Kundenorientierter Technologievergleich und Analyse des prozesstechnischen Verbesserungspotentials des generativen Fertigungsverfahrens DLP mit Hilfe der Methode QFD

Abstract

Generative Verfahren, wie das Digital Light Processing (DLP), besitzen großes Potential für die industrielle Verwendung. Diese Verfahren zeichnen sich durch besondere Eigenschaften aus, die Fertigungen ermöglichen, welche mit klassischen Verfahren aufgrund technischer Begrenzungen nicht realisierbar sind. Diese Potentiale müssen gezielt entwickelt werden, denn für die qualitative Weiterentwicklung eines Fertigungsverfahrens ist, abgesehen vom technologischen Aspekt, auch die kundenorientierte Anwendbarkeit wichtig.<br />Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, eine produktorientierte Weiterentwicklung des Verfahrens DLP durch ein Modell (,2-Schlaufen-Modell') zu unterstützen, mit welchem die entscheidenden Merkmale für die Entwicklung, unter Berücksichtigung der verschiedenen Einflüsse, aufgezeigt werden können.<br />Als Grundlage für dieses Modell wird die Qualitätsmethode ,Quality Function Deployment' herangezogen, die es ermöglicht, kundenrelevante Anforderungen an ein Produkt mit technischen Merkmalen zu verbinden und übersichtlich im ,House of Quality' (HoQ) darzustellen. Durch eine entsprechende Anpassung dieser Methode können in zwei Phasen die Perspektiven des Kunden und des Herstellers mit den Eigenschaften des Produktionsprozesses so kombiniert werden, dass ein umfassender Vergleich des Verfahrens DLP mit einer klassischen Fertigung möglich ist. Für die Verifizierung wird die Fertigung eines keramischen Bauteils betrachtet. Das Beispiel zeigt, dass die Vergleiche im HoQ Aufschluss über die Eignung von DLP zur Herstellung des Bauteils und eventuellen Entwicklungsbedarf geben können. Es werden dabei nicht nur allgemein Defizite aufgezeigt, sondern konkret um welche Bereiche es sich handelt und welche Auswirkung deren Verbesserung mit sich bringt. Für eine allgemeine Verwendung muss das Modell an das jeweilige Produkt und an die ausgewählten Verfahren angepasst werden. Das 2-Schlaufen-Modell ermöglicht eine umfassende produktorientierte Bewertung eines Fertigungsverfahrens und kann, vor allem für generative Verfahren, als Hilfsmittel zum Definieren kritischer Merkmale für eine Weiterentwicklung eingesetzt werden.<br />

Additive Manufacturing Technologies, such as 'Digital Light Processing' (DLP), have great potential for industrial use. These technologies have special characteristics which enable productions that are not practical with traditional technologies due to technical limitations. The potential needs to be engineered systematically, because for further qualitative development of a manufacturing process a customer-orientated application is very important as well as the technological aspect. The aim of this diploma thesis is to enhance a product-oriented development of DLP by a model ('2-loop-model'), so that the critical characteristics for development can be identified, taking into account various influences.<br />The model is established on the quality method named, 'Quality Function Deployment' which enables a connection between customer-relevant requirements concerning a product, with technical characteristics and to clearly represent them in the 'House of Quality' (HoQ). By appropriate adjustment of this method it is possible to combine the perspective of the customer and the manufacturer with the performances of the manufacturing process within two phases so a comprehensive comparison of DLP and a traditional technology can be completed. For the verification of this adjusted model the production of a ceramic component will be considered. The example shows that the comparisons in the HoQ give information about the suitability of DLP to manufacture the component and potential developmental needs. Not only will the general deficits be shown, but concretely what areas are affected and what an improvement will effect.<br />For general use the model has to be adapted to the particular product and the selected technologies. The '2-loop-model' facilitates a comprehensive and product-oriented assessment of a manufacturing technology and can be a supporting tool to define critical characteristics for development, especially regarding Additive Manufacturing Technologies.