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Rapid Manufacturing - eine interdisziplinäre Strategie

  • Als um 1987 ein Verfahren namens Stereolithographie und ein Stereolithography Apparatus (SLA) vorgestellt wurden, war der Traum von der Herstellung beliebiger dreidimensionaler Bauteile direkt aus Computerdaten und ohne bauteilspezifische Werkzeuge Realität geworden. Ein Anwendungs-Szenario wurde gleich mitgeliefert. Diese Technologie würde es möglich machen, die gesamte Ersatzteilversorgung der Amerikanischen Pazifikflotte mittels ein paar dieser Maschinen, umfangreicher Datenstätze und genügend Rohmaterial vor Ort auf einem Flugzeugträger direkt nach Bedarf zu fertigen. Diese Vorstellung definierte schon damals die direkte digitale Fertigung, das Rapid Manufacturing. In der Realität bestanden die mit diesem Verfahren hergestellten Bauteile nur aus Kunststoff, waren ungenau, bruchempfindlich und klebrig und allein in der Produktentwicklung, eben als Prototypen zu benutzen. Sie waren schnell verfügbar, weil zu Ihrer Herstellung keine Werkzeuge benötigt wurden. Folgerichtige und zudem modern hießen sie: Rapid Prototyping. Rapid Prototyping wurde schnell zum Synonym eines neuen Zweiges der Fertigungstechnik, der Generativen Fertigungstechnik. Die weitere Entwicklung brachte neue Verfahren, höhere Genauigkeiten, verbesserte Werkstoffe und neue Anwendungen. Die Herstellung von Negativen, also Werkzeugen, mit dem gleichen Verfahren wurde marketing-getrieben Rapid Tooling genannt und als die ersten Bauteile nicht mehr als Prototypen, sondern als Endprodukte eingesetzt wurden, nannte man dies Rapid Manufacturing - das Ziel war erreicht. War das Ziel wirklich erreicht? Ist es Rapid Manufacturing, wenn ein generativ gefertigtes Bauteil die gewünschte Spezifikation erreicht? Was muss passieren, damit aus dem Phänomen Rapid Prototyping eine Strategie wird, die geeignet ist, einen Paradigmenwechsel von der heutigen Hersteller-induzierten Massenproduktion von Massenartikeln zur Verbraucher-induzierten (und verantworteten) Massenproduktion von Einzelteilen für jedermann ermöglichen und möglicherweise unsere Arbeits- und Lebensformen tiefgreifend zu beeinflussen? Im Beitrag wird der Begriff der (Fertigungs-) Strategie „Rapid Manufacturing“ näher beleuchtet. Es wird diskutiert, welche Maßnahmen auf der technischen und der operative Ebene getroffen werden müssen, damit die generative Fertigungstechnik im Sinne dieser Strategie umgesetzt werden kann. Beispiele belegen, dass diese Entwicklung bereits begonnen hat und geben Anregungen für eine konstruktive Diskussion auf der RapidTech 2006.
  • As a process called stereolithography and a stereolithography apparatus (SLA) was presented in 1987, the dream of manufacturing any three-dimensional component directly from computer data and without component-specific tools became reality. An application scenario was supplied at the same time. This technology would make it possible to produce the entire spare parts requirement of the American Pacific Fleet merely through the use of a couple of such machines, extensive datasets and enough raw material on board an aircraft carrier directly as required. This image defined direct digital fabrication, rapid manufacturing, even at that time. In reality, this procedure only managed to produce components in plastic which were imprecise, fragile and sticky and only usable as prototypes in product development. They were rapidly available, because no tools were required for their manufacture. Consequentially, they are now known as Rapid Prototyping in modern jargon. Rapid Prototyping quickly became a synonym for a new branch of production engineering known as generative production engineering. Continued development brought new processes, improved accuracy, improved materials and new applications. The manufacturing of negatives, in other words tools, using the same procedure was quickly named rapid tooling by the marketing sector, and once the first components were used as final products instead of just prototypes the process was renamed "rapid manufacturing" - the goal had been reached. Was the goal really reached? Is it rapid manufacturing if a generatively manufactured component reaches the required specifications? What has to happen so that the rapid prototyping phenomenon becomes a strategy which is suitable for enabling the paradigm change from current manufacture-induced mass production of mass articles to consumer-induced (and consumer-responsible) mass production of single parts for anyone, and in all possibility makes dramatic changes in our way of working and living? The lecture includes detailed information about the (production) strategy term "rapid manufacturing". We will be discussing which measures need to be taken on the technical and operative level so that generative production engineering can be implemented in the sense of this strategy. Examples will show that this development has already started, and should provoke stimulation leading to constructive discussion during RapidTech 2006.

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Metadaten
Author:Andreas Gebhardt
DOI:https://doi.org/10.21269/139
Document Type:Article
Language:German
Year of Completion:2006
Publishing Institution:Fachhochschule Aachen
Date of the Publication (Server):2006/06/28
Tag:Generative Fertigungstechnik; Rapid Manufacturing; Rapid Prototyping; Stereolithographie
Rapid prototyping; rapid manufacturing
GND Keyword:Rapid prototyping
Source:http://www.rtejournal.de/archiv/ausgabe3/index_html/360/
Institutes:FH Aachen / Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 670 Industrielle Fertigung