Schnelle Adaption an neue Produkte und Situationen mit Additiver Fertigung – Beispiel: Die Verpackungsmaschine

Adaptive Maschinen so flexibel wie ein Chamäleon? Wäre es nicht großartig, wenn ihre Maschine sich genauso einfach an neue Begebenheiten, an neue Produkte und Anforderungen anpassen würde?

Okay, ganz so schnell wie beim Chamäleon geht es vermutlich (noch) nicht, aber schauen wir uns als Beispiel eine Verpackungsmaschine an.

Verpackungsmaschinen kümmern sich wie der Name schon sagt, um das Verpacken von Produkten. Ziel ist es die Produkte und ihre Verpackung so zu gestalten, dass sie besser transportierbar, handhabbar und optisch attraktiver werden. In der Regel sind Maschinen, verglichen mit dem Menschen, in diesem Falle schneller, genauer und am Ende kostengünstiger in der Abarbeitung der Aufgabe. Jedoch sind Maschinen normalerweise nur für ganz spezielle Aufgaben ausgelegt und entwickelt. Ändern sich die Aufgaben oder die Anforderungen müssen meist auch die Maschinen angepasst werden.

Speziell im Verpackungsmaschinenbau, wie bei unserem Kunden WestRock, ist eine schnelle Adaption von höchster Wichtigkeit. So verpacken WestRocks Maschinen im Sekundentakt z.B. Getränkeflaschen in ihre Umverpackung. Jeder Stillstand reduziert den Durchsatz und somit den Gewinn. Die heutige Marktsituation erfordert es, dass die Getränkehersteller immer wieder neue Produkte oder auch Sondereditionen auflegen. Nur durch gesteigerte Produktattraktivität und kontinuierliche Markenpräsenz lässt sich der Marktanteil sichern. Können die bestehenden Maschinen nicht zeitnah an neue Produkte angepasst werden, sind solche Sondereditionen schnell unwirtschaftlich.

Aber wie wird ihre Maschine nun zum Chamäleon? Wenn Sie nicht gerade einen Zauberstab zur Hand haben, können simulations-unterstütztes Design und Additive Fertigung weiterhelfen! Im Falle von WestRock muss der bestehende Flaschengreifer der neuen Flaschenform angepasst werden, um die neue Flasche mit weniger “Spiel” d.h. weniger Verlust, transportieren zu können. Hierzu soll das bestehende Bauteil bis zum Flaschenhals verlängert werden.

Mit Funktionalem Generativem Design und einer Additive Fertigungsmethode kann trotz vergrößertem Bauteil die Gewichtszunahme so gering wie möglich gehalten werden ohne an anderer Stelle Effizienz einzubüßen.

Mit Hilfe der CAD Design Lösung “Funktional Generative Design” lässt sich schnell ein effizientes Design entwerfen. Dieses durchläuft dann die Additive Fertigungsvorbereitung bevor es auf dem 3D-Drucker hergestellt werden kann. Der softwareseitige Prozess von Ideenfindung, CAD und virtuellem Bauteiltest zur Fertigungsvorbereitung lässt sich nahtlos in der 3DEXPERIENCE Plattform durchlaufen. Zur eigentlichen Fertigung wurde hardwareseitig ein FDM-Drucker von Stratasys, einem unserer Additiven Fertigungstechnologiepartner, verwendet.Möchten Sie mehr über diesen Prozess erfahren und die “Chamäleon”-Fertigungsmaschine kennenlernen? Dann sehen sich sich einfach unser on-demand eSeminar an! Wussten Sie übrigens, dass sich mit Technologie von SIMULIA der Druckprozess des entwickelten Bauteils vorab untersuchen lässt und sich damit frühzeitig ungünstige Wärmeeinträge und unerwünschte Verformungen erkennen und verhindern lassen? Mehr dazu haben wir in den aktuellen SIMULIA Community News zusammengestellt. Die hier beschriebene Anwendung war Teil des Dassault Systèmes Hannover Messe Auftritts 2017.

Wir danken WestRock und Stratasys für Ihre Unterstützung.