3D-Druck statt Stillstand: Ersatzteile auf Knopfdruck

In einem kleinen Industriegebiet östlich der Stadt Dorsten, am nördlichen Rand des Ruhrgebiets, befindet sich einer von 13 Produktionsbetrieben von Coca-Cola Europacific Partners Deutschland (CCEP DE). Dort werden täglich Millionen Flaschen und Dosen befüllt, verpackt und ausgeliefert. Unter anderem arbeiten hier drei Linien für Einweg-PET-Behälter und zwei Highspeed-Dosenlinien von Krones – und zwar im Dreischichtbetrieb, um die hohe Menge an Aufträgen zuverlässig abarbeiten zu können.

Genau deshalb wäre es fatal, würde ein Teil in diesem Kreislauf nicht mehr funktionieren. Denn auf jeden Ausfall folgt ein Linienstillstand – und folglich ein teurer Produktionsausfall. Somit kann das Warten auf ein Ersatzteil schnell zu einem kostspieligen Ereignis werden. „Vor Kurzem ist es uns passiert, dass der Packer einer unserer Dosenlinien stehengeblieben ist, weil ein kleines Kunststoffteil, eine Haltevorrichtung für ein Schneidmesser, gebrochen war“, erinnert sich Maik Becker, OT Engineer bei CCEP DE in Dorsten. Er ist verantwortlich für die Betreuung, Weiterentwicklung und Sicherheit der Systeme zum Steuern und Überwachen der Produktionsanlagen.  

Ersatzteile selbst vor Ort drucken

Aber der Betrieb hat eine Lösung an der Hand, um das benötigte Teil innerhalb nur weniger Stunden austauschen zu können – und diese Lösung heißt Rapid Part on Demand. Dahinter verbirgt sich ein Komplettpaket von Krones für die Ersatzteil-Versorgung, bestehend aus 3D-Drucker, Zugang zu Druckdaten und weiterer Unterstützung, wenn Sonderanforderungen auftauchen.  

Ein solcher Sonderfall war auch die defekte Haltevorrichtung „Weil für dieses Bauteil noch keine 3D-Druckdaten verfügbar waren, habe ich mich damals direkt mit dem 3D-Druckteam von Krones in Verbindung gesetzt – und dieses hat uns schnell und unkompliziert weitergeholfen“, so Maik Becker. Denn auch, wenn bereits mehr als 1.000 Standardbauteile in der Datenbank zum Download zur Verfügung stehen, gibt es dennoch Fälle, bei denen noch keine 3D-Druckdaten existieren. „Aber Krones konnte uns wirklich schnell eine Lösung anbieten“, so Maik Becker. „Binnen kürzester Zeit wurde das Teil extra für uns konstruiert und wir konnten die Druckdaten ganz einfach über den Krones.shop an unseren Drucker schicken.“  

Customized Engineering für 3D-Druck-Ersatzteile

„Das, was CCEP DE hier nutzt, ist eine von zwei Möglichkeiten im Rahmen unseres Rapid Part on Demand Angebots“, erklärt Regina Schweiger aus dem 3D-Druck-Team bei Krones. „Beim sogenannten Customized Engineering erstellen wir Drucklizenzen für Teile, die nicht im Standard-Ersatzteilkatalog in unserem Krones.shop zu finden sind.“  

Platziert ein Kunde eine entsprechende Anfrage, dann führen Regina und ihre Kollegen binnen eines Werktags zunächst eine Machbarkeitsprüfung durch, um zu untersuchen, ob sich das Ersatzteil überhaupt für 3D-Druck eignet. „Wir kennen natürlich die Krones Maschinen ganz genau und wissen, welchen Herausforderungen einzelne Bauteile ausgesetzt sind. Mit diesem Know-how konstruieren wir ein passgenaues 3D-Druck-Teil und finden das richtige Material, damit das Endprodukt dann natürlich auch den Gegebenheiten in der Produktion standhält“, so Regina Schweiger. 

Entscheidet sich der Kunde dann dafür, die Druckdaten des vorkonstruierten Teils zu kaufen, dann ist das fertige Ersatzteil – wie auch bei den Standardbauteilen (Details siehe Kasten) – nur einen Knopfdruck entfernt. „Nur drei Stunden später hatten wir dann das 3D-gedruckte Ersatzteil in der Hand, konnten es einbauen und die Anlage lief wieder“, erinnert sich Maik Becker. „Die Bedienung des Druckers ist wirklich einfach und es ist ein großer Vorteil, dass man keine Konstruier- oder 3D-Druck-Kenntnisse braucht, weil diese Vorarbeit ja Krones übernimmt.“

Nur drei Stunden später hatten wir dann das 3D-gedruckte Ersatzteil in der Hand, konnten es einbauen und die Anlage lief wieder. Maik BeckerOT-Engineer bei Coca-Cola in Dorsten

Kostengünstiger und schneller

Das schnelle Wiederanfahren der Produktion nach einem ausfallbedingten Stopp ist wohl der größte Vorteil von Rapid Part on Demand. Aber die 3D-Druck-Technologie zeigt natürlich auch noch an anderen Stellen ihre Stärken. „Tatsächlich produzieren wir Teile, die 3D-druckbar sind, immer in geringer Stückzahl auf Vorrat“, so Maik Becker. „So können wir bei einem Ausfall oder einer geplanten Instandhaltungsmaßnahme sofort das benötigte Teil ersetzen und haben nach nur ein paar Stunden auch schon wieder ein neues Ersatzteil auf Lager.“ Indem durch den eigenen 3D-Drucker schnell reagiert und nachproduziert werden kann, genügt es, lediglich kleine Stückzahlen auf Vorrat zu halten. Somit sind keine großen Lagerkapazitäten nötig.

Ein weiterer großer Pluspunkt ist das Einsparungspotenzial: Denn die laufenden Ausgaben, zum Beispiel für die Drucklizenz oder die Materialien, die sogenannten Filamente, sind deutlich niedriger als die Kosten für das konventionelle Ersatzteil und dessen Versand. 

Doch wie steht es eigentlich um die Langlebigkeit der 3D-gedruckten Teile? Basierend auf den Erfahrungen aus den letzten Jahren hat Maik Becker darauf eine klare Antwort: „Für unsere Anwendungen ist die Qualität der selbst gedruckten Teile mit der von Originalteilen vergleichbar. Krones hat sehr viel Zeit und Aufwand in Tests und Materialentwicklung gesteckt – das macht sich in der Praxis bezahlt“, zeigt er sich beeindruckt.