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Was kommt nach Lean Production und wie werden Produktionssysteme in der Zukunft aussehen?

 

Antwort

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Foto: Fraunhofer IWU

Der Begriff Lean Produktion (Schlanke Produktion) geht auf die Produktionssysteme zurück, die von Toyota in den fünfziger Jahren eingeführt wurden. Typische Merkmale sind unter anderem: geringer Lagerzeiten, kleine Losgrößen, Teamarbeit und eine enge Beziehung zu den Zulieferern. Ziel ist es, die Produktivität, die Qualität der Produkte, sowie die Flexibilität des Produktionsapparates zu verbessern.
Zukünftige Produktionssysteme könnten auf dem sogenannten Generativen Fertigungsverfahren basieren. Generative Fertigung heißt, dass werkzeuglos, rein auf Basis von 3D-Daten aus CAD-Systemen, Bauteile schichtweise rechnerunterstützt generiert werden. Es wird schichtweise Material aufgebaut anstatt wie konventionell aus großen Blöcken weggefräst oder in Formen gegossen. Beispieltechnologien sind hier die Stereolithographie bei der ein UV-Laser schichtweise ein so genanntes Photopolymer aushärtet oder das Laser-Strahlschmelzen bei dem ein Laser ein Bauteil schichtweise aus einem Metall-Pulverbett entstehen lässt. Derartige Systeme werden zukünftig einen erhöhten Anteil an der Produktion haben, da sie neben dem Material sparendem Aufbau von Werkstücken, auch sehr viel weitergehende Möglichkeiten der geometrischen Bauteilgestaltung bieten. Generativ aufgebaut, können beispielsweise beliebig gekrümmte Kanäle durch ein Bauteil geführt oder ganze Bauteilbereiche aus Leichtbaugründen mit einer Wabenstruktur gefüllt werden.
Derzeit wird zum Beispiel ein erheblicher Teil dentaler Restaurationen (metallische Unterkonstruktionen für den Zahnersatz) schon generativ hergestellt. Zielprodukte der generativen Fertigung sind hauptsächlich komplexe Bauteile in Stückzahl Eins oder kleinste Serien. Bis 2020 werden generative Fertigungstechniken auch als kontinuierliche Prozesse zur Verfügung stehen, wo derzeit noch Einzelfertigung vorherrscht. Die Materialpalette wird laufend erweitert und auch die Möglichkeiten verschiedene Materialien in generativen Prozessen kombinieren zu können wird weiter zunehmen.

Diese Frage beantwortete Claus Aumund-Kopp, Projektleiter Pulvertechnologie/Generative Fertigung, vom Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM.