enter2net Partfinder: Softwareunterstützte Teileidentifikation

Beispiel einer Wanddickenanalyse mit Hilfe des Partfinders

Dr. Kaj Führer
CEO der enter2net.com AG

„Durch den Einsatz von Softwaretools zur Teileidentifikation können schnell und einfach Bauteile gefunden werden, die sich für die Additive Fertigung eignen.“

Der Trend in der Additiven Fertigung geht im industriellen Umfeld zu funktionalen Bauteilen in kleinen bis mittleren Stückzahlen, die im Endprodukt eingebaut werden. Als Ausgangspunkt stellt sich die Frage, für welche Bauteile ein valider Business Cases abgeleitet werden kann. Sprich: Welche Bauteile kann und möchte ich additiv herstellen?

Häufig sind bereits Investitionen in verschiedene 3D-Drucker getätigt und das Unternehmen möchte nun nach ein paar eher zufällig ausgewählten Testbauteilen die Maschinen tatsächlich produktiv auslasten. Oder der Controller steht vor der Herausforderung aus der Vielzahl von möglichen Materialien, Technologien und Bauraumgrößen die richtige Investitionsentscheidung zu treffen.

Für die Bauteilidentifikation wird häufig eine der kostbarsten Ressourcen im Unternehmen beaufschlagt: Die Konstruktion. Die Experten sollen in zeitaufwändigen Workshops Bauteile benennen und sogleich eine Einschätzung geben ob die Bauteile (kostengünstig) gedruckt werden können. Alternativ werden Daten aus Stücklisten oder Rohdaten aus dem ERP System in Bewertungsportfolios übertragen und langwierig in Workshops besprochen und bewertet.

Anwendungsmöglichkeiten des Partfinders

Umfangreiches Teileportfolio

Automotive OEM´s, deren Zulieferer, in Aerospace sowie im Anlagen- und Maschinenbau besitzen ein umfangreiches Produktportfolio mit dafür konstruierten Bauteilen. Warum also nicht für eine automatisierte Klassifikation und Bewertung die Datenbasis nehmen, die eindeutig und vollumfänglich native Geometriedaten zur Verfügung stellt: Die CAD Daten. Je nach Stringenz und Vorgaben im Unternehmen sind auch die zugehörigen Fertigungsinformationen, die Production Management Information – PMI in den CAD-Daten enthalten.

Unter Verwendung des Partfinders der Firma CT CoreTechnologie GmbH erhält man aus den CAD-Daten schnell die Bauteilmaße, die Boundary Box, die Fläche und den Schwerpunkt. Zusätzlich erhält man durch das Auslesen aller parametrischen Daten sodann die Features und durch nachgelagerte Analysen Daten über die Wandstärkenverteilung oder die Anteile von Hinterschnitten.

Die CAD Daten können im Batch-Modus analysiert und in eine Datenbank mit grafischer auswertemöglichkeit geschrieben. Durch eine Verknüpfung relevanter Abfragen und Analysen bekommt man so automatisiert schnell eine Short-List von Bauteilen die für unterschiedliche AM-Verfahren geeignet sind. Auch können durch die Features bzw. die Konstruktionshistorie Bauteile identifiziert werden, die für konventionelle Fertigungsverfahren konstruiert wurden, z.B. dem Kunststoff-Spritzguss.

Kalkulation eines Buisness-case

Hat ein Unternehmen beispielsweise alle Teile identifiziert, die derzeit im Kunststoff-Spritzguss hergestellt werden, kann unter Nutzung von Stückzahlen und Lieferfristen etc. ein Business Case kalkuliert werden, ob sich die Anschaffung eines 3D-Druckers, der das Bauteilspektrum in Bauraumgröße und Material abdeckt, lohnt. Ein Screening nach definierten Kriterien identifiziert Bauteile und Baugruppen, die für eine Änderungskonstruktion nach Vorgabe von Design-to-Production Regeln für 3D Druck in Frage kommen, z.B. für eine Funktionsintegration oder Topologieoptimierung. Einer Konstruktionsänderung im bestehenden Produktportfolio stehen immer die Kosten hierfür entgegen. Dies kann umgangen werden, indem das bestehende Portfolio nach Kandidaten für eine Funktionsintegration analysiert, die für den 3D Druck optimierte Konstruktion der identifizierten Kandidaten jedoch erst in der nächsten Produktgeneration umgesetzt wird.

So ergibt sich eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten softwareunterstützter Teileidentifikation. Wichtig im Umfeld von CAD Daten: Die Lösung ist keine Cloud-Lösung, die Daten verbleiben im Unternehmen. Die Software wird von der enter2net.com als On-Premises Lizenz angeboten, wobei häufig ein Proof-of-Concept Projekt zur Evaluierung der Software vorgeschaltet wird. Alternativ kann die Identifikation von Bauteilen für die Additive Fertigung als Projekt aufgesetzt werden, bei dem der Partfinder temporär zum Einsatz kommt.