3D-Druck mit Output Management von SEAL Systems

von  Dr. Uwe Wächter

Mit der zunehmenden Verbreitung von Low-Cost 3D-Druckern in Unternehmen allgemein und speziell im Engineering-Bereich tauchen einige Herausforderungen an die Verwaltung und den Betrieb dieser Geräte auf, die von Output-Management-Systemen im 2D-Bereich in den vergangenen 30 Jahren erfolgreich gelöst werden konnten. Von daher liegt die Frage nahe, ob sich die gleiche – oder zumindest ähnliche – Technik auch einsetzen ließe, um die Herausforderungen im 3D-Druck zu lösen.

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Herausforderungen

Vor etwa 30 Jahren wurden die ersten Großformatdrucker bzw. -plotter in Unternehmen eingeführt. Die Geräte waren zunächst kostenintensiv und die Technik rein proprietär, ähnlich wie heutige Geräte im 3D-Druck. Mit fallenden Gerätepreisen wurden zunehmend größere Geräteflotten betrieben, in denen sich die Komplexität der proprietären Technik negativ bemerkbar machte: unterschiedliche Schnittstellen, Datenformate, notwendige Vorverarbeitungsschritte, Überwachungsmöglichkeiten, Wartungsschritte und -intervalle trieben den Aufwand für den Betrieb der Geräteflotte in unwirtschaftliche Höhen. Hinzu kamen Querschnittsaspekte wie Auslastungsoptimierung, Zugriffssteuerung, Auditing oder Kostenverrechnung. All diese Aspekte tauchen in ähnlicher Form nun auch im Bereich 3D-Druck auf.

Wie lief es bei 2D-Druckern?

Vor der technischen Konvergenz bestand das Mittel der Wahl in der Einrichtung von Organisationseinheiten („Reprostellen“), in denen spezialisierte Mitarbeiter die ankommenden Druckaufträge für die vorhandenen Geräte passend aufbereiteten und jeden Druckauftrag auf die richtige Maschine brachten. Im Verlauf der Jahrzehnte wurden 2D-Geräte zunehmend kleiner und preiswerter, für Dateiformate und Schnittstellen kristallisierten sich Standards heraus, die es wiederum erlaubten, die zunehmende Anzahl eingesetzter Geräte mit Output-Management-Systemen (OMS) wirtschaftlich zu verwalten und zentral anzusteuern. Mit dem Einsatz dieser OMS und der zunehmenden Standardisierung wurden Reprostellen zunehmend überflüssig, die Druckbeauftragung konnte zentral über das Output-Management-System abgewickelt werden. Heute verfügen nur noch wenige, hoch spezialisierte Unternehmen über eigene Reprostellen. Output-Management-Systeme übernehmen die Verteilung, Konvertierung, Beauftragung und Kontrolle der Druckaufträge; sie überwachen die Drucker auf Fehlerzustände und sind nicht selten mit Fleet- und Asset-Management-Systemen gekoppelt, um den Druckprozess reibungslos ablaufen zu lassen.

Und bei 3D-Druckern?

Wir bei SEAL Systems erkennen in der heutigen Situation bei 3D-Druckern viele Parallelen zur Entwicklung der 2D-Ausgabegeräte, wobei wir uns im Moment noch in einer Frühphase befinden. Die Entwicklung der Geräte ist noch stark von der Erforschung neuer technischer Möglichkeiten geprägt, die Vorteile der nächsten Generation liegen vor allem im besseren Ergebnis, kaum in der Standardsierung oder im einfacheren bzw. günstigeren Betrieb ganzer Geräteflotten.

Für die kommenden Jahre erwarten wir aber einen ähnlichen Entwicklungsprozess wie bei 2D-Geräten: Asymptotische Annäherung an gewisse funktionale Standards, danach zunehmende technische Standardisierung, verbunden mit einer Konsolidierung des Anbietermarkts. Bis diese Entwicklung wirklich einsetzt, wären Einrichtungen wie „3D-Reprostellen“ denkbar, die wiederum die Überbrückung der technischen Hürden und eine manuelle Pflege der Geräteflotte übernehmen. Mittelfristig erwarten wir auch für 3D-Geräte die Entwicklung passender Output-Management-Systeme, die dann wiederum die 3D-Reprostellen ablösen würden.

3D_PDF1-300x225 3D-Druck mit Output Management von SEAL SystemsGeht das geschickter?

Wir denken: ja. Als Hersteller von 2D-Output-Management-Systemen kennen und beherrschen wir einen Teil der anstehenden Aufgaben bereits sehr gut: die Verwaltung, Verteilung und Überwachung von Ausgabeaufträgen. Einen anderen Teil sehen wir bisher nicht als Teil unserer Kernkompetenz, nämlich die Konvertierung und Vorverarbeitung von 3D-Daten. Hier spielen nicht nur Datenformate, sondern auch physische und physikalische Parameter der Gerätesteuerung eine Rolle, die sich in der 3D-Geräteklasse grundlegend von den entsprechenden Parametern der 2D-Geräte unterscheiden.

Wir können uns aber sehr gut vorstellen, bewährte Mechanismen aus dem 2D-Druck in den 3D-Bereich zu übernehmen und hier auch weitgehend die gleiche Software einzusetzen. Die Vorgänge sind so ähnlich, dass hier keine Neuentwicklung notwendig ist.

Geräteverwaltung

Eine Aufgabe, die – mit gewissen Anpassungen an die neue Geräteklasse – weitgehend übernommen werden kann, ist die Geräteverwaltung, also die Überwachung der Geräte, Erkennen von Fehlerzuständen, Failoverfunktionen, Zugriffssteuerung durch Rollen und Rechte oder die Protokollierung. Alle diese Funktionen sind in heutigen OMS bereits vorhanden und können auch für die Verwaltung von 3D-Druckern verwendet werden.

Jobverwaltung

Als weitere Aufgabe, die sich mit heute bereits vorhandenen Systemen erfüllen lässt, kommt die Jobsteuerung infrage. Hier ist zumindest die High-Level-Verwaltung ohne weiteres mit herkömmlichen OMS-Funktionen möglich; lediglich die Formate der Druckdaten sind unterschiedlich, so dass voraussichtlich kleinere Anpassungen am System notwendig sind, um auch 3D-Druckjobs mit herkömmlichen Systemen verwalten zu können. Hier können die Funktionen aus dem 2D-Bereich genutzt werden, um beispielsweise jeden Auftrag auf einer passenden Geräteklasse auszugeben oder um zwischen den Geräten einer Klasse eine automatische Lastverteilung zu realisieren.

Zentrale Beauftragung

Für den Druck von 2D-Aufträgen verfügen unsere OMS über zentrale Clients, die jedem berechtigten Nutzer im Unternehmen zur Verfügung stehen. Über diese Clients können die Nutzer Druckaufträge vorbereiten, die notwendigen Daten zusammenstellen, Ausgabeparameter einstellen, den Auftrag auslösen und auch seine Verarbeitung verfolgen. Diese Clients bieten unter anderem die Möglichkeit, als „virtuelle Reprostelle“ zu fungieren. Dabei werden die Aufträge vor der technischen Verarbeitung durch einen geschulten Mitarbeiter vorqualifiziert; falls notwendig werden Teile des Auftrags auf bestimmte Maschinen umgeleitet und detaillierte technische Parameter nachjustiert. Für den Auftraggeber ist dieser Schritt vollkommen transparent. Wir können uns vorstellen, dass diese Option eine gute Möglichkeit für die Auftragssteuerung in heterogenen, verteilten Geräteflotten darstellt.

Synergien

Wenn 2D- und 3D-Ausgabeaufträge im gleichen System verwaltet werden, können zudem gewisse Synergien genutzt werden, etwa weil sich ein Prototyp zusammen mit zugehörigem Datenblatt, Dokumentation und Labels als ein einziger Ausgabeauftrag führen und überwachen lässt. Konsequent eingesetzt ließen sich damit einfache Fertigungsaufträge aus ERP-Systemen heraus komplett via OMS steuern.

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