Verbesserung der betrieblichen Bereitschaft durch die Nutzung von Additive Manufacturing (AM)

Die Betriebsbereitschaft von Ausrüstung ist von entscheidender Bedeutung, sei es in kommerziellen Umgebungen oder auf dem Schlachtfeld. Stillstandzeiten können hierbei verheerende Folgen haben – finanzielle Verluste oder sogar das Risiko von Menschenleben. Es ist daher unerlässlich, dass Regierungen, Militärs und Verteidigungsunternehmen bestimmte Risikominderungsprotokolle und -praktiken übernehmen, um bekannte und unbekannte Herausforderungen zu minimieren.

Ein Weg, um flexibel auf komplexe Probleme zu reagieren, ist der Einsatz von Additive Manufacturing (AM) oder 3D-Druck. In den USA hat das Verteidigungsministerium (US Department of Defense, DoD) bereits im Jahr 2021 den Additive Manufacturing Strategy Report veröffentlicht, der drei Hauptinitiativen zur Nutzung dieser Technologie hervorhebt:

1. Modernisierung nationaler Verteidigungssysteme
2. Verbesserung der Materialbereitschaft
3. Steigerung der Fähigkeiten und Innovationskraft der Kämpfer auf dem Schlachtfeld

Bereits vor 2021 haben die Regierung und führende Hersteller in den USA den 3D-Druck in ihre Forschungs- und Entwicklungslabore sowie in die Systemgestaltung integriert. Sie haben sogar Geräte an vorderen Einsatzbasen auf der ganzen Welt installiert. Was als schnelles Herstellungswerkzeug mit Polymer-3D-Druck begann, hat sich zu einer Produktion von Ersatzteilen und Reparaturen für Feldausrüstung entwickelt, die sowohl Kunststoff- als auch Metall-AM-Prozesse nutzen.

Im Jahr 2022 startete die US-Regierung zusammen mit führenden Original Equipment Manufacturers (OEMs) die Initiative Additive Manufacturing Forward (AM Forward), um die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette in den Verteidigungs- und kommerziellen Branchen mithilfe von AM voranzutreiben. OEM-Teilnehmer wie General Electric Aviation, Honeywell, Siemens Energy, Raytheon Technologies und Lockheed Martin arbeiten dabei direkt mit kleinen und mittelständischen US-Herstellern zusammen, um die Nutzung und Standardisierung von AM zu erhöhen. Und hier kommen Contract Manufacturers (CMs) wie Endeavor 3D ins Spiel.

Warum wird AM von der US-Regierung an externe CMs ausgelagert? Hier sind vier Hauptgründe:

1. AM-Erfahrung und -Werkzeuge: AM umfasst zahlreiche Technologien, die sich in Preis, Fähigkeit, Auflösung, Materialien und Wiederholbarkeit unterscheiden. Die US-Regierung und andere Organisationen weltweit wenden sich an CMs, um deren Erfahrung und Fachwissen zu nutzen. CMs verfügen über erfahrene Ingenieurteams, die mit verschiedenen Prozessen und Materialien gearbeitet haben. Sie können dabei helfen, die geeignete AM-Technologie für spezifische Anwendungen auszuwählen und bieten zusätzlich Zugang zu Werkzeugen wie 3D-Scannern, Designsimulation und Topologieoptimierung, um Designs zu optimieren.

2. Zugang zu neuen Technologien und Materialien: CMs sind Vorreiter in der Technologie und haben oft Zugang zu fortschrittlichen Systemen. Für die US-Regierung sind CMs ein Weg, neue Technologien und Materialien kennenzulernen sowie Schulungen für 3D-Drucker und Materialien zu erhalten. Insbesondere im Bereich des Metalldrucks gibt es hohe Anforderungen an Einrichtungen und Handhabung, die CMs bieten können, ohne dass hohe Kosten oder logistische Probleme entstehen.

3. Anwendungsentwicklung und -prüfung: Die Gieß- und Schmiedeindustrie hat in letzter Zeit mit Herausforderungen bei den Kapazitäten zu kämpfen, was die Beschaffung wichtiger Komponenten für Waffen und unterstützende Plattformen erschwert. Die American Makes Initiative hat im April 2024 eine Untersuchung gestartet, um den metallischen 3D-Druck als schnelle alternative Gießmethode zu validieren. CMs spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung, Produktion, Prüfung und Qualifizierung dieser Teile.

4. Einsatzbereitschaft mit bedarfsgesteuerten Ersatzteilen: Die schnelle Instandsetzung alternder Ausrüstung und die schnelle Bereitstellung von Drohnen und autonomen Fahrzeugen sind wichtige Gründe für die Nutzung von AM durch das Verteidigungslogistikamt (Defense Logistics Agency, DLA). CMs wie Endeavor 3D sind darauf spezialisiert, diese Probleme zu lösen und schnell zu skalieren.

Es ist klar, dass CMs eine entscheidende Rolle bei der Modernisierung des Militärs und bei der Verbesserung der Innovationskraft der Kämpfer spielen. Endeavor 3D ist stolz darauf, ein Partner zu sein und nicht nur ein Lieferant. Das Unternehmen ist bestrebt, die technischen Herausforderungen bei der Produktentwicklung zu verstehen und die Bedürfnisse des Verteidigungssektors zu erfüllen. Endeavor 3D ist ein amerikanisches Unternehmen und fühlt sich geehrt, die Streitkräfte der USA bei ihrer wichtigen Arbeit zu unterstützen.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ) basierend auf den Hauptthemen und Informationen des Artikels:

Frage 1: Was ist die Bedeutung der Betriebsbereitschaft von Ausrüstung?
Antwort: Die Betriebsbereitschaft von Ausrüstung ist von entscheidender Bedeutung, um finanzielle Verluste oder das Risiko von Menschenleben zu vermeiden. Stillstandzeiten können schwerwiegende Folgen haben.

Frage 2: Was ist Additive Manufacturing oder 3D-Druck?
Antwort: Additive Manufacturing (AM) oder 3D-Druck ist eine Technologie, bei der Objekte schichtweise aufgebaut werden, indem Materialien nach und nach hinzugefügt werden.

Frage 3: Welche Hauptinitiativen werden im Additive Manufacturing Strategy Report des US-Verteidigungsministeriums hervorgehoben?
Antwort: Die Hauptinitiativen sind die Modernisierung nationaler Verteidigungssysteme, die Verbesserung der Materialbereitschaft und die Steigerung der Fähigkeiten und Innovationskraft der Kämpfer auf dem Schlachtfeld.

Frage 4: Warum wird AM von der US-Regierung an externe CMs ausgelagert?
Antwort: Es gibt vier Hauptgründe dafür: CMs haben Erfahrung und Werkzeuge im Bereich AM, bieten Zugang zu neuen Technologien und Materialien, spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Prüfung von Anwendungen und ermöglichen die schnelle Bereitstellung von bedarfsgesteuerten Ersatzteilen.

Frage 5: Warum ist die Einsatzbereitschaft mit bedarfsgesteuerten Ersatzteilen wichtig?
Antwort: Die schnelle Instandsetzung alternder Ausrüstung und die schnelle Bereitstellung von Drohnen und autonomen Fahrzeugen sind wichtige Gründe für die Nutzung von AM durch das Verteidigungslogistikamt (Defense Logistics Agency, DLA).

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Definitionen wichtiger Begriffe:

– Betriebsbereitschaft: Die Fähigkeit von Ausrüstung, betriebsbereit und funktionsfähig zu sein.
– Additive Manufacturing (AM): Eine Technologie, bei der Objekte schichtweise aufgebaut werden, indem Materialien nach und nach hinzugefügt werden.
– US Department of Defense (DoD): Das Verteidigungsministerium der Vereinigten Staaten.
– OEM: Original Equipment Manufacturer (Originalgerätehersteller) – ein Unternehmen, das Produkte herstellt, die als Komponenten in anderen Unternehmen verwendet werden.
– CM: Contract Manufacturer (Auftragsfertiger) – ein Unternehmen, das Fertigungsdienstleistungen für andere Unternehmen anbietet.
– AM Forward: Eine Initiative, die von der US-Regierung und führenden OEMs gestartet wurde, um die Widerstandsfähigkeit der Lieferkette mithilfe von Additive Manufacturing voranzutreiben.
– Defense Logistics Agency (DLA): Das Verteidigungslogistikamt der Vereinigten Staaten.

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– [Endeavor 3D](http://www.Endeavor3D.com)