3D-Druck-Datenmanagement

Das erneute 3D-Drucken von Bauteilen in kurzem Zeitabstand stellt Unternehmen oft vor organisatorische Herausforderungen.

Problemstellung

Das Dilemma ist vielen Nutzern des 3D-Drucks bekannt: ein bestimmtes Bauteil soll in kürzester Zeit erneut unter identischen oder leicht abgewandelten Bedingungen gedruckt werden. Das ist allerdings nur möglich, wenn alle wichtigen Daten des vorangegangenen Druckjobs erhoben und für alle relevanten Personen zugänglich archiviert wurden. Meist kommt im betrieblichen Tagesgeschäft eine geordnete Dokumentation zu kurz, weil geeignete Strukturen fehlen. Die einzelnen Mitarbeiter dokumentieren zwar, speichern aber die Dateien lokal auf dem eigenen Rechner oder auf den Computern mit Konstruktionsprogrammen oder der Druckersoftware. Folglich müssen die Daten nochmals aufgearbeitet und unter Umständen Testdrucke durchgeführt werden – ein äußerst zeitintensiver und daher ineffizienter Vorgang.

Zielstellung

Vor diesem Hintergrund entwickelt die Modellfabrik 3D-Druck in Jena auf Basis ihrer FDM®-Drucktechnik einen Demonstrator. Dieser zeigt vor allem kleinen Unternehmen, wie durch eine vergleichsweise einfache Automatisierung die Verwaltung von Druckjob-Daten unterstützt werden kann.

Projektbeschreibung

Dem Demonstrator liegt eine „Daten-Prozesskette“ zugrunde, also ein Ablaufplan zur Erfassung, Verarbeitung und Visualisierung der unterschiedlichen Daten, die bei einem Druckprozess entstehen. Die technische Umsetzung erfolgte mit gängigen Hardware- und Open-Source-Software-Komponenten (siehe Abbildung). Genutzt werden darüber hinaus der Prozessüberwachungs- und der Cloud-Demonstrator der Modellfabrik sowie das mobile 3D-Laserbeschriftungssystem der Modellfabrik, wenn das gedruckte Bauteil anschließend mit einem QR-Code beschriftet werden soll.

Die Steuerung der Daten-Prozesskette und letztlich die Zusammenfassung aller relevanten Informationen zu einem Druckjob übernimmt eine Software. Sie bereitet sämtliche Produktionsdaten des Bauteils in einem Bericht (Report) in Form eines PDF-Dokuments auf. Dieser enthält beispielsweise Angaben wie:

das Datum,
Bezeichnung des Bauteils,
Name des Bearbeiters,
das verwendete Material,
den Materialhersteller,
die Druckprozessdaten,
den Link zu den Modelldaten und
ein Bild vom fertigen Bauteil.

Abschließend werden diese Daten gemeinsam mit dem PDF-Report in einer Datenablage auf der Cloud gespeichert und eine E-Mail-Benachrichtigung mit dem Link zum entsprechenden Verzeichnis versendet.

Ebenfalls im Report aufgeführt ist ein QR-Code, der den Speicherort des Reports verschlüsselt. Dieser kann auf dem gedruckten Bauteil mit Hilfe einer Laserbeschriftung aufgebracht und somit dem Bauteil alle relevanten Informationen zu seiner Entstehung mitgegeben werden. Die Informationen erlauben zum Beispiel Rückschlüsse auf die Haltbarkeit oder mögliche Ursachen für Abnutzungserscheinungen.

Mehrwert für KMU