#3DStartup: SelectAM unterstützt Unternehmen, die richtigen Teile für den 3D-Druck zu identifizieren

Die additive Fertigung (additive manufacturing, AM) ist in der Industrie als Methode zur Herstellung von Fertigteilen zunehmend präsent, doch viele Unternehmen sträuben sich noch gegen die Einführung dieser Technologie. Der Übergang vom Prototyping zur Klein- oder sogar Großserienfertigung ist nicht ohne Tücken. Zu den Hindernissen gehört zunächst ein Mangel an Fachwissen über diese innovative Produktionsmethode. Dies führt häufig zu Fehlinvestitionen und Verlusten, die Unternehmen davon abhalten, in AM zu investieren. Um diese Probleme zu lösen und die Technologie zugänglicher zu machen, hat das finnische Startup SelectAM eine vollautomatische, KI-gestützte Plattform entwickelt, die in der Lage ist, anhand weniger Daten die am besten geeigneten Teile für den 3D-Druck zu ermitteln und Kosten, Produktionszeit und Einsparungen im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher Verfahren zu schätzen. Um mehr zu erfahren, haben wir das SelectAM-Team interviewt, das uns mehr über die Funktionsweise seiner Lösung, aktuelle Projekte und das Potential der Künstlichen Intelligenz in der 3D-Druckbranche erzählt hat.

3DN: Könnten Sie sich kurz vorstellen und erzählen, wie Sie zum 3D-Druck gekommen sind?

Niklas: Mein Name ist Niklas Kretzschmar, ich bin Mitbegründer und Geschäftsführer von SelectAM. Mit dem 3D-Druck kam ich zum ersten Mal in Berührung, als ich Maschinenbau studierte. Ich war beeindruckt von den Designmöglichkeiten, die diese Technologie bietet, nicht nur für Prototypen, sondern vor allem für funktionalere Produktionsprodukte. Zunächst arbeitete ich an Entscheidungsunterstützungssystemen für das Pulverbettschmelzen von Metallen und an einer Ontologie für industrielles 3D-Druckwissen.

Kalle: Mein Name ist Kalle Lepola und ich bin seit etwa acht Jahren in die Welt der additiven Fertigung verliebt. Ich habe 2017 mit HP und der Multi Jet Fusion-Technologie begonnen, habe einen kurzen Abstecher zu SAP gemacht, innerhalb der Unternehmenssoftware, aber schließlich vermisste ich die 3D-Druckindustrie so sehr, dass ich zu SelectAM als Berater und später als Chief Business Officer kam. Ursprünglich habe ich mich für diese Branche interessiert, weil sie eine umweltfreundlichere und schnellere Produktionsmethode verspricht, die den Bedarf an Logistik und Lagerung reduziert. Außerdem freue ich mich auf den Tag, an dem ich ein neues Band für mein kränkelndes Knie in 3D drucken kann.

Niklas Kretzschmar (links) und Kalle Lepola (rechts).

3DN: Was ist SelectAM und was ist seine Aufgabe?

Unsere Hauptaufgabe besteht darin, Unternehmen dabei zu helfen, die richtigen Teile aus den richtigen Gründen herzustellen. Wir machen die digitale Fertigung zugänglich und versetzen Unternehmen in die Lage, von effizienten und nachhaltigen Prozessen zu profitieren, die Abfälle reduzieren und zielgerichtete Produkte vom Entwurf bis zur Auslieferung zu priorisieren.

Bei früheren Aufträgen haben wir festgestellt, dass es in der AM-Branche große Probleme gibt, die Unternehmen daran hindern, die Vorteile und Versprechen der additiven Fertigung zu nutzen. Unternehmen verlassen sich immer noch auf einige wenige „Experten“, um Teile für die additive Fertigung zu identifizieren und zu qualifizieren. Meistens basiert die Auswahl von Teilen für den 3D-Druck auf einem instinktiven Gefühl und dem Wissen über einige wenige Fertigungstechniken.

Außerdem ist die Identifizierung und Qualifizierung der effizientesten Produktionsmethode für ein bestimmtes Teil für viele Unternehmen ein manueller und zeitaufwändiger Prozess. Zu den größten Problemen in der Fertigungsindustrie gehören schließlich der übermäßige Vorrat an Produkten aufgrund hoher Mindestbestellmengen und lange, anfällige Lieferketten.

Im Grunde genommen stellen wir den Unternehmen rund um die Uhr einen „automatisierten 3D-Druck-Experten“ zur Verfügung, damit sie datengestützte Entscheidungen treffen können, die frei von Voreingenommenheit sind und auf einem breiten Wissen basieren und nicht auf eine Handvoll Produktionstechnologien beschränkt sind.

3DN: Wie funktioniert die Online-Plattform SelectAM? 

Es gibt viele Anwendungsfälle für unsere Plattform, wir werden die wichtigsten auflisten.

1. Top-Down-Identifikation – Unternehmen nutzen unsere Plattform, um anhand von Daten aus ihren ERP/PDM/PLM/Data Lake-Lösungen zu identifizieren, welche Teile additiv gefertigt, welche neu konstruiert und welche noch mit konventionellen Methoden produziert werden sollten. Bei diesem Ansatz berücksichtigen wir viele Parameter der Lieferkette wie MOQ (Minimum Order Quantity, Mindestbestellmengen), Restlebensdauer, Jahresbedarf, verfügbare Lagerbestände usw., um schließlich die Gesamtbetriebskosten zu berechnen, die wir mit den Kosten für die additive Fertigung vergleichen. Auf diese Weise ermöglichen wir unseren Kunden eine ganzheitliche Bewertung, wie additive manufacturing in ihren Betrieb passt. Wir haben festgestellt, dass der Anteil der identifizierten Komponenten maximal 5 % beträgt und der Zeitaufwand für solche Entscheidungen um 90 % reduziert werden kann, wenn mehr als einzelne Teile analysiert werden.
2. Preisprüfung und Bestellung – Unsere Lösung, insbesondere die kostenlose Version, wird verwendet, um Marktpreise für die Beschaffung von AM-Komponenten in Echtzeit zu vergleichen und zu erhalten. Diese Funktionalität ist wirklich das Herzstück der Lösung und wir wollten sie für alle kostenlos machen. Das Gute daran ist, dass diese Bewertung mit und ohne CAD-Dateien durchgeführt werden kann und trotzdem genaue Ergebnisse liefert. Wenn sich der 3D-Druck unter den verschiedenen Produktionstechnologien als kosteneffizienter erweist, ermöglichen wir auch die Bestellung von Teilen. 
3. Angebote – Wir arbeiten auch mit 3D-Druckdienstleistern und internen Teams großer OEMs zusammen, um Produktions- und Nachbearbeitungskosten und -zeiten genau abzuschätzen. Mit dieser Fähigkeit können unsere Kunden in Sekundenschnelle Angebote für ihre Maschinen erstellen. Wir haben Automatisierungsraten von 40-60 % festgestellt, was bedeutet, dass Sie einen Vollzeitmitarbeiter für strategischere Aufgaben einsetzen oder doppelt so viel verkaufen könnten, wenn Ihre Produktionskapazität dies zulässt.
4. Schätzungen zur Neugestaltung – Bei der Prüfung von Teilen sind wahrscheinlich nur 2-5 % der Komponenten direkt für den 3D-Druck geeignet. Dies ist verständlich, da die meisten Produkte in der Lieferkette nicht für diese Technologie ausgelegt sind. Dieser Prozentsatz kann durch ein Redesign der Komponenten erhöht werden. Unsere Kostenvoranschläge für die Umgestaltung bieten unseren Kunden die Möglichkeit, die Einsparungen bei ihren Bauteilen nach der Umgestaltung abzuschätzen und die Frage zu beantworten: „Wie viel Masse muss ich entfernen, damit dieses Bauteil ein positiver Business Case wird“. Dies geschieht vor jeglicher Konstruktionsarbeit an dem Bauteil.

3DN: Welche 3D-Drucktechnologien werden von der Plattform unterstützt?

Wir sind völlig technologieunabhängig, was bedeutet, dass wir jede Art von Technologie im Schätzungsprofil einstellen können. Sobald wir ein neues Projekt für den Kunden haben, werden bei der Ersteinrichtung gemeinsam mit dem Kunden die maschinenspezifischen Parameter konfiguriert. So variieren beispielsweise die Lohnkosten und Materialpreise von Unternehmen zu Unternehmen und von Land zu Land, die Kostenstrukturen von WAAM sind völlig anders als die von SLM, und alle Technologien erfordern unterschiedliche Arten der Nachbearbeitung. Alle technologie- und unternehmensspezifischen Parameter werden berücksichtigt und eingegeben, bevor mit den Auswertungen begonnen wird.

Darüber hinaus bieten wir sofortige reale Marktpreise für die wichtigsten AM-Technologien wie SLM, SLS, MJF, FDM, SLA, SAF, etc. Wir simulieren und schätzen auch die Auswirkungen von Verschachtelungs- und Nachbearbeitungsstrategien auf die Marktpreise.

Die SelectAM-Lösung schätzt die Produktionskosten und -zeiten durch die Analyse zahlreicher Faktoren, wie z. B. die Auswirkungen von Verschachtelungen oder Nachbearbeitungen.

Unsere Kunden mit 3D-Druckern profitieren in hohem Maße von automatisierten Schätzungen und Simulationen, um herauszufinden, welche ihrer Maschinen für ein bestimmtes Teil am besten geeignet ist und wie hoch die Kosten und der Zeitaufwand pro Teil sein würden. Darüber hinaus liefert die Simulation der Auswirkungen von Verschachtelungsstrategien, Ausrichtungen, Substraten, Umgestaltungen, Packungsdichten usw. unseren Kunden die notwendigen Antworten auf die Frage, welche Technologie sie einsetzen sollten. Darüber hinaus simulieren wir auch die Kosten konventioneller Produktionsmethoden, um zu sehen, wo die Gewinnschwelle liegt, und um zu analysieren, in welchem Stadium des Produktlebenszyklus auf die additive Fertigung umgestellt werden sollte.

Im Allgemeinen werden durch die Umstellung der Produktion auf AM für die Teile, für die es sinnvoll ist, Kosten, Abfall und Vorlaufzeiten reduziert. Neukonstruktionen helfen bei der Ressourceneffizienz und verbessern manchmal sogar die Leistung der Teile. Die Umstellung auf die additive Fertigung ermöglicht es Unternehmen außerdem, diese Teile nur auf Anfrage zu produzieren. Die Liste der Vorteile der additiven Fertigung ist lang, aber sie beginnt damit, dass man die richtigen Entscheidungen trifft, und dafür sind wir da.

3DN: Welche Rolle spielen maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz in Ihrer Lösung? Welchen Einfluss wird KI auf die additive Fertigungsindustrie haben?

Wir können sagen, dass KI und maschinelles Lernen in unserer Lösung eine wichtige Rolle im Hintergrund spielen. Die Tatsache, dass wir genaue Auswertungen ohne CAD-Dateien durchführen können, bedeutet, dass der Algorithmus intelligent sein muss. Darüber hinaus befassen wir uns mit Prozessparametern und Simulationen, bei denen wir intelligente Technologie benötigen, um die „schwere Arbeit“ zu erledigen. Wir gehen davon aus, dass KI auch bei der Verbesserung der Datenqualität eine wichtige Rolle spielen wird. Die Frage ist nicht, ob sich die Branche verändern wird, sondern eher WANN. Wir arbeiten hart daran, an der Spitze dieser Entwicklung zu bleiben und unsere Kunden sollten in der nächsten größeren Version unserer 2.0-Plattform einige KI-Funktionen sehen können.

In der additiven Fertigungsindustrie wird es auch mehr auf Künstlicher Intelligenz basierende Lösungen für die Prozessüberwachung und -steuerung, Topologieoptimierung, Manufacturing Execution Systems (MES), Kapazitätsplanung und Qualitätskontrollsysteme geben. Darüber hinaus wird erwartet, dass Computer-Vision- und Big-Data-Frameworks in der Branche bald Einzug halten werden. Die Möglichkeiten zur Anwendung von KI und anderen modernen Technologien auf den AM-Sektor sind vielfältig und interessant. Man denke nur daran, dass ein Druckauftrag riesige Datenmengen erzeugt, die zur Vorhersage von Ergebnissen und zur Optimierung von Prozessen genutzt werden können.

3DN: Was sind Ihre aktuellen und zukünftigen Projekte?

Wie erwartet arbeitet unser Entwicklungsteam mit Hochdruck an der Erstellung der Plattform 2.0. Im diesem Jahr (2025) werden wir neue Funktionen und Möglichkeiten einführen, die wir dem Markt anbieten werden. Einige dieser Funktionalitäten werden kostenlos sein. Konkret arbeiten wir an Funktionen der Künstlichen Intelligenz, um Probleme auf Datenebene zu lösen und die Analyse von Schätzungen und Umgestaltungen weiter zu verbessern. Wir arbeiten auch an einem stärker automatisierten Arbeitsablauf im Schätzungsprozess.

Außerdem arbeiten wir auch an einigen spezifischen Projekten für bestimmte Technologien, zum Beispiel kollaborieren wir mit einem großen Hersteller, um dessen WAAM-Verfahren zu optimieren. Wir waren auch an einem „Impact Chain“-Projekt mit vielen KMU beteiligt, um AM-Teile in den frühen Phasen der Umstellung auf die additive Fertigung zu identifizieren, zu qualifizieren und zu bestellen. Obwohl unsere Kunden weltweit tätig sind, wollen wir auch in unserer Heimat Finnland aktiv sein. Deshalb engagieren wir uns auch im finnischen Additive Manufacturing Ecosystem (FAME) und haben interessante laufende Projekte mit ihm, um die finnische 3D-Druckindustrie zu fördern.

3DN: Haben Sie noch abschließende Worte an unsere Leserschaft? 

Wir haben in der Vergangenheit viele Kunden erlebt, die „ruiniert“ wurden, als sie versuchten, AM in ihre Arbeitsabläufe außerhalb von F&E und Werkzeugbau zu integrieren. Glücklicherweise ist es mit unserem Ansatz möglich, die Verschwendung von Geld, Zeit, Material und Energie zu beenden. Wir können wirklich helfen, wertvolle Investitionen in die additive Fertigung zu identifizieren und zu rechtfertigen.

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*Bildnachweise: SelectAM