Kleinserienfertigung
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Was ist Kleinserienfertigung?
Kleinserienfertigung hat für bestimmte Bereiche der industriellen Produktion wesentliche Vorteile. Zu den wichtigsten Vorteilen der Kleinserienfertigung gehören:
- Flexibilität und Individualisierung: Für die Erfüllung individueller Kundenanforderungen sowie für Nischenmärkte eignet sich die Kleinserienfertigung wegen ihrer größeren Flexibilität bei der Produktgestaltung und der Produktanpassung hervorragend. Besonders Branchen mit hoher Produktvielfalt profitieren von den Stärken der Kleinserienfertigung. Die Herausforderung für den Hersteller ist dabei trotz der geringen Losgrößen hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit sicherzustellen.
- Kosteneffizienz für kleinere Mengen: Die Kleinserienfertigung ist eine kostengünstige Lösung, um kleinere Produktmengen herzustellen. Im Vergleich lassen sich die in der Massenproduktion hohen Rüstkosten bei der Kleinserienfertigung vermeiden.
Ein wichtiger Anwendungsbereich ist die Validierung der Massenproduktion anhand von Produktchargen, die in der Kleinserienfertigung hergestellt werden. Es wird getestet und validiert, ob der Herstellungsprozess alle für die Massenproduktion erforderlichen Bedingungen erfüllt und die erforderliche Qualität erreicht werden kann. Somit ermöglicht die Kleinserienfertigung die Erprobung der geplanten Produktionsmethoden unter realen Bedingungen.
Nischenmärkte lassen sich gut mit Kleinserienfertigung bedienen. Spezialisierte bzw. maßgeschneiderte Produkte, für die nur eine begrenzte Nachfrage besteht, können kostengünstig und qualitativ hochwertig erzeugt werden.
Um Kleinserien flexibel, rasch und dennoch präzise, wiederholgenau und qualitativ hochwertig herstellen zu können, wird eine dafür geeignete Technologie benötigt. Moderne CNC-Bearbeitung sowie 3D-Druck sind zwei fortschrittliche Technologien, die Kleinserienfertigung noch effizienter und leichter zugänglich machen.
Beispiele für Kleinserienfertigung
Die Produktion von begrenzten Stückzahlen zeichnet den Fertigungsansatz Kleinserienfertigung aus. Die Methodik kommt überall dort vorteilhaft zum Einsatz, wo es darum geht, schnell mit innovativen Produkten auf Marktveränderungen zu reagieren. Außerdem bewährt sich Kleinserienfertigung, wenn es erforderlich ist in einem hohen Maß flexibel zu sein und gleichzeitig kosteneffizient zu agieren. Insbesondere diese Branchen profitieren von der Kleinserienfertigung:
- Automobilindustrie: Anwendungsbereiche sind die Herstellung von Spezialteilen sowie Spezialfahrzeugen und die Individualisierung von Fahrzeugteilen. Zudem lassen sich kosteneffizient Ersatzteile für ältere Modelle fertigen.
- Medizintechnik: Herstellung von spezifisch adaptierten medizinischen Geräten und individuell angepassten Implantaten. Fertigung von Kleinserien für neue medizinische Technologien.
- Luft- und Raumfahrt: Fertigung spezieller Bauteile für Flugzeuge und Raumfahrzeuge sowie von Kleinserien für neue Technologien.
- Elektronik: Fertigung spezialisierter Elektronikkomponenten sowie Herstellung von Kleinserien elektronischer Geräte.
- Maschinenbau: Produktion individueller Vorrichtungen und Maschinenbauteile. Herstellung von Ersatzteilen für ältere Maschinen.
- Konsumgüterindustrie: Herstellung von Produkten mit hohem Individualisierungsgrad, Luxusgütern sowie Erzeugung von Nischenprodukten.
Unterschiede zwischen Kleinserienfertigung und Massenproduktion
Es sind mehrere Faktoren die Kleinserienfertigung und Massenproduktion unterscheiden. Erfahren Sie hier mehr über die wichtigsten differenzierenden Merkmale der beiden Fertigungsansätze.
Produktionsvolumen und Variabilität
- Kleinserienfertigung: Die Kleinserienfertigung weist nur ein geringes Produktionsvolumen und damit kurze Produktionsdurchläufe auf. Damit ist es möglich, auf spezifische Kundenwünsche bzw. Nischenmärkte einzugehen. Die Produktvariabilität ist hoch, da individuelle Anpassungen Teil der Fertigungsmethodik sind.
- Massenproduktion: Das hohe Produktionsvolumen ist auf die Herstellung großer Stückzahlen standardisierter Produkte ausgelegt. Da der Fokus auf Effizienz und Kosteneinsparungen liegt, weist die Methodik eine geringe Produktvariabilität auf. Die Produktionszyklen sind lange und kontinuierlich.
Produktionsprozess und Automatisierung
- Kleinserienfertigung: Der Produktionsprozess ist flexibel, da eine schnelle Anpassung an neue Anforderungen erforderlich ist. Der Automatisierungsgrad ist damit geringer, da durch individuelle Anpassungen oft manuelle Arbeit nötig sind. Zum Einsatz kommen häufig Allzweckmaschinen.
- Massenproduktion: Der Produktionsprozess ist stark standardisiert und optimiert. Der Automatisierungsgrad ist hoch, um eine kosteneffiziente und kontinuierliche Produktion sicherzustellen. Für diesen Zweck kommen häufig Spezialmaschinen zum Einsatz.
Kostenstruktur
- Kleinserienfertigung: Die Stückkosten sind höher, da individuelle Anpassungen erforderlich sind und der Skalierungseffekt der Massenfertigung schwach bis gar nicht ausgeprägt ist. Die Investitionskosten in spezialisierte Produktionsanlagen sind gering.
- Massenproduktion: Die Stückkosten sind niedriger, da der Skalierungseffekt bedingt durch die Massenfertigung sowie den optimierten Produktionsprozess hoch ist. Es sind höhere Investitionen in spezialisierte Produktionsanlagen und Werkzeuge erforderlich.
Warum DeSta GmbH & Co KG ?
DeSta::Microcut steht für innovative Ideen, Kreativität in der Problemlösung, gleichbleibende Qualität und langjährige Erfahrung im Laserfeinschneiden. Der moderne Maschinenpark und die hochqualifizierten Mitarbeitenden von DeSta::Microcut stellen sicher, dass die individuellen Bauteile der Kunden mit höchster Sorgfalt und Präzision gefertigt werden.
Von komplexen Formen bis hin zu feinen Details ist nahezu jede Anforderung realisierbar. Zudem fertigt das Unternehmen ab einer Losgröße von einem Stück bis hin zu Klein- und Mittelserien.
Gründe für Kleinserienfertigung
Es gibt sowohl wirtschaftliche als auch rechtliche Gründe für die Fertigung in Form von Kleinserien. Die Kleinserienfertigung ist für Start-Ups bzw. kleine Firmen, die Produkte in limitierten Mengen oder für spezifische Zielgruppen anbieten wollen, wirtschaftlich von Vorteil. Wird für die Markteinführung eines Produktes die Vertriebsform ‚in Kommission‘ genutzt, dann erfolgt die Abrechnung zu einem späteren Zeitpunkt. Der Verkaufserlös liegt dann wegen der geringen Nachfrage in der Regel unter den Investitionskosten. Das Kapital für eine Großserie oder Massenproduktion fehlt. Folglich kann ein Produkt vom wirtschaftlichen Standpunkt gesehen nur in einer Kleinserie hergestellt werden. Für Produkte, die in Massenproduktion erzeugt werden, ist die Fertigung von Produktvarianten in Kleinserie umsetzbar. Die in Kleinserienfertigung produzierten Güter unterschieden sich beispielsweise in Farbe, Form, Material oder Ausstattung.
Ein möglicher rechtlicher Grund für eine Kleinserie ist der Nachweis des Marktganges, um die Patentierfähigkeit zu erlangen. In einigen Staaten existieren gesetzliche etablierte Fristen für die Verwertung bzw. Markteinführung eines Produktes, das in einem Erfinderpatent beschrieben ist. Für die Durchführung von Verfahren zur Industrienormung, wie beispielsweise DIN, EN oder IEEE sind Kleinserien ein sinnvoller Weg, um die Zertifizierung zu erlangen.
Vorteile der professionellen Kleinserienfertigung gegenüber Prototyping oder Einzelanfertigung
Die Vorteile der professionellen Kleinserienfertigung gegenüber dem Prototyping bzw. der Einzelanfertigung sind sowohl wirtschaftlicher als auch qualitativer Natur. Bezüglich Kosteneffizienz punktet die Kleinserienfertigung mit folgenden Vorteilen:
- Skalierungseffekt: Die Produktion einer bestimmten Anzahl von Gütern sorgt für eine bessere Kostenverteilung als bei Einzelanfertigung. Vorrichtungen sowie Werkzeuge lassen sich effizienter nutzen. Dies führt zur Senkung der Stückkosten.
- Materialoptimierung: Dank der Planung und Optimierung des Fertigungsprozesses lässt sich die Materialverschwendung reduzieren.
Hinsichtlich der Qualitätsverbesserung überzeugt die Kleinserienfertigung im Vergleich zur Einzelanfertigung mit:
- Wiederholbarkeit: Beim Prototyping sind oft manuelle Anpassungen erforderlich. Im Gegensatz dazu ist bei der Kleinserienfertigung eine deutlich verbesserte Wiederholbarkeit gegeben und folglich eine gleichbleibend hohe Qualität.
- Prozessoptimierung: Die Optimierung des Fertigungsprozesses der Kleinserienfertigung führt zur Minimierung von Fehlern und zur Verbesserung der Produktqualität.
- Seriennahe Bedingungen: In der Entwicklungsphase ist das Testen von Produkten unter seriennahen Bedingungen ein wesentlicher Schritt hin zur Massenproduktion.
Ein wichtiger Vorteil der Kleinserienfertigung ist deren hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit:
- schnelle Markteinführung: Die Anpassung und Weiterentwicklung von Produkten kann schneller erfolgen, da im Voraus keine großen Stückzahlen produziert werden müssen. Der Fertigungsansatz eignet sich damit besonders gut für Markttests.
- Anpassung an Kundenwünsche: Spezifische Kundenwünsche lassen sich in Kleinserie deutlich flexibler unter Wahrung eines hohen Qualitätsniveaus fertigen.
- Reaktionsfähigkeit bei Veränderung der Nachfrage: Unternehmen sind in der Lage, schneller auf Nachfrageänderungen zu reagieren ohne dabei große Lagerbestände aufbauen zu müssen.
Die professionelle Kleinserienfertigung ist damit eine effiziente und kostengünstige Möglichkeit, hochwertige Produkte in begrenzten Stückzahlen herzustellen. Flexibilität und Anpassungsfähigkeit bleiben gleichzeitig für das Unternehmen gewährleistet.
Kleinserienfertigung - geeignete Materialien und Verfahren
Moderne Kleinserienfertigung ist dazu in der Lage, praktisch beliebige Materialien in Abhängigkeit der spezifischen Anforderungen, des Produktes und des Fertigungsverfahrens zu verarbeiten. Zu den häufig verwendeten Materialien zählen:
- Metalle: Aluminium, Stahl und Edelstahl, Titan, Kupfer.
- Kunststoffe: Thermoplaste, Duroplaste sowie Elastomere.
- Weitere Materialien: Keramik, Grafit, Glimmer sowie Verbundwerkstoffe.
Zu den in der Kleinserienfertigung eingesetzten Fertigungstechnologien zählen:
- CNC-Bearbeitung: Das Verfahren ist für Metalle, Kunststoffe und anorganische Materialien wie Grafit gleichermaßen geeignet und überzeugt durch hohe Präzision sowie gute Oberflächenqualität.
- Spritzguss: Die Fertigungsmethode kommt für Kunststoffe und Metalle zum Einsatz und ist umso kostengünstiger, je umfangreicher die Stückzahl der Serie ausfällt.
- Gießen: Das Verfahren wird für Metalle und Kunststoffe verwendet, weist geringe Werkzeugkosten auf und ist für komplexe Geometrien geeignet.
- 3D-Druck: Die Technologie verarbeitet sowohl Kunststoffe als auch Metalle und Keramik. 3D-Druck ist hoch flexibel, für komplexe Geometrien geeignet und erlaubt eine rasche Prototypenfertigung.
Qualitätsstandards in der Kleinserienfertigung
Die Kleinserienfertigung stellt besondere Anforderungen an die Qualitätssicherung. DeSta::Microcut legt im Rahmen der ISO 9001-Zertifizierung auf die Einhaltung hoher Qualitätsstandards besonderen Wert. Unabhängig davon, ob es sich um eine Einzelstückfertigung, eine Kleinserie oder eine mittelgroße Serie handelt. Dasselbe gilt für die Einhaltung enger Toleranzen und Schnittgenauigkeiten von ± 0,01mm.
DeSta::Microcut berät bei der Wahl der Fertigungstechnologie für Kleinserien unter Berücksichtigung des gewünschten Werkstücks und Materials. Im Abstimmungsprozess mit dem Kunden zeigt das Unternehmen die wirtschaftlich und technisch optimale Lösung auf und legt mögliche Herstellungsvarianten für die Entscheidung durch den Kunden vor.
DeSta::Microcut ist spezialisiert auf Klein- bis Mittelserien sowie Prototypen und verfügt auf Lager über eine breite Palette von gängigen Rohmaterialien. Damit ist das Unternehmen in der Lage, kurze Lieferzeiten zu gewährleisten. Im Rahmen der Qualitätssicherung ist die Chargenverfolgbarkeit auch für Rohmaterial gegeben.
