Wie aus Daten Teile werden: Cloud-Lösung CO-AM von Materialise

Der zentrale Datenpool von CO-AM verbindet digitale Tools und Prozessrückmeldungen über den gesamten AM-Workflow hinweg, sodass die AM-Prozesse verfolgt, kontrolliert und kontinuierlich verbessert werden können.

Technisch gesehen handelt es sich bei der neuen Lösung von Materialise um eine Plattform. Auch wenn dieser Begriff in den letzten Jahren etwas überstrapaziert wurde, passt die Bezeichnung in diesem Fall tatsächlich. Denn CO-AM ist die Basis für eine weitreichende neue Entwicklung im AM: eine einheitliche Umgebung für alle Anwender, über die sich alle Arbeitsschritte – von der Angebotsanfrage über die Designoptimierung und Nachbearbeitung bis hin zum Versand – miteinander verknüpfen und voll automatisierte, vollständig rationalisierte Gesamtprozesse erschaffen lassen.

Die Materialise CO-AM Softwareplattform liefert die erforderlichen Tools für vollständig rationalisierte und skalierbare Arbeitsabläufe und ermöglicht die Produktion Hunderter oder Tausender gleicher AM-Bauteile.

Eine Umgebung für alle Aufgaben

Und damit nicht genug: Alle in dem Produkt verfügbaren Software-Tools von Materialise und anderen Anbietern sind über einen zentralen Datenpool miteinander verbunden. Durch Software-Übergänge hervorgerufene fehlerhafte Datensätze oder inkompatible Dateiformate gehören damit ebenso der Vergangenheit an wie zeitaufwendige Zwischenrechenschritte oder manuelle Korrekturen. Damit sind die entstehenden Prozessketten nicht nur hocheffizient, sondern senken auch noch die Fehleranfälligkeit. Über mehrere Softwareprogramme hinweg sind so optimierte Prozessketten möglich – bis hin zu vollautomatischen, vollständig rationalisierten Gesamtprozessen. Damit ist auch eine der Grundvoraussetzungen des seriellen 3D-Drucks erfüllt.

Darüber hinaus lassen sich die einmal für eine Anwendung optimierten Software-Tools und Prozessketten in dem Datenpool hinterlegen und anschließend immer wieder für vergleichbare Bauteile nutzen. Eine integrierte Qualitätskontrolle und die einfache Skalierbarkeit des Durchsatzes sorgen schließlich dafür, dass die gewünschten Ergebnisse zuverlässig und wiederholbar erreicht werden. Mit dieser Fähigkeit ist die zweite, wesentliche Grundvoraussetzung für den seriellen 3D-Druck gegeben.

CO-AM bietet unter anderem die Möglichkeit, Tausende von Aufträgen gleichzeitig zu verwalten, ein entscheidender Faktor für die Auftragsverwaltung. Da sich jeder Auftrag in CO-AM befindet, haben von der Geschäftsleitung über den Vertrieb bis hin zu den Betriebstechnikern alle Einblick in den Prozess.

Zentrale Tools

Den Kern von CO-AM bildet neben dem Datenpool, in den auch Rückmeldungen aus den digitalen Prozessen einfließen, eine Gruppe von Software-Tools. Unter diesen Werkzeugen können Unternehmen ganz nach Bedarf diejenigen auswählen, die sie als sinnvoll erachten. Sind alle Programme bestimmt, lassen sich diese miteinander verknüpfen. Nutzer werden danach bei Aufträgen auf Wunsch schrittweise durch den Gesamtprozess geführt. Alternativ können sie alle Aufgaben automatisch ausführen lassen, nachdem alle Einstellungen festgelegt und optimiert wurden. Funktionen zur Echtzeitkontrolle und Analyse lassen sich unabhängig davon jederzeit aufrufen.

Zu den besonders wichtigen Programmen zählt unter anderem „Magics“. Die Software vereinfacht die Daten- und Bauvorbereitung und ermöglicht die Automatisierung entsprechender Arbeitsabläufe. Das Programm enthält unter anderem auch Werkzeuge für die CAD- und die Netzdarstellung und hilft beim Datenimport jedes beliebigen grafischen Datentyps und -formats. Mit Magics lässt sich auch sicherstellen, dass Bauteile druckbar sind und die nötige Qualität aufweisen. Um Materialien und Maschinen bestmöglich zu nutzen, steht in der Vorbereitung außerdem das Tool „Produktionsplanung und -steuerung“ bereit. Unter anderem können damit verschiedene Geometrien aus Arbeitsaufträgen per Knopfdruck optimal verschachtelt werden.

Ein anderes Programm, das „Manufacturing Execution System (MES)“, hilft bei der Optimierung der nachgelagerten Prozesse der Additiven Fertigung. Es bietet unter anderem Zugang zu Echtzeitinformationen über die Abläufe in der Produktion und ermöglicht fundierte, datenbasierte Entscheidungen. Das Werkzeug „Data Analystics & Reporting“ versetzt Unternehmen in die Lage, ihre Produktionsstrategien für die Additive Fertigung (AM) zu optimieren und dem Wettbewerb einen Schritt voraus zu sein.

Für einen effizienten Auftragsdruck, insbesondere auch für den Seriendruck sinnvoll ist das Tool „Storefront“. Das Programm vereinfacht den gesamten Angebots- und Bestellprozess. Interne und externe Kunden können hier zum Beispiel zwischen verschiedenen Bauteiltypen auswählen und diese individuell anpassen. Die Daten landen direkt beim Druckdienstleister und können dort ein automatisiertes Angebot auslösen.

Um die für den additiven Seriendruck notwendige Qualität, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit zu erreichen, ist das „Quality Management System“ (QMS) sinnvoll. Die speziell für die Additive Fertigung entwickelte Software unterstützt Nutzer beim Management ihrer Arbeitsabläufe zur Qualitätssicherung und sorgt dafür, dass Vorschriften eingehalten und eine Zertifizierung sichergestellt ist.

Ausbau der AM

Weitere mittels CO-AM nutzbare Programme helfen, die eigene Additive Fertigung auszubauen. Von zentraler Bedeutung hierfür sind die sogenannten „Build Processoren“. Entwickelt in Zusammenarbeit mit branchenführenden Maschinenherstellern sorgen sie für eine nahtlose Verbindung zwischen Software und Hardware. Damit helfen sie unter anderem bei der Implementierung neuer Technologien, der Vergrößerung des Maschinenparks und der Erweiterung des Technologie- und Materialangebots.

Zur automatisierten und rationalisierten Entwicklung von additiven Fertigungsprozessen dient das Programm „Process Tuner“. Mit ihm lassen sich unter anderem neue Drucker und Maschinen leichter, schneller und günstiger in die Additive Fertigung einführen, da manueller Aufwand bei der Einrichtung von Tests minimiert wird. Zugleich lässt sich damit die Markteinführung neuer Produkte beschleunigen, da Simulations- und Analysetools dabei helfen, die Zahl der Tests beziehungsweise der zu druckenden Teile zu reduzieren.

Unternehmen, die dezentrale AM-Anlagen betreiben, können sich außerdem von dem Programm „Shopfloor Telemetry“ unterstützen lassen. Es versorgt sie mit Echtzeitdaten und effektiver Fernüberwachung der verschiedenen Produktionseinheiten.

Zur Wahrung von Datensicherheit und -integrität in dezentralen Produktionsumgebungen steht zudem die „Identify3D Produktsuite“ bereit. Sie verschlüsselt, verteilt und verfolgt den Verlauf digitaler Bauteile. Dadurch werden Fälschungen verhindert und es wird sichergestellt, dass arglistig oder unbeabsichtigt modifizierte sowie minderwertige oder nichtzertifizierte Bauteile nicht in die physikalische Lieferkette gelangen.

Beginn einer neuen AM-Ära

Mit den Tools von Materialise und den Programmen von Drittanbietern müssen sich Nutzer der CO-AM-Plattform keine Sorgen mehr machen, dass ihnen für spezifische Aufgaben eine passende Software fehlt oder dass durch den Einsatz von Software verschiedener Anbieter hohe Reibungsverluste entstehen. Auch die Planung, Steuerung und Optimierung der verschiedenen digitalen Werkzeuge ist durch die zentrale Hinterlegung aller Daten und den zentralen Zugriff über eine Oberfläche besonders einfach. Alles in allem eröffnet die cloudbasierte Plattform eine neue Ära in der Additiven Fertigung.