Digitale Ersatzteile für die Food- und Getränkeindustrie, 3D-Druck im Maschinenbau
- Sascha Surbanoski
- vor 3 Tagen
- 4 Min. Lesezeit
Die Lehvoss Group und ihr Partner Morsan treiben gemeinsam ein Konzept voran, das in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zunehmend an Bedeutung gewinnt: die digitale Ersatzteilfertigung per 3D-Druck. Statt Bauteile auf Vorrat zu lagern oder wochenlang auf Lieferanten zu warten, werden Ersatzteile bei Bedarf direkt aus digitalen Konstruktionsdaten gedruckt. Das klingt simpel, hat aber weitreichende Konsequenzen für Wartungsstrategien und Lieferketten.
Inhaltsverzeichnis
Das Bauteil und der Anwendungsfall
Im Fokus stehen Ersatzteile für Maschinen in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion: Führungsleisten, Gleitstücke, Dichtungshalter, Greifer und ähnliche Funktionsbauteile, die im laufenden Betrieb hohem Verschleiß ausgesetzt sind. Diese Teile sind oft nicht standardisiert, sondern maschinenspezifisch gefertigt. Fällt ein solches Bauteil aus, kann die gesamte Produktionslinie stillstehen.
Das Besondere an diesem Ansatz: Die Bauteile werden nicht mehr physisch auf Lager gehalten, sondern als digitale Datei gespeichert. Sobald ein Teil benötigt wird, wird es bedarfsgerecht gedruckt. Das setzt voraus, dass die eingesetzten Materialien lebensmittelecht sind und den hygienischen Anforderungen der Branche standhalten. Ähnliche Anforderungen an hochleistungsfähige Kunststoffe für die additive Fertigung beschreibt auch der Artikel zu carbonfaserverstärkten Hochleistungsfilamenten für den FFF-3D-Druck, der zeigt, wie weit die Materialentwicklung in diesem Bereich bereits fortgeschritten ist.
Warum hat das Unternehmen auf 3D-Druck gesetzt?
Der Auslöser ist ein klassisches Problem der Investitionsgüterindustrie: Ersatzteile für ältere oder spezialisierte Maschinen sind oft nicht mehr lieferbar, haben lange Lieferzeiten oder müssen in Mindestmengen bestellt werden, die den tatsächlichen Bedarf weit übersteigen. Für Betreiber von Abfüllanlagen, Verpackungsmaschinen oder Förderanlagen bedeutet das entweder teure Lagerhaltung oder riskante Produktionsstopps.
Konventionelle Alternativen wie Zerspanen (Fräsen, Drehen) sind für Einzelteile oder Kleinserien unwirtschaftlich, weil Rüstzeiten und Werkzeugkosten den Stückpreis in die Höhe treiben. Gussverfahren scheiden bei kleinen Stückzahlen ohnehin aus. Der 3D-Druck schließt hier eine Lücke: Er ist ohne Werkzeug, ohne Mindestmenge und mit kurzer Vorlaufzeit einsetzbar. Wie MM MaschinenMarkt berichtet, verankern Morsan und Lehvoss genau diesen Ansatz systematisch in der Branche.
Verfahren und Material im Detail
Für Ersatzteile in der Lebensmittelindustrie ist die Materialfrage entscheidend. Eingesetzte Kunststoffe müssen lebensmittelecht sein, also den Anforderungen der EU-Verordnung 10/2011 oder vergleichbarer Normen entsprechen. Lehvoss ist als Compoundeur (Hersteller von Kunststoffmischungen) bekannt und bringt hier speziell formulierte Hochleistungswerkstoffe ein, die sowohl die mechanischen als auch die hygienischen Anforderungen erfüllen.
Als Verfahren kommt nach aktuellem Kenntnisstand vorrangig FFF (Fused Filament Fabrication, auch als FDM bekannt: ein schichtweises Aufschmelzen von Kunststofffilament) zum Einsatz, da dieses Verfahren mit einer breiten Palette technischer Materialien kompatibel ist und sich für dezentrale, bedarfsgesteuerte Fertigung eignet. Für Bauteile mit höheren Anforderungen an Oberflächenqualität oder Geometriekomplexität ist auch SLS (Selective Laser Sintering, Pulverbettverfahren ohne Stützmaterial) eine Option. Welches Verfahren im konkreten Einzelfall sinnvoll ist, hängt von Geometrie, Stückzahl und Materialbedarf ab. Für die Fertigung von Ersatzteilen per 3D-Druck gilt: Je besser die Ausgangsdaten, desto schneller und günstiger die Umsetzung.
Was wurde konkret verbessert?
Der größte Hebel liegt bei der Verfügbarkeit: Bauteile, die früher Wochen auf sich warten ließen, können innerhalb von Tagen oder sogar Stunden bereitgestellt werden. Das reduziert ungeplante Stillstandzeiten erheblich, was in der Lebensmittelproduktion mit ihren engen Produktionsfenstern und Hygienevorschriften besonders ins Gewicht fällt.
Hinzu kommt die Entlastung des Lagers. Wer keine physischen Ersatzteilbestände mehr vorhalten muss, spart Lagerkosten und vermeidet das Risiko, dass Teile veralten oder beschädigt werden. Die digitale Bibliothek ersetzt das physische Regal. Ehrlich gesagt ist diese Umstellung nicht ohne Aufwand: Die Konstruktionsdaten müssen zunächst erstellt oder digitalisiert werden, was bei älteren Maschinen ohne CAD-Unterlagen einen 3D-Scan (Reverse Engineering) erfordert. Das ist ein einmaliger Aufwand, der sich aber bei wiederkehrendem Bedarf schnell amortisiert.
Konkrete Kosteneinsparungen oder ROI-Zahlen nennt die Quelle nicht. Was sich aber festhalten lässt: Der Break-even gegenüber konventioneller Lagerhaltung tritt umso früher ein, je häufiger ein Bauteil gebraucht wird und je länger die alternative Lieferzeit wäre.
Übertragbarkeit für den Mittelstand
Für einen mittelständischen Maschinenbauer oder Lebensmittelproduzenten ist der Einstieg in die digitale Ersatzteilfertigung kein Selbstläufer, aber auch kein Großprojekt. Der erste Schritt ist die Identifikation der kritischen Bauteile: Welche Teile fallen regelmäßig aus? Welche haben lange Lieferzeiten? Welche sind nicht mehr lieferbar? Diese Liste ist der Ausgangspunkt für eine digitale Ersatzteilbibliothek.
Wer keine eigenen CAD-Daten hat, braucht zunächst einen 3D-Scan, um die Geometrie zu erfassen. Danach kann ein Dienstleister die Bauteile drucken, ohne dass eine eigene Druckerinfrastruktur nötig ist. Das senkt die Einstiegshürde erheblich. Wichtig ist, dass der Dienstleister Erfahrung mit lebensmittelechten Materialien und den entsprechenden Zertifizierungsanforderungen mitbringt, denn nicht jeder Kunststoff ist für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen.
Für Betriebe, die erste Erfahrungen sammeln wollen, empfiehlt sich ein Pilotprojekt mit zwei bis drei Bauteilen, die einen klaren Engpass darstellen. So lässt sich der Prozess erproben, ohne das gesamte Ersatzteilmanagement auf einmal umzustellen.
Persönliches Fazit
Was Morsan und Lehvoss hier beschreiben, ist kein Hype, sondern eine pragmatische Antwort auf ein reales Problem. Die Lebensmittelindustrie ist eine der anspruchsvollsten Branchen für Ersatzteile: hohe Hygienestandards, enge Produktionsfenster, oft veraltete Maschinenparks. Dass 3D-Druck hier helfen kann, ist nachvollziehbar und technisch gut begründet.
Was mich in der Praxis immer wieder überrascht: Der größte Widerstand kommt selten von der Technik, sondern von der Frage, wer die Konstruktionsdaten erstellt und pflegt. Wer diesen Schritt unterschätzt, wird mit dem Konzept nicht weit kommen. Wer ihn ernst nimmt, hat ein echtes Werkzeug gegen Lieferengpässe in der Hand.
Für den Mittelstand ist das Modell dann interessant, wenn es nicht als IT-Projekt, sondern als Wartungsstrategie verstanden wird. Die Frage lautet nicht: „Kaufen wir einen Drucker?", sondern: „Welche unserer kritischen Teile können wir digital absichern?" Das ist eine Frage, die sich in einem Nachmittag beantworten lässt, und der Aufwand lohnt sich.
