Anforderungsdeterminiertes und aufwandsorientiertes Qualitätsmanagement für die additive Fertigung

Die Arbeit beschreibt die Entwicklung einer anforderungsdeterminierten und aufwandsorientierten Methodik zum Qualitätsmanagement der additiven Fertigung. Der Fokus liegt dabei auf dem pulverbettbasierten Schmelzen von Metallen mittels Laser. Durch die strukturierte Analyse von Anforderungen, die Strukturierung des Produktionsumfeldes sowie die Determinierung des Qualitätsaufwands können insbesondere kleine und mittlere Unternehmen zielgerichtete Maßnahmen für das Qualitätsmanagement ableiten.

Trotz der vielfach beschriebenen und nachgewiesenen Potentiale der additiven Fertigung hinsichtlich der Produktoptimierung, Prozessinnovation und Geschäftsmodellentwicklung ist die Anwendung der additiven Fertigung insbesondere bei kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) mit Innovationshemmnissen verbunden. Eines dieser Innovationshemmnisse stellt das Qualitätsmanagement (QM) für die additive Fertigung dar. Daher bestehen in der ganzheitlichen Planung, Steuerung und Umsetzung anwendungsbezogener Maßnahmen für das QM, für die additive Fertigung noch aussichtsreiche Verbesserungspotentiale sowie und gleichzeitig damit verbundener prozessbezogener Herausforderungen. Um diese Potentiale und Herausforderungen zu adressieren, wurde in der vorliegenden Arbeit eine Methodik zum anforderungsdeterminierenden und aufwandsorientierten QM für die additive Fertigung entwickelt. Der Fokus in derbei der Entwicklung und praktischen Erprobung lag liegt dabei auf dem additiven Fertigungsverfahren des pulverbettbasierten Schmelzens von Metallen mittels Laserstrahl (PBF-LB/M). Die Methodik basiert auf der strukturierten Erfassung und Analyse von Anforderungen verschiedener Anforderungssteller im und im Umfeld der UnternehmenKMU, der strukturierten Spezifizierung der zu fertigenden Bauteile und des Produktionsumfeldes sowie der Determinierung des damit verbundenen Qualitätsaufwands. Dieses methodische Vorgehen ermöglicht die interdisziplinäre Ableitung von umsetzungskonkreten und interdisziplinären Maßnahmen für desdas QM für die additive Fertigung. Die entwickelten Maßnahmen werden in einem QM-Dokumentationsprofil zusammengeführt und damit für die KMU verfügbar nutzbar gemacht. Dies birgt bringt insbesondere für die Konzeptionierung und Umsetzung eines QM-Handbuchs sowie zur externen Zertifizierung und Auditierung des unternehmerischen QM großen Nutzen in der Anwendung. Die Methodik befähigt damit produzierende Unternehmen und insbesondere KMU auf Basis einer systematischen und an die Gegebenheiten der additiven Fertigung angepassten Vorgehensweise, anforderungsbasierte anforderungsdeterminierte und aufwandsoptimierte Maßnahmen für das QM abzuleiten.