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Nachhaltiger Guss: 3D-Sanddruck als Verschwendungskiller

Man muss keinen schwarzen Gürtel im Lean Management haben, um zu wissen, dass Verschwendung keine gute Sache ist. Anhand der klassischen Typologie der Verschwendungsarten aus der Lean-Lehre zeigen wir hier kurz wie 3D-Sanddruck den Guss nachhaltiger macht.

1. Überproduktion: Wird abgeschafft.

Der traditionelle Gießereiprozess mit Modell stachelt geradezu zur Überproduktion an. Wenn sich ein Teil nur ab einer Mindeststückzahl rechnet, dann wird im Zweifel mehr produziert als eigentlich aktuell benötigt wird. Der Rest geht aufs Lager.

Mit 3D-Sanddruck sind Einmalteile kein Problem. Da kein Modell benötigt wird, macht es keinen Unterschied, ob die Stückzahl eins oder zehn ist. Gussteile können ‚on demand‘ bezogen werden.

2. Zu hohe Bestände: Nicht notwendig.

Die Möglichkeit, Gussteile agil ‚on demand‘ zu bestellen beugt der Lagerhaltung vor. Man muss nicht mehr vorsichtshalber Gussteile vorhalten. Auch das kostspielige, raumeinnehmende Lagern von Holzmodellen kann man sich dank 3D-Sanddruck schenken.

3. Unnötige Transporte: Ersetzt durch kurze Wege.

Durch das komplette Wegfallen der Modellbauphase muss zur Formherstellung kein Modell mehr aus dem Lager geholt und in die Gießerei transportiert werden.

Da Gussteile jetzt auf Abruf gegossen werden können, rechnet sich plötzlich das Reshoring des Gussteilproduktion und die Flexibilität des Sanddruckverfahrens macht es möglich, Gussteile nah an ihrem Einsatzort abzugießen.

4. Unnötige Bewegungen: Reduziert durch Prozessintegration.

Der 3D-Sanddrucker reduziert die Anzahl der benötigten Formenkomponenten, was dazu führt, dass weniger zusammengebaut werden muss und viel weniger Teilprozesse zusammengeführt werden müssen. Damit das Timing passt und die Form zeitnah zum Abguss zusammengesetzt werden kann, müssen oft verschiedene Kerne gleichzeitig zu den Formhälften produziert werden. Damit sind dann plötzlich drei bis vier Mitarbeiter auf einmal beschäftigt.

5. Produktionsfehler und Nacharbeit: Minimiert durch erhöhte Präzision.

3D-sandgedruckte Gussformen zeichnen sich durch hohe Präzision aus, die weniger Bearbeitungszugaben erfordert. Auch Formschrägen zum Ausformen des Modells kann man sich schenken (da kein Modell) und Versatz zwischen Formhälften gibt es nicht, was zusätzlich Nacharbeit verringert.

 

Da das „Modell“ nur virtuell existiert, ist es zudem lernfähig und kann von Form zu Form verfeinert werden. So können Probleme direkt behoben werden und müssen nicht durch Nacharbeit ausgeglichen werden (oder enden gar mit einem verschrotteten Holzmodell und einer Wiederholung der Modellbauphase)

6. Wartezeiten: Wegdigitalisiert.

Der 3D-Sanddruck ermöglicht eine neue Digitalisierungsstufe des Gießereiprozesses. Angebote lassen sich schneller kalkulieren, Arbeit lässt sich besser planen, Aufträge können effizienter bearbeitet und durch die Gießerei getaktet werden. Wartezeiten verschwinden.

Das gilt auch dann noch, wenn man aus der Gießerei herauszoomt und sich die Gussteilbeschaffung aus der Vogelperspektive anschaut. Mit 3D-Sanddruck kann die Form dort gedruckt und abgegossen werden, wo Kapazität besteht, nicht nur wo das alte Holzmodell im Lager steht.

7. Falsche oder unnötige Prozesse: Ersetzt.

Für kleine Serien, Einmal- und Wiederholteile ist die Formherstellung mit Holzmodell nicht mehr zeitgemäß. Es ist schlicht der falsche Prozess und wird durch 3D-Sanddruck perfekt (und besser) ersetzt. Auch in den Teilprozesses ändert sich durch 3D-Sanddruck einiges.



Sand kann gereinigt und wiederverwendet werden.

Und wo ist die Nachhaltigkeit?

Nachhaltigere Gussproduktion scheint in allen oben aufgeführten Punkten durch. Vermeidbare Lagerung und Transport (von Gussteilen und Modellen) verursachen Emissionen, der Modellbau verschlingt Ressourcen und schafft Anreize zur Überproduktion.

Für jedes Gussteil, das perfekt und ohne viel Nacharbeit sozusagen aus dem Stand gegossen werden kann, fällt nur einmal Schmelzenergie an, wird nicht zu viel Material geschmolzen.

Darüber hinaus eröffnen die bekannten Konstruktionsfreiheiten der additiven Fertigung auch beim 3D-Sanddruck neue Möglichkeiten. Etwa zur Gewichtsreduzierung durch bionische Strukturen. Das hat unzählige Folgewirkungen auf den Gesamtfußabdruck des Gussteils, auch lange nachdem es die Gießerei verlassen hat.

Der Verschwendungskiller 3D-Sanddruck macht ‘s möglich.

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