Zukunft der Digitalisierung im Sanitärbereich

Die ersten Prototypen einer neuen Armatur werden bei Similor mittels 3D-Druck realisiert und für Funktionalitäts- und Montagetests eingesetzt.
Die ersten Prototypen einer neuen Armatur werden bei Similor mittels 3D-Druck realisiert und für Funktionalitäts- und Montagetests eingesetzt. Fotos: Keramik Laufen & Similor

 

Die Digitalisierung ist ein viel besprochenes Thema im Sanitärbereich. Keramik Laufen und Similor haben sich bereits frühzeitig mit den Auswirkungen auf ihre Geschäftsprozesse und Produkte befasst. Was ist heute bereits Realität? Was erwartet uns in Zukunft? Die Macher aus Laufen reflektieren Tatsachen und Möglichkeiten.

Die Digitalisierung verändert die Welt und das Verhalten der Menschen in einem rasanten Tempo. Die Chancen, die sich für die Sanitärbranche eröffnen sind beachtlich. Unter anderem sorgt die digitale Vernetzung für beschleunigte Entwicklungs- und Produktionsprozesse, für einen durchgehenden Informationsaustausch sowie für mehr Effizienz in der Planung und Bewirtschaftung von sanitären Anlagen. Ausserdem integrieren Produkte im sanitären Bereich elektronische Komponenten, die dem Nutzer höchstmöglichen Komfort und zusätzlichen Nutzen bieten und dank denen sich Ressourcen und Kosten einsparen lassen.

Die Digitalisierung im Entwicklungs- und Produktionsprozess
Die Entstehung eines Produkts – unabhängig ob es sich dabei um Armaturen oder um Sanitärkeramik handelt – beginnt mit den ersten Skizzen und Visualisierungen, die ein Designer mittels 3D-Gestaltungssoftware realisiert. Für den Evaluationsprozess hinsichtlich Form und Stilrichtung des künftigen Produkts druckt Keramik Laufen die ersten verkleinerten Modellvarianten aus Kunststoff in 3D. Ist der Entscheid für eine Grundvariante gefällt, werden die technischen Konstruktionsdaten entwickelt und das Produkt 1:1 aus Styropor gefräst. Änderungen am Modell erfolgen von Hand, werden 3D eingescannt und in die ursprünglichen Konstruktionsdaten integriert. Dieser Prozess wiederholt sich bis zur definitiven Designfreigabe. Um die Entwicklungszeit zu verkürzen werden – je nach Produktionsmethode – mittels CNC die ersten Gips- oder Kunststoffdruck-Gussformen gefräst und die ersten Prototypen aus Keramik produziert. Diese Methodik wird auch für kleinere Serienproduktionen eingesetzt.

Bei Similor erfolgt die Konstruktion einer neuen Armatur vollständig digital. Damit lässt sich während der Entwicklung eines Produktedesigns anhand einer 3D-Simulation testen, wie das Wasser durch die Armatur fliesst und wie das Geräuschverhalten ist. Auch werden mittels 3D-Drucker von jeder neuen Armatur funktionstüchtige Modelle erstellt, anhand denen das Design und die Funktionalität überprüft werden. Bevor eine neue Armatur zum ersten Mal in Messing gegossen wird, erfolgt eine digitale Simulation des gesamten Giessprozesses.

3D-Druck als Produktionsmethode
Die Automobil- und Medizinaltechnik setzen den 3D-Druck bereits heute für die Produktion von kleineren Produkten aus technischer Keramik ein. Vor ein paar Jahren startete Keramik Laufen eine Testreihe, um Sanitärkeramik zu drucken. Das additive Verfahren des schichtweisen Aufbaus und des durch einen Laser gleichzeitigen Vorbrennens der Keramik dauerte jedoch zu lange, um das Verfahren industriell nutzen zu können. Was zurzeit für die Serienproduktion zeitlich und finanziell ungeeignet ist, kann sich jedoch bereits morgen ändern. Das Unternehmen verfolgt laufend die technologischen Weiterentwicklungen.

In der Unit Urban Mining & Recycling von NEST prüft arwa ein neues Produktionsverfahren ihrer Prototypen.
In der Unit Urban Mining & Recycling von NEST prüft arwa ein neues Produktionsverfahren ihrer Prototypen. Die im 3D-Druckverfahren in Edelstahl hergestellten Armaturen werden auf ihre Montagefreundlichkeit, Anwendung und Unterhalt getestet.

Auch bei Similor werden Versuche bezüglich 3D-Druckverfahren durchgeführt. Aktuell nutzt Similor zum Beispiel die Unit «Urban Mining & Recycling» im NEST der Forschungsanstalt Empa, um ein neues Produktionsverfahren zu testen. In Zusammenarbeit mit dem Designer Andreas Dimitriadis hat der Spezialist eine neue Armatur entwickelt, die im 3D-Druckverfahren in Edelstahl hergestellt wird. Die gedruckte Armatur wird im NEST bezüglich Montagefreundlichkeit, Anwendung und Unterhalt geprüft. Similor verwendet die Testresultate für aktuelle und künftige Innovationsprozesse. Unter anderem auch, um die Möglichkeit von individualisierten Armaturen oder Komponenten wie Ausläufe und Hebel zu prüfen.