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Massenproduktion

Großbrauerei setzt 3D-Druck inhouse um

| Redakteur: Stefan Guggenberger

Mit über 150 Brauereien ist Heineken einer der größten globalen Bierproduzenten. In einer Brauerei im spanischen Sevilla hat das Unternehmen hauseigenen 3D-Druck eingeführt, um die Effizienz zu steigern.

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Am Standort Sevilla setzt Heineken in mehreren Bereichen auf 3D-Druck.
Am Standort Sevilla setzt Heineken in mehreren Bereichen auf 3D-Druck.
( Bild: unsplash )

Optimierung der Fertigungslinie

Das Werk in Sevilla kann bis zu 500 Millionen Liter Bier pro Jahr produzieren, also eine klassische Massenproduktion. Wie jedes Unternehmen sucht auch Heineken nach Möglichkeiten die Effizienz ihrer Fertigungslinien zu erhöhen. In Sevilla entschied man sich dafür, Anwendungsgebiete für den 3D-Druck zu untersuchen. Dafür startete Heineken das Projekt hauseigene Additive Fertigung. Bei der Druckhardware setzt das Unternehmen auf Produkte der Firma Ultimaker.

Zu Beginn des Projekts wurden Ziele definiert: Der Fertigungsprozess sollte in Bezug auf Leistung, Betriebszeit und Sicherheit verbessert werden. Heineken begann, nach verschiedenen Methoden zur Umsetzung zu suchen. Sie erkannten schnell, dass hauseigener 3D-Druck ihnen die Flexibilität und Geschwindigkeit bietet, die sie benötigen und dennoch erschwinglich sowie einfach zu implementieren ist. Die Brauerei gibt an, mit ihren bisherigen Anwendungen Kostensenkungen zwischen 70 % und 90 % zu erreichen und dass zusätzlich eine Verkürzung der Lieferzeit um bis zu 90 % möglich ist, im Vergleich zur externen Beschaffung.

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Additive Anwendungsgebiete in der Großbrauerei

1. Sicherheitsschlösser

Zunächst wurden neue Sicherheitsschlösser entwickelt, die bei fast allen Maschinen in der Brauerei zum Einsatz kommen. Wenn die Maschinen gestoppt werden, verhindern die Schlösser, dass sie versehentlich während Wartungsarbeiten gestartet werden.

2. Funktionsteile für die Fertigungslinie

Nach dem ersten Erfolg mit den Sicherheitsschlössern wurden weitere Einsatzmöglichkeiten für die Fertigungslinie identifiziert. Die erste davon war der Druck von Ersatzteilen, die vom Originalhersteller nicht mehr geliefert werden. Das Outsourcing von abgekündigten Teilen oder deren Import ist oft teuer und zeitaufwendig. Hauseigener 3D-Druck ist hier in vielen Fällen schneller und kosteneffizienter. Außerdem wurden Kunststoffteile erzeugt, die als struktureller Ersatz für Metallteile dienen.

3. Optimierung der Teilekonstruktionen

AM bietet die Möglichkeit, Designs schnell und einfach zu iterieren. Ein Ingenieur kann also alternative Konstruktionen und Prüfteile vor Ort erstellen, während Kosten und Produktionszeiten relativ niedrig gehalten werden. Additiv gefertigte Kunststoffe sind leichter als die meisten Metalle und relativ stabil, wenn die richtigen Konstruktionsprinzipien und Materialien angewendet werden.

In Sevilla konnten verschiedene Teile durch ein verbessertes Design ersetzt werden. Beispielsweise hatte ein Metallteil, das mit einem Qualitätssensor auf einem Förderband verwendet wurde, oft Flaschen umgeworfen und Verstopfungen verursacht. Neu gestaltete 3D-Druckteile verhindern dieses Problem und sparen Flaschen, Geld und Zeit.

4. Werkzeuge zur Qualitätskontrolle und Wartung

Heineken hat verschiedene Werkzeuge entwickelt, um die Wartung seiner Maschinen einfacher und schneller zu gestalten. Eines dieser Werkzeuge ist das Stopper-Tool, das die Säulen der Führungsräder, die Flaschenetiketten anbringen, lockert und spannt. Vor der Einführung des 3D-Drucks musste dieses Werkzeug mittels CNC-Bearbeitung individuell angefertigt werden. Mit dem 3D-Druck konnten die Produktionskosten des Werkzeugs um 70 % und die Lieferzeit von drei Tagen auf einen Tag reduziert werden. Ein weiteres Beispiel sind Ringkerngummischneider. Deren Beschaffungszeit konnte durch AM von zehn Tagen auf einen Tag verkürzt werden.

Erste Ergebnisse der Pilotanlage

Nach dem ersten Jahr betrachtet die Brauerei das Projekt hauseigene Additive Fertigung als Erfolg. Die Sicherheit der Mitarbeiter wurde erhöht, Durchlaufzeiten wurden verringert und die Anwendungen führten zu signifikanten Kostensenkungen. Durch den 3D-Druck funktionaler Teile für die Fertigungslinie konnte Heineken die Funktionalität und Termintreue verbessern. Die Custom Tools haben die Durchführung von Wartungsarbeiten und Produktionsumstellungen für die Mitarbeiter vereinfacht und beschleunigt.

Nach Angaben des Unternehmens können die benötigten Teile im Durchschnitt 80 % schneller bereitgestellt werden als bei externer Beschaffung. Im Vergleich zu herkömmlich produzierten Teilen spricht die Brauerei von durchschnittlich 80 % weniger Kosten.

Weltweite Einführung des 3D-Drucks

Die erfolgreiche Einführung des 3D-Drucks in Sevilla ist im Konzern nicht unbemerkt geblieben. Heineken prüft aktuell das Potenzial einer weltweiten Skalierung. Zukünftig könnten also lokal entwickelte Lösungen (Werkzeuge, Ersatzteile, usw.) an anderen Konzernstandorten unmittelbar reproduziert werden. Dies würde die Bereitstellung neuer Anwendungen beschleunigen, da Teile digital und nicht physisch versendet werden. Außerdem können so internationale Frachtkosten und Transportbewegungen vermieden werden, was wiederum die Umweltkosten senkt.

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