Ein ganzheitlicher Ansatz für die Kostenanalyse im industriellen 3D-Druck

MÄRZ 01, 2023 | Lesezeit: 4 min

Der EOS Cost & Carbon Calculator berücksichtigt neben den wichtigsten Kostenkennzahlen auch die Kohlenstoffemissionen von additiven Fertigungsprojekten, so dass Sie die Ausgaben Ihres Unternehmens für additive Fertigung umfassend bewerten können.

Rechner für additive Fertigungskosten und Kohlenstoff

Die meisten Hersteller sind kostenbewusst und wissen um die wachsende Bedeutung der Nachhaltigkeit. Die additive Fertigung trägt zur Lösung beider Probleme bei: Sie ist kosteneffizient, wenn sie strategisch eingesetzt wird, und sie ist nachhaltiger, wenn sie sorgfältig unter Berücksichtigung von Emissionen und Abfall konzipiert wird. 

In den Rückmeldungen der EOS-Kunden wurden einige spezifische Bedenken hinsichtlich der Kostenanalyse geäußert: So hörten wir zum Beispiel häufig, dass die Kosten pro Teil (CPP) für die Großserienproduktion in regulierten Branchen zu hoch seien. Rückmeldungen wie diese - sowie unser Engagement für eine verantwortungsvolle Fertigung - haben unser Additive Minds-Beratungsteam dazu veranlasst, eine leistungsstarke Lösung zur Kosten- und Nachhaltigkeitsanalyse zu entwickeln. 

Der EOS Cost & Carbon Calculator ist das Ergebnis dieser Arbeit: Er wird genauere Kostenberechnungen ermöglichen, sowohl für EOS als auch für unsere Kunden mehr Transparenz schaffen und langfristig zur Emissionsreduzierung beitragen. Er stellt eine unserer bisher mutigsten Bemühungen im Rahmen unserer laufenden Kampagne zur Unterstützung unserer Kunden bei der Erreichung ihrer Nachhaltigkeitsziele dar.

Hauptmerkmale und Vorteile

Der EOS Cost & Carbon Calculator unterstützt Hersteller bei der Aufdeckung und Bewertung aller nennenswerten Faktoren, die CPP und andere kostenbezogene Key Performance Indicators (KPIs) beeinflussen, und kann auch die Emissionen verschiedener Treibhausgase (_{CO2-Äquivalente} ) berechnen. 

• Es bietet einen transparenten Überblick über die CPP von Maschinen, Materialien, Nachbearbeitungsschritten, Verbrauchsmaterialien und anderen Gemeinkosten.

• Sie können CPP für Metall- oder Polymerteile auf der Grundlage der von EOS gesammelten Daten grob abschätzen oder mit einer Genauigkeit von 95 % per Simulation berechnen, wenn Sie Daten aus EOSPRINT, Magics oder einer anderen Softwarelösung von EOS zur Verfügung stellen.

• Detaillierte Visualisierungen zeigen primäre CPP-Daten in Form von Torten- und Balkendiagrammen an. 

• Der Rechner geht auch mit detaillierteren Daten in die Tiefe: Top-Variablen, die den CPP beeinflussen (z. B. Teilevolumen, Baurate und Materialpreis), Sensitivitätsanalysen (wie breite Korrelationen zwischen CPP und Schlüsselvariablen zu- oder abnehmen) und Kostenmatrizen (um genau zu ermitteln, wie Sie die Einflussvariablen anpassen müssen, um einen Ziel-CPP zu erreichen). 

• Für die CO₂e-Analyse bietet der Rechner Heatmap-Visualisierungen, die Emissionsquellen aus bestimmten Materialien oder Anwendungen identifizieren und die Kosten veranschaulichen, die sich aus diesen Emissionen ergeben. Darüber hinaus bietet er Empfehlungen, wie die Emissionen auf der Grundlage der spezifischen Situation Ihres Unternehmens reduziert werden können.

• All diese Daten werden übersichtlich in generierbaren Berichten zusammengefasst, die Sie auf Ihrem Gerät oder in der Cloud speichern können, um später darauf zurückzugreifen (und bei Bedarf zu bearbeiten).

Der EOS Kosten- und Kohlenstoffrechner ist auf das große Ganze ausgerichtet, indem er einen grundlegenden Bedarf erfüllt: eine genaue Analyse der CPP und der damit verbundenen wichtigen Kennzahlen. Gleichzeitig können die Nutzer des Rechners sicher sein, dass das Tool die vielen verschiedenen Faktoren berücksichtigt, die die Kosten entweder positiv oder negativ beeinflussen, unabhängig davon, wie verbreitet oder unbedeutend ihre Verwendung sein mag.

Berechnungen für CO2-Äquivalente (CO2e)

Bei der Entwicklung des EOS Cost & Carbon Calculator erkannte das Team von Additive Minds, dass das Tool den Verbrauch der wichtigsten Ressourcen durch 3D-Drucker leicht messen kann. Diese Informationen lieferten die notwendigen Variablen, um verschiedene Formeln für die Emission von Treibhausgasen (THG) zu lösen und die spezifischen Quellen der_{CO2e-Emissionen}für einzelne AM-gefertigte Teile zu bestimmen.

So lässt sich beispielsweise feststellen, dass der Großteil des Energieverbrauchs im folgenden Beispiel für ein Teil, das mit einem 3D-Metalldrucker unter Verwendung von EOS NickelAlloy IN718 hergestellt wurde, auf den Bauprozess entfällt, und zwar wie folgt

Diese Informationen fließen auch in die Arbeit von EOS an neuen Systemen, Materialien und Lösungen ein, die die additive Fertigung in Zukunft nachhaltiger machen werden. Der EOS Cost & Carbon Calculator prognostiziert, dass eine noch in der Entwicklung befindliche Belichtungstechnologie das Potenzial hat, den Energieverbrauch pro Teil um etwa 20 % zu senken.

Nachhaltige Strategien vorantreiben

Der EOS Cost & Carbon Calculator wird von Additive Minds ständig verbessert: Wir arbeiten hart daran, interne Daten zu messen und so viele externe Daten wie möglich von Drittparteien zu erhalten. Die genaue Aufschlüsselung der Kosten für die additive Fertigung in Ihrem Unternehmen ist ein effizienter Weg zu verwertbaren Erkenntnissen. 

Die Kenntnis von CPP, CO₂e und anderen Schlüsselkennzahlen ist eine solide Grundlage für konkrete Pläne zur Änderung von Prozessen, die verschwenderisch und/oder nicht nachhaltig sind, und zur Aufrechterhaltung oder Verbesserung von Prozessen mit günstigen KPIs. Wenn der Rechner beispielsweise das Laser-Pulverbett-Schmelzsystem als einen Schlüsselbereich identifiziert, auf den man sich konzentrieren sollte, wird er auch Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz aufzeigen, indem er mehrere potenzielle Handlungsoptionen aufzeigt: Sie könnten bei bestimmten Bauteilen auf kohlenstoffneutrale Materialien umsteigen, an anderer Stelle im Lebenszyklus weniger kohlenstoffintensive Verfahren einsetzen oder die Konstruktionsparameter von Teilen ändern, um nur einige Möglichkeiten zu nennen. Ergänzend zu den Empfehlungen des Rechners können unsere Additive Minds-Experten Sie in Bezug auf CPP und Emissionsanalysen beraten, um Ihnen zu helfen, die sinnvollsten Optionen für Ihre Situation zu ermitteln.

Die zunehmende Bedeutung der Nachhaltigkeit ist keine Eintagsfliege: Vielmehr werden die staatlichen und industriellen Vorschriften in Bezug auf_CO2- und andere Treibhausgasemissionen in den kommenden Jahren wahrscheinlich verschärft, und die Hersteller werden ihre Verfahren weiter anpassen, um dem Rechnung zu tragen.

Der EOS Cost & Carbon Calculator bietet Nutzern einen Einblick in die Details der finanziellen und ressourcenbezogenen Kosten der additiven Fertigung. Diese Transparenz bietet Möglichkeiten zur Einsparung von Mitteln und Ressourcen und kann Ihr Unternehmen zu nachhaltigeren und kosteneffizienteren additiven Verfahren führen.