Ersatzteilmanagement

3D Druck: Siemens Mobility druckt Eisenbahn-Ersatzteile

Indem die Instandhaltungsprofis von Siemens Mobility nun Ersatzteile und Fertigungswerkzeuge vor Ort drucken können, reduzieren sie nicht nur Lagerkosten. Sie werden unabhängiger gegenüber Spritzguss, was eine viel kürzere Bauteilproduktion zur Folge hat.

Das Siemens Mobility RRX Rail Service Center ist das erste digitale Zentrum für Instandhaltung von Eisenbahnen, in dem die additive Fertigungstechnologie von Stratasys ihren Einsatz findet.

Das Siemens Mobility RRX Rail Service Center ist das erste digitale Zentrum zur Instandhaltung von Eisenbahnen. Das neue Instandhaltungsdepot in Dortmund-Eving bietet eine Digitalisierung der Instandhaltung auf höchstem Niveau. Daher naheliegend, dass die Eisenbahnspezialisten kräftig in die 3D-Druck-Technologie investierten. Siemens konnte damit nicht nur die Bevorratung bestimmter Ersatzteile reduzieren, dank 3D Druck konnten sie auch die Fertigungszeit von Bauteilen um bis zu 95 % reduzieren. Siemens Mobility kann jetzt nahtlos auf sämtliche interne Nachfragen und Kundenanforderungen reagieren.

Siemens setzt auf einen Drucker von Stratasys 

Als Vorzeige-Depot von Siemens Mobility werden monatlich etwa hundert Züge im RRX Rail Service Centers gewartet. Dieses hohe Aufkommen setzt die Lieferkette unter Druck und erfordert verlässliche Fertigungslösungen, die eine breite Palette von Kundenanforderungen auf schnelle und kostengünstige Weise erfüllen. Deshalb hat das Unternehmen in einen Stratasys Fortus 450mc 3D-Drucker investiert, um Ersatzteile und Werkzeuge bedarfsgerecht herstellen zu können. „Wir glauben, dass unser RRX Rail Service Center das fortschrittlichste Depot der Welt ist", sagt Michael Kuczmik, Head of Additive Manufacturing, Siemens Mobility GmbH, Customer Service. „Durch die Kombination von verschiedenen innovativen digitalen Technologien können wir die Effizienz der Eisenbahnbetriebe unserer Kunden erheblich steigern. Die additive Fertigung mit FDM von Stratasys spielt dabei eine zentrale Rolle. Dies ermöglicht uns, Ersatzteile mit längerer Lebensdauer zu reduzierten Kosten und innerhalb kürzester Zeit zu optimieren.“ 

Siemens, Mobility, Ersatzteile © Siemens AG

Mit der Fortus 450mc von Stratasys  konnte Siemens Mobility die Fertigungszeit für jedes Ersatzteil um bis zu 95% reduzieren.

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Erhöhte Kundenorientierung durch maßgeschneiderte Lösungen

Laut Michael Kuczmik hat die Möglichkeit, maßgefertigte Ersatzteile je nach Bedarf herzustellen, die Flexibilität gesteigert, mit welcher Kundenanforderungen erfüllt werden. „Jeder Zug muss mehrmals im Jahr gewartet werden. Wie Sie sich vorstellen können, möchten alle unsere Kunden, dass dieser Prozess schnellstmöglich durchgeführt wird. Gleichzeitig erwarten sie von unserer Arbeit höchste Genauigkeit, Sicherheit und Qualität. Zudem müssen wir mit ungeplanten oder kurzfristig anfallenden Arbeiten rechnen. In Anbetracht der verschiedenen Zugmodelle und Unternehmen die wir bedienen, erfordert dies eine Menge maßgefertigter Lösungen.

Siemens wird Spritzguss-unabhängiger 

Früher war Siemens von herkömmlichen Methoden, wie Spritzguss, abhängig, um Kundenanforderungen zu erfüllen. Die ca. sechswöchige Herstellungszeit eines kundenspezifischen Spritzguss-Bauteils führte zu langen Vorlaufzeiten, was bei Einzelteilen wirtschaftlich nicht vertretbar war. Um kostengünstiger zu werden, stellte das Team oft größere Stückzahlen der Bauteile her, von denen viele Bauteile nicht genutzt wurden.

„Mit der Fortus 450mc können wir Ersatzteile innerhalb weniger Stunden per 3D-Druck herstellen. Bauteile die sonst sechs Wochen dauerten, können jetzt in 13 Stunden hergestellt werden. Innerhalb von nur einer Woche können wir den Entwurf prüfen und optimieren sowie ein endgültiges, maßgefertigtes und hochwertiges Bauteil herstellen. Dadurch konnten wir die Fertigungszeit für jedes Bauteil um bis zu 95% reduzieren, wodurch unsere Reaktionszeit gegenüber unserer Kunden erheblich verkürzt wurde“, sagt Tina Eufinger, Business Development Additive Manufacturing, Siemens Mobility Division.

Siemens, Mobility, Ersatzteile © Siemens AG

Siemens Mobility verwendet die Fortus 450mc jetzt auch, um innerhalb weniger Stunden individuelle Werkzeuge für jedes Drehgestell herzustellen.

Auch Werkzeuge, wie Drehgestellverbinder werden gedruckt 

Neben dem 3D-Druck von Ersatzteilen, verwendet das Team die Technologie von Stratasys ebenfalls zur Herstellung von Werkzeugen. Ein Beispiel dafür ist der Drehgestellverbinder, der zur Wartung der Drehgestelle (dem Chassis oder Rahmen der Radsätze) eingesetzt wird. Werkzeuge für diese Anwendung sind mit herkömmlichen Methoden bekanntlich schwer herzustellen, da sie äußerst komplexe Formen aufweisen können und genau angepasst sein müssen. Zudem wiegen die Drehgestelle mehrere Tonnen. Um sie zu bewegen, ist ein robustes und langlebiges Material erforderlich, damit sie den erheblichen Kräften beim Fahren oder Bremsen standhalten. Siemens verwendet die Fortus 450mc, um innerhalb weniger Stunden individuelle Werkzeuge für jedes Drehgestell herzustellen. Um die benötigte Stabilität zu gewährleisten, verwendet das Team das thermoplastische Material ULTEM 9085.

Es braucht robuste Ausgangsmaterialien für den Druck 

„Die Verbinder gelten als grundlegende Werkzeuge für eine effektive und sichere Instandhaltung von Drehgestellen. Deshalb war es besonders wichtig, Materialien der additiven Fertigung zu finden, die robust genug sind, um solchen Belastungen standzuhalten“, erklärt Kuczmik. „Das Material ULTEM 9085 ist so widerstandsfähig, dass wir die Vorteile des 3D-Drucks nutzen und unsere herkömmlichen Fertigungsmethoden in dieser Werkzeuganwendung ersetzen können.

„Die Möglichkeit, maßgefertigte Werkzeuge und Ersatzteile ohne Mindestanzahl jederzeit und nach Bedarf mittels 3D-Druck herzustellen, hat unsere Lieferkette verändert. Wir haben unsere Abhängigkeit von Outsourcing-Tools sowie die Kosten pro Bauteil reduziert. Nun sind wir in der Lage, Wartungsarbeiten für Kleinserien kostengünstig und effizient zu übernehmen“, sagt er abschließend.

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