Diese 3D-gedruckte Montage-Vorrichtung für Räder wurde bislang für 800 Euro eingekauft. Jetzt wird sie für 21 Euro gedruckt. Zudem sank die Entwicklungszeit von 56 auf 10 Tage. (Bildquelle: Ultimaker)

Diese 3D-gedruckte Montage-Vorrichtung für Räder wurde bislang für 800 Euro eingekauft. Jetzt wird sie für 21 Euro gedruckt. Zudem sank die Entwicklungszeit von 56 auf 10 Tage. (Bildquelle: Ultimaker)

Traditionell wird der 3D-Druck mit der Herstellung von Prototypen verbunden. Das Verfahren hat aber auch ein großes Potenzial für die Fertigung und Montage, zum Beispiel zur Herstellung von spezifischen Werkzeugen, Montagevorrichtungen, Halterungen und anderen Hilfsmitteln. Die 3D-Drucker können auch sehr komplexe Designs erstellen. Revisionen und Änderungen an den gefertigten Teilen gelingen schnell, ohne Mehrkosten und ohne lange Vorlaufzeiten.

Vor der Zusammenarbeit mit dem niederländischen 3D-Drucker-Hersteller Ultimaker bezog das Volkswagen-Werk in Portugal diese Werkzeuge, Montagevorrichtungen und Halterungen von externen Lieferanten. Diese Drittfirmen benötigten oft mehrere Wochen, um ein erstes Muster herzustellen und um das angefragte Werkstück schließlich zu herzustellen. Dies verzögerte beziehungsweise beeinträchtigte die Produktionsprozesse bei Volkswagen.

Auch Outsourcing erwies sich als teuer, vor allem wenn Änderungen am Design erforderlich waren. Denn bei der Entwicklung neuer Fertigungshilfsmittel muss das portugiesische VW-Werk oft einen Trial-and-Error-Ansatz verfolgen. Das ist insbesondere bei der Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen nicht praktikabel.

Diese Schablone für das Heckklappen-Abzeichen benötigte 35 Tage in der Entwicklungszeit und kostete 400 Euro. Mit 3D-Druck wurde das Projekt in 4 Tagen abgeschlossen und die Kosten auf 10 Euro vermindert. (Bildquelle: Ultimaker)

Diese Schablone für das Heckklappen-Abzeichen benötigte 35 Tage in der Entwicklungszeit und kostete 400 Euro. Mit 3D-Druck wurde das Projekt in 4 Tagen abgeschlossen und die Kosten auf 10 Euro vermindert. (Bildquelle: Ultimaker)

Einsparungen deutlich über den Erwartungen

Nach der Validierung des Konzepts im Jahr 2014 hat das portugiesische Volkswagen-Werk heute sieben 3D-Drucker des holländischen Herstellers in Betrieb. Damit produziert das VW-Werk 93 Prozent aller Werkzeuge, die früher extern gefertigten wurden, selbst. Durch den Übergang zum 3D-Druck spart VW 91 Prozent an Werkzeug-Entwicklungskosten und verkürzte die Entwicklungszeit um 95 Prozent. Luis Pascoa, Pilot Plant Manager bei Volkswagen in Portugal, bezifferte die Kosteneinsparungen so: „Allein durch den Druck einer Handvoll Werkzeuge amortisieren sich die Investitionen in den 3D-Druck.“ So habe das VW-Werk im Jahr 2016 ungefähr 150.000 Euro eingespart. Für 2017 seien 250.000 Euro geplant gewesen, tatsächlich habe VW aber Einsparungen von 325.000 Euro erreicht. Die Erstinvestition in die Drucker habe sich damit in zwei Monaten vollständig amortisiert. Pascoa abschließend dazu: „Ultimaker ist eine kostengünstige Lösung, die zudem auch qualitativ hochwertige Ergebnisse liefert.“

Die Desktop-3D-Drucker stellen Werkzeuge und Fertigungshilfen über Nacht her. Bereits am nächsten Morgen können sie getestet werden. (Bildquelle: Ultimaker)

Die Desktop-3D-Drucker stellen Werkzeuge und Fertigungshilfen über Nacht her. Bereits am nächsten Morgen können sie getestet werden. (Bildquelle: Ultimaker)

Mit den Arbeitern in der Fertigung Ideen entwickeln

Durch die Inhouse-Herstellung der Werkzeuge und Hilfsmittel kann die Fertigungsabteilung die Einkaufsabteilung überspringen und direkt mit den Arbeitern an der Fertigungstrasse Ideen für neue oder verbesserte Werkzeuge entwickeln. Das war bisher nicht möglich, weil nur wenige Ideen zeitnah umgesetzt werden konnten. Ein neues Werkzeug kann jetzt über Nacht gedruckt und am nächsten Morgen von den Arbeitern in der Fertigung getestet werden. Die entsprechenden Rückmeldungen lassen sich wiederum sofort in ein besseres Design umsetzen – bis das Werkzeug ergonomisch perfekt ist. Dieses Werkzeug kann dann so oft wie nötig und zu geringen Kosten hergestellt werden.

Das alles zusammen führte bei VW zu einer in dem Ausmaß nicht erwarteten Effizienzsteigerung. Die Tools, die VW in Portugal mit den 3D-Druckern produziert, gelten mittlerweile als Best-Practice im ganzen VW-Konzern.