Die Kosten des Ratens
Wenn Ingenieure einen neuen Metalldruckprozess entwickeln, ist der Standardansatz Trial-and-Error. Testteil drucken. Inspizieren. Parameter anpassen. Erneut drucken. Wiederholen, bis das Ergebnis akzeptabel ist.
Branchendaten zeigen, dass es im Durchschnitt 8 bis 12 Testdrucke pro neuem Bauteiltyp braucht. Jeder Fehldruck verschwendet Material, Maschinenzeit und Ingenieursstunden. Bei üblichen Stundensätzen können sich die Entwicklungskosten auf 34.000 bis 84.000 Euro pro Bauteiltyp summieren.*
Was sich durch Simulation ändern kann
Statt jede Parameterkombination auf der Maschine zu fahren, simulieren Sie sie zuerst. Ein Nachtlauf auf Cloud-GPUs kann 25 bis 125 verschiedene Parametersätze auswerten: Laserleistung, Scangeschwindigkeit, Schichthöhe und Spurabstand in jeder relevanten Kombination.
Die Simulation zeigt, was in jedem Fall passiert: Schmelzbadform, Temperaturverteilung, Erstarrungsverhalten, Defektbildung. Sie sehen, welche Parameter stabile Spuren erzeugen und welche zu Porosität oder Anbindungsfehlern führen.
Eine Modellrechnung
Basierend auf Branchendurchschnitten lässt sich folgendes Szenario ableiten:
- Testdrucke könnten von 8-12 auf 2-3 sinken, weil nur noch Parameter gedruckt werden, die die Simulation bereits als vielversprechend identifiziert hat
- Entwicklungszeit könnte von Monaten auf Wochen schrumpfen, weil die Simulation über Nacht läuft statt über Wochen an Maschinenzeit
- Materialverschwendung könnte um bis zu 75 % sinken, weil weniger Fehldrucke weniger Ausschuss bedeuten
Für ein Unternehmen, das 3 neue Bauteiltypen pro Jahr entwickelt, ergäbe sich in diesem Szenario eine jährliche Einsparung im sechsstelligen Bereich.
Diese Zahlen sind eine Modellrechnung, kein validiertes Ergebnis. Die tatsächlichen Einsparungen hängen von Material, Prozesstyp und Bauteilkomplexität ab. Genau das wollen wir in unseren ersten Pilotprojekten mit echten Daten belegen.
Das Fazit
Simulation ersetzt physische Tests nicht. Sie brauchen weiterhin Validierungsdrucke. Aber statt die Maschine als Suchwerkzeug zu nutzen, nutzen Sie sie als Bestätigungswerkzeug. Die teure Exploration findet in der Software statt. Die Maschine fährt nur die Parameter, die die Simulation bereits als vielversprechend identifiziert hat.
Das ist ein grundlegend anderer Weg der Prozessentwicklung.
*Branchendurchschnitte basierend auf Gesprächen mit AM-Anwendern und Fachliteratur.