Diese Arbeit zeigt auf, wie die Funktionsweise der additiven Fertigung aussieht und wie die Lieferanten der OEM, im speziellen Feinschneider, diese in den Produktentwicklungsprozess integrieren können. Weiterhin wird erläutert, weshalb die Automotive-Branche solche Maßnahmen notwendig werden lässt, um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben und sich zukunftsfähig zu positionieren. Außerdem werden diverse Serienanlaufstrategien aufgezeigt und speziell die zeitlichen Reduktionspotenziale durch die AM-Technologien beleuchtet. Neben den Varianten zur Produkt- und Prozessentwicklung wird auf die QM-Standards in der Automobilindustrie eingegangen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Zielsetzung und Forschungsfragen
1.3 Eingrenzung
1.4 Aufbau der Arbeit
2 Abstrakt
3 Abstract
4 Methoden
4.1 Literaturrecherche
4.2 Internetrecherche
4.3 Kombination von Wissensquellen
4.4 Zitationsstil
5 Additive Fertigungsverfahren
5.1 Funktionsweise
5.2 Druckverfahren
5.2.1 Kunststoffe
5.2.1.1 Stereolithografie
5.2.1.2 Fused Deposition Modeling
5.2.2 Metalle
5.2.2.1 Selektives Lasersintern
5.2.2.2 Electro Beam Melting
5.3 Verfahrensauswahl
5.4 AM-Materialien
6 Feinschneiden
6.1 Feinschneid-Werkzeuge
6.2 Prozessablauf
6.3 Feinschneidteile
6.4 Werkstoffe
6.4.1 Coil-Material
6.4.2 Werkzeugmaterial
7 Automobilbranche
7.1 Modell der Zulieferbetriebe
7.2 Lieferanten werden Systemhersteller
7.3 Steigende Dynamik
8 Produktentstehungsprozess
8.1 Einbeziehung des Lieferanten
8.2 Anlaufkurve
8.3 Produktentwicklung
8.3.1 Konzeptphase
8.3.1.1 Lastenheft
8.3.1.2 Pflichtenheft
8.3.2 Prozessentwicklung
8.4 Phasenmodell
8.4.1 Vorserie
8.4.2 Null-Serie
8.4.2.1 EMPB - Anforderungen am Beispiel nach VDA2
8.4.2.2 VDA 2
8.4.3 SOP
8.4.4 Hochlaufphase
8.5 Prototypen
8.5.1 A-Muster
8.5.2 B-Muster
8.5.3 C-Muster
8.5.4 D-Muster
8.6 Zeitintervalle der Entwicklungsstufen
8.7 QM-Methoden
8.7.1 Normen
8.7.1.1 DIN EN ISO 9001
8.7.1.2 IATF 16949
8.7.2 DFSS
8.7.3 Quality Function Deployment
9 Reduktionspotenziale durch AM
9.1 Rapid Prototyping
9.2 Rapid Tooling
9.3 Rapid Manufacturing
9.4 Rapid Repairing
10 Schluss
10.1 Reflexion der Vorgehensweise
10.2 These und Forschungsfragen
10.3 Fazit
10.4 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, wie additive Fertigungsverfahren in den Produktentstehungsprozess von Zulieferbetrieben der Automobilbranche integriert werden können, um Entwicklungszeiten für Feinschneidteile signifikant zu verkürzen.
- Analyse additiver Fertigungstechnologien und deren Eignung für industrielle Anwendungen
- Untersuchung des Feinschneidprozesses und der spezifischen Anforderungen an Werkzeuge und Materialien
- Bewertung des Einflusses der Automobilindustrie auf Lieferantenstrukturen und Wertschöpfungsprozesse
- Optimierungspotenziale durch additive Fertigung im Produktentstehungsprozess (PEP)
Auszug aus dem Buch
1.1 Motivation
Disruptive technologische Veränderungen verlangen von Unternehmen eine frühzeitige strategische Anpassung, um gegen den Wettbewerb bestehen zu können. Die Automobilbranche kennt dieses Phänomen bereits aus der ersten und zweiten automobilen Revolution. Während bei der ersten Revolution der Umschwung von der Einzelanfertigung hin zur Massenproduktion im Fokus stand, befasste sich die zweite Revolution mit der Einführung des „Lean Management“. Diese Beispiele haben gezeigt, dass Änderungen innerhalb dieser Branche globale Auswirkungen haben können und nicht unterschätzt werden dürfen.
Die derzeitige Lage ist erneut von Unsicherheit bezüglich der zukünftigen Anforderungen geprägt. Unterschiedliche Arten der Antriebsstränge, der Energieversorgung und Diskussionen über das autonome Fahren dominieren strategische Zielsetzungen. Zukunftsprognosen sprechen von neuen Geschäftsmodellen für OEM und einer folgenden Verlagerung der Wertschöpfung auf Lieferanten. In Kombination mit sinkenden Markteinführungszeiten der Fahrzeuge steigen die Herausforderungen für Lieferanten signifikant. Sie müssen verstärkt Entwicklungstätigkeiten übernehmen und diese parallel in immer kürzeren Zeiträumen durchführen.
Produkt- und Prozessentwicklung ist für einige Lieferanten wie z. B. den Feinschneidunternehmen bislang keine Hauptaufgabe. Sie sind vielmehr klassische Zeichnungsfertiger. Sie erhalten von dem OEM oder Tier-1-Lieferanten eine Zeichnung eines Teiles, auf welchem die Anforderungen und teilweise auch der Prozess bereits spezifiziert sind. Mit der Verlagerung der Wertschöpfung ist davon auszugehen, dass zunehmend Baugruppen in Auftrag gegeben werden. Somit rückt deren Verbau- und Montageprozess verstärkt in den Fokus. Weiterhin sind die künftige Übernahme von Entwicklungen der Baugruppen auf Basis eines detaillierten Lastenheftes denkbar. Dies stellt die Organisationen vor neue Herausforderungen, auf welche sich sich frühzeitig vorbereiten müssen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Beschreibt die Motivation des Autors, die Zielsetzung der Thesis sowie die Eingrenzung des Themas auf die Automobilindustrie und den Produktentstehungsprozess.
2 Abstrakt: Gibt einen kompakten Überblick über die Themenstellung, die Rolle von Zulieferern und die Bedeutung additiver Fertigung für die Zukunftsfähigkeit in der Automobilbranche.
3 Abstract: Englische Fassung des Abstracts zur Darstellung der Zielsetzungen und Vorgehensweise.
4 Methoden: Erläutert die angewandte Vorgehensweise, bestehend aus Literatur- und Internetrecherche sowie der Kombination verschiedener Wissensquellen.
5 Additive Fertigungsverfahren: Bietet eine detaillierte technische Einführung in AM-Verfahren wie Stereolithografie, FDM, SLS und EBM sowie deren Eignung und Materialwahl.
6 Feinschneidtechnik: Analysiert den Prozess des Feinschneidens, die Werkzeuganforderungen sowie die metallischen Werkstoffe, die für diese Umformtechnik essenziell sind.
7 Automobilbranche: Beleuchtet die Struktur und Dynamik der Branche, insbesondere die veränderten Rollen und Anforderungen an Zulieferer.
8 Produktentstehungsprozess: Analysiert tiefgehend den PEP, von der Lieferantenintegration über Anlaufphasen und Prototyping bis hin zu Qualitätsmanagement-Normen wie DIN EN ISO 9001.
9 Reduktionspotenziale durch AM: Zeigt konkret auf, wie Rapid Prototyping, Tooling, Manufacturing und Repairing zur Zeit- und Kostenersparnis im PEP beitragen können.
10 Schluss: Fasst die Ergebnisse zusammen, reflektiert die Forschungsfragen und gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich der additiven Fertigung.
Schlüsselwörter
Additive Fertigung, Feinschneiden, Automobilindustrie, Produktentstehungsprozess, Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Lieferantenintegration, Qualitätsmanagement, Serienanlauf, Prototypenentwicklung, Effizienzsteigerung, Werkstoffauswahl, Markteinführungszeit, Lean Management, Wertschöpfungskette
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die Integration additiver Fertigungsverfahren in den Produktentstehungsprozess bei Automobilzulieferern, um Entwicklungszeiten von Feinschneidteilen zu optimieren.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder sind die Additive Fertigung, die Feinschneidtechnologie, die Automobilbranche und die Optimierung des Produktentstehungsprozesses (PEP).
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Hauptziel ist es, durch den Einsatz additiver Fertigung die Zeitspanne von der Entwicklung bis zum Start of Production (SOP) zu reduzieren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine systematische Literaturrecherche, Internetrecherche und die Kombination technischer und betriebswirtschaftlicher Wissensquellen verwendet.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil analysiert die technischen Grundlagen der AM-Verfahren, die spezifischen Anforderungen des Feinschneidens, die Branchenanforderungen der Automobilindustrie und detaillierte Methoden im PEP.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Schlüsselwörter sind Additive Fertigung, Feinschneiden, Automobilindustrie, Produktentstehungsprozess, Qualitätsmanagement und Rapid Prototyping.
Inwiefern beeinflusst der Trend zum autonomen Fahren die Zulieferer?
Dieser Trend führt zu einer steigenden Unsicherheit und Komplexität bei Antriebssträngen und Komponenten, was von Zulieferern eine höhere Flexibilität und schnellere Entwicklungszyklen erfordert.
Warum ist die Integration von AM im PEP für Feinschneidunternehmen wichtig?
Aufgrund sinkender Produktlebenszyklen müssen Unternehmen effizienter werden; AM bietet hier Potenziale bei der Prototypenherstellung und Werkzeugbeschaffung, um Zeitvorteile zu gewinnen.
- Quote paper
- Markus Netter (Author), 2018, Strategien zum Serienanlauf von Feinschneidteilen in der Automobilbranche mit dem Einsatz von additiven Fertigungsverfahren, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/451683
