Das Unternehmen im Fokus
Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG ist ein global agierendes Pharma-Unternehmen mit rund 52.000 Mitarbeitern.
Der Standort Biberach fokussiert sich mit über 6.500 Mitarbeitenden auf die Forschung und Entwicklung sowie auf die biopharmazeutische Arzneimittelherstellung. Boehringer Ingelheim nutzt die Additive Fertigung in einem breit gefächerten Bereich im Maschinenbau, vom Metallbau bis hin zur Robotertechnik.
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Projektziele
Wettbewerbsvorteil durch Additive Fertigung
Hubert Reiter, Head of Mechanical Engineering bei Boehringer Ingelheim, konnte sich schon über sämtliche neue Verfahren informieren. „Die 3D-Konstruktion in Verbindung mit dem 3D-Druck ist eine richtig coole Sache.“
Neben der Sicherung des Standort-Betriebes beschäftigt sich der Bereich Mechanical Engineering mit der Erstellung von technischen Sonderlösungen innerhalb des Unternehmensnetzwerkes, die in der gewünschten Form nicht auf dem Markt erhältlich sind. Additive Fertigung ist bei Boehringer Ingelheim Pharma ein wichtiger Punkt in der mechanischen Fertigung.
„Die Arbeit für die Forschung ist momentan die interessanteste, da wir Laborroboter kaufen und auf unsere Anforderungen umbauen. Damit verschaffen wir dem Unternehmen, auch unter Einsatz der Additiven Fertigung, einen wahnsinns Wettbewerbsvorteil!“
Ansatz
Vorteile der Additiven Fertigung
Selbst bionische Formen, die mit herkömmlichen Fertigungs-Verfahren praktisch unmöglich herzustellen waren, kann man einfach drucken.
Im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsverfahren ist der 3D-Druck extrem günstig. Die Investition in Betriebskosten ist niedrig und der Platzbedarf sehr gering. Die Drucker laufen mannlos rund um die Uhr!
„Selbst für eine kleine CNC-Maschine, die Sie nicht unter 100.000 EUR bekommen, brauchen Sie noch Werkzeuge und einen ausgebildeten Facharbeiter – das fällt bei der 3D-Druck-Technologie alles weg. Hier bedient der Konstrukteur die 3D-Drucker.“
Der Druck kann direkt nach der Zeichnungserstellung gestartet werden. Der Zeitrahmen der Erstellung von Fertigungszeichnungen ist nicht mehr erforderlich.
Was zeichnet ein gutes 3D-Druck-System aus?
„Der 3D-Drucker muss sofort betriebsbereit sein! Es ist nicht die Aufgabe des Anwenders herauszufinden, welche Temperatur, Vorschübe usw. ein optimales Ergebnis bringen. Drucker und Filament sollten aus einer Hand kommen und aufeinander abgestimmt sein. Das Filament sollte eine einheitliche Qualität haben. Der 3D-Drucker sollte auch stabil gebaut sein: Die Vorschübe, Achsen und Extruder müssen ohne Wackeln laufen und die Temperaturführung muss stimmen. Zudem ist es sehr von Vorteil, wenn die Bauplattform herausnehmbar ist, damit die Werkstücke sicher entnommen werden können. Nicht zuletzt sollten die Teile gut aussehen – es ist schließlich eine High-Tech Fertigung“, sagt Hubert Reiter.
„Ich kann mir nicht mehr vorstellen, wie es früher ohne die Markforged 3D-Drucker funktioniert hat!“
– Hubert Reiter, Head of Mechanical Engineering
Lösung
Einige Beispiele aus dem Pharma-Alltag
„Die ersten zwei Markforged 3D-Drucker haben beanstandungslos funktioniert, deswegen gab es für uns keinen Grund, zu einem anderen Hersteller zu wechseln. Alle vier 3D-Drucker laufen rund um die Uhr und sind sehr gut ausgelastet“, sagt Hubert Reiter zufrieden.
Früher waren diverse Schritte bis zum fertigen Bauteil nötig, die den ganzen Prozess in die Länge gezogen haben: Konstruktion, Materialauswahl, was ist Lagerbestand, was muss bestellt werden, Werkstattzeichnung anfertigen, in die Produktion einplanen, Rohmaterial bearbeiten – woraus eine Fertigungszeit von 6-8 Wochen entsteht.
Jetzt läuft der Drucker die Nacht durch, die Bauteile sind in zwei Tagen fertig und Boehringer Ingelheim ist unabhängig von internen oder externen Ressourcen.
Für einen Laborroboter hat Boehringer Ingelheim eine Punkt-Absaugung gedruckt, ohne Stützstruktur und fast hohl aufgrund der Bohrungen im Innern. „Das war eine Herausforderung, aber es lohnt sich, an die Grenzen der Technologie zu gehen!“
Oben links ist ein Handling Gerät abgebildet, was in einem Laborroboter zur Vermahlung von Gewebeproben eingesetzt wird. Der zylindrische Edelstahlteil ist eine von Boehringer Ingelheim entwickelte Mühle zum Zermahlen. Im Entwicklungsprozess wurde das Gerät manuell betrieben und später mit dem Getriebe erweitert. Die Automatisierung durch das motorbetriebene Getriebe zum vollautomatischen Prozess erlaubt dem Labor, mehr Proben in kürzerer Zeit auszuführen. Alle schwarzen Bauteile am Handling Gerät inklusive den Zahnrädern im Getriebe sind 3D gedruckt!
Eine Produktzuführung für eine Verpackungsanlage wurde bisher aus mehreren Bauteilen gefertigt. Jetzt kann sie als ein komplettes Teil gedruckt werden. „Eine Zuführung muss reibungslos funktionieren, da darf nichts hängen bleiben.“
„Größere Teile verkleben wir mit einem industrietauglichen Sekundenkleber und einer Zapfenverbindung. Somit kommen wir mit dem gegebenen Bauraum sehr gut zurecht.“
Weitere Vorteile des FFF 3D-Drucks für Boehringer Ingelheim Pharma:
+ geringe Anschaffungskosten
+ geringe Fertigungskosten
+ einfachste Bedienung
+ sehr stabiler Prozess
+ gute Präzision
+ geringe Nacharbeit
+ Fertigung sehr stabiler Bauteile möglich
Die Zukunft
Es kommen immer neue Maschinen hinzu
Der FFF 3D-Druck ist das einfachste und kostengünstigste Verfahren mit dem größten Einsatzbereich. Sogar der Metall-3D-Druck mit dem FFF-Verfahren etabliert sich derzeit als weitere Standardtechnologie und bildet eine interessante Alternative zum SLS-Verfahren.
Der 3D-Druck hat sich in der mechanischen Fertigung bereits als Standardtechnologie etabliert. Additive Fertigung ist keine Zukunftstechnologie sondern eine Gegenwartstechnologie!
Auf einen Blick
Lernen Sie mehr über die Anwendungen mit dem MarkTwo!
Für welche Anwendungen eignet sich welche Endlosfaser? Wie konstruiere ich richtig für den Filament-3D-Druck? Was sagen Anwender dazu und wo finde ich weitere Infos? – Genau hier sind Sie richtig! Wir haben einige Informationsmöglichkeiten aufgelistet, über die Sie direkt zu den passenden Antworten kommen.
