunkt ein Computersystem steht“. Doch wie die meisten Definitionen ist auch diese nicht ganz korrekt. Schauen wir uns die Elemente der digitalen Fertigung an.

Bei der digitalen Fertigung arbeiten Menschen zusammen, um Produkte herzustellen. Im Gegensatz zu traditionellen Methoden werden iterative Änderungen und Verbesserungen verstanden und in den Prozess integriert. Anders als bei der traditionellen Fertigung sind die Sprüche „eine Größe passt nicht für alle“ und „jede Farbe, solange sie schwarz ist“ nicht akzeptabel. Die Kunden und der Markt verlangen Individualität und Flexibilität.

Die digitale Fertigung beginnt mit dem virtuellen Zeichentisch, auch bekannt als CAD/3d-Modellierungssoftware. Die Entwürfe werden erstellt, und wenn sie komplex sind, werden sie in der Regel von mehreren Personen gebaut, in der Regel aus modularen Komponenten und oft aus elektronischen Teilen.

Bei wichtigen oder teuren Komponenten wird jedes Teil oder ein Produkt durch digitale Simulationen „getestet“. Ist zum Beispiel eine neue Düsenturbine stark genug, um der physischen Belastung standzuhalten? Wie sieht es mit einer Kunststoffkomponente eines heißen neuen Geräts eines Unternehmens aus? Hält sie Hitze und Druck stand und kann sie ein angemessenes Maß an Stößen absorbieren? Dies zu wissen, bevor die Prototypen vor Ort getestet werden, spart erhebliche Kosten und kann sogar lebensrettend sein.

Laserschneider, additive Fertigung oder CNC-basierte Fräsmaschinen erstellen die digital entworfenen Komponenten. Laserschneider und Fräsmaschinen sind in der Regel immer noch die erschwinglichste oder praktischste Methode, um mit Metall und anderen Materialien zu arbeiten. Die additive Fertigung, auch 3D-Druck genannt, wird häufig für Kunststoffteile verwendet. Diese computergesteuerten Systeme verwenden Entwürfe, um ihre Aufgaben zu erfüllen, und das Ergebnis ist eine digital entworfene Komponente.

Aus diesem Prozess entstehen Prototypen, Gussformen oder echte, verwendbare Produktionsteile. Im Falle von Komponenten werden diese mit Hilfe von Robotern oder Menschen zu komplexen Geräten zusammengesetzt. Im Falle von Prototypen können sie mit Hilfe von 3D-Scannern überarbeitet oder sogar physisch verändert und neu digitalisiert werden.

Ähnlich wie bei der modernen Softwareentwicklung wird auch in der digitalen Fertigung der Wandel als unvermeidlicher Teil des Produktdesignprozesses verstanden. Es wird immer eine Verbesserung geben, eine neue Funktion, eine stilistische Anpassung. Das bedeutet, dass Designs, Prozesse und sogar die Programmierung von Montagerobotern geändert werden – oft schnell und häufig.

In diesen sogenannten „intelligenten Fabriken“ arbeiten Menschen und Maschinen zusammen und erzeugen Daten. In jedem Moment werden Entwürfe, Teile, Verfahren und Geschichte erstellt. Analysen und Algorithmen sagen jedem und allem, was passiert ist, was schief gelaufen ist, und sagen sogar die Zukunft voraus. Diese Daten und Analysen umfassen alles von Fehlerdaten bis hin zur Lieferkette und Bestandskontrolle.

Die Herstellung von Produkten ist immer noch ein sehr menschliches Unterfangen. Sowohl Menschen als auch Maschinen müssen die Daten, die sie benötigen, effizient und geordnet finden. Mithilfe von Suche, KI und fortschrittlicher Datenspeichertechnologie werden relevante Daten organisiert und mit Algorithmen auf der Grundlage ihrer Verwendung und ihres Bereichs bereitgestellt. Diese Informationen umfassen alles von Versorgungsinformationen über Verfahrensinformationen bis hin zu Fehler- und Sensordaten.

Die digitale Fertigung verändert alles. Neue Geräte und Komponenten kommen nicht mehr jedes Jahr auf den Markt. Die Hersteller haben neue Möglichkeiten, Komponenten im Handumdrehen zu produzieren und zu verbessern. Intelligente Fabriken sind jetzt weitgehend automatisiert und das „Know-how“ zur Programmierung von Robotern und zur Verwendung von Design- und Simulationssoftware hat die praktische Arbeit des traditionellen Fabrikarbeiters ersetzt. Die Fertigung ist jedoch immer noch eine Kombination aus Menschen, Prozessen und Produkten, und die Verbesserung der Kommunikation über und zwischen diesen Einheiten ist entscheidend, um weniger Ausschuss, weniger Fehler und höhere Gewinne zu erzielen.

Nächste Schritte:

• Sehen Sie sich das an: Fusion und Fertigung
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