nyris und Replique stellen ihren Spare Parts on Demand Service vor

Am Donnerstag, dem 30. September 2021, stellten nyris und Replique, ein Gründerzentrum der BASF, in einem gemeinsamen Webinar ihren Service „Spare Parts on Demand“ vor. Das Webinar begann mit einer Einführung von Dr. Anna Lukasson Herzig, CEO von nyris.

Anna schilderte den eigenen Werdegang als Ingenieurin, das Studium an der RWTH Aachen und die Promotion in der Prozessautomatisierung. Vor sechs Jahren gründete sie dann mit Bruder Markus das Unternehmen nyris. nyris ist eine visuelle Suchplattform und liefert bei der Erkennung von Ersatzteilen hohe Genauigkeit, Geschwindigkeit und Skalierbarkeit.

Dr. Max Siebert, CEO bei Replique, knüpfte an Annas Einführung an und berichtete, wie er seine Karriere in der Materialforschung begann und welche Erfahrungen er als Materialchemiker bei BASF gesammelt hat. Max fuhr fort:  

„Ich bin Teil des BASF-Inkubators, und hier haben wir Replique gegründet. Replique ist eine industrielle 3D-Druckplattform, die gegründet wurde, um OEMs (Original Equipment Manufacturer) dabei zu helfen, ihre Lieferkette zu vereinfachen und Ersatzteile für jedermann und überall anzubieten.“

Das Ziel von Replique ist es, die Produktion mithilfe eines 3D-Druck-Netzwerks zu dezentralisieren und auf Abruf zu ermöglichen. Durch den Einsatz von Replique können OEMs ihre Teile in einem digitalen Lager anbieten, wo bei Eingang einer Bestellung die Designs virtuell an eine nahegelegene Produktionsstätte gesendet werden können, anstatt ein Teil aus einem physischen Lager zu entnehmen.

Um den Rahmen zu setzen, begann Anna mit einem Zitat:

„In Branchen wie der Automobilindustrie und im Industriemaschinenbau haben Unternehmen über die Jahre so viele Einheiten verkauft, dass der Aftermarket heute vier- bis fünfmal größer ist als das Neugeschäft.“
Harvard Business Review über den Erfolg im Aftermarket.

Sie beschrieb weiter, dass Kunden über die Lebensdauer von Maschinen doppelt so viel für Service und Wartung ausgeben wie für den ursprünglichen Kauf der Anlage. Viele OEMs erreichen jedoch nur einen kleinen Anteil ihres Aftermarket-Geschäfts.

Wenn Kunden Ersatzteile kaufen, ist die Verfügbarkeit der wichtigste Faktor…

Dies stellt für OEMs ein Problem dar, da es kostspielig ist, alle Teile auf Lager zu halten und für eine schnelle Lieferung bereitzustellen. Darüber hinaus kommen bei Verwendung von Standardproduktionsmethoden nur wenige Teile für die Auftragsfertigung in Frage, während der Rest auf Vorrat gefertigt werden muss, was die Lagerkosten erhöht.

Es wurden weitere Details zum Engpass bei der Teilebestellung vorgestellt und betont, dass die Wiederaufbereitung eines Ersatzteils manchmal bis zu 100 Tage dauern kann. In der Regel sieht der Prozess bei Problemen mit der Teilebestellung wie folgt aus:

1. Ein Techniker oder Kunde kann ein Ersatzteil nicht identifizieren.

2. Sie suchen das Teil in einem Katalog. Sie rufen den Hersteller an und senden ihm eine E-Mail, um Hilfe zu erhalten.

3. Das Support-Team identifiziert das Teil, stellt jedoch fest, dass es nicht vorrätig ist.

4. Sie können das Ersatzteil von einem Händler beziehen oder das Ersatzteil wiederaufbereiten.

5. Das Ersatzteil wird an den Techniker oder Kunden versandt.

Anna fuhr fort mit einer Übersicht über den Service „Spare Parts on Demand“, den nyris und Replique gemeinsam anbieten:

1. Ein Techniker oder Kunde sucht nach einem Ersatzteil.

2. Sie fotografieren das Teil mit der nyris-Software und finden es im digitalen Katalog oder E-Commerce-Shop.

3. Sie stellen fest, dass das Ersatzteil nicht mehr vorrätig ist, aber auf Anfrage hergestellt werden kann.

4. Das Ersatzteil wird in einem sicheren Verfahren entweder aus Metall oder Kunststoff im 3D-Druckverfahren hergestellt.

5. Das Ersatzteil wird an den Techniker oder Kunden versandt.

Anna erklärte anschließend im Detail, wie die visuelle Suchtechnologie von nyris mit ihrem neuronalen Netzwerk und synthetischen Daten arbeitet.

Der Aufbau einer visuellen Suchmaschine erfolgt in vier Schritten:

1. Sie stellen 3D-CAD-Modelle von Ersatzteilen zur Verfügung.

2. nyris rendert Ihre Ersatzteile mithilfe von KI-gestütztem Rendering.

3. Das Training und die Indizierung des neuronalen Netzwerks werden durchgeführt.

4. Die visuelle Suche steht Ihren Kunden dann zur Verfügung.

Max erläuterte, warum die additive Fertigung der nächste Schritt im Angebot ist:

1. Der Techniker oder Kunde macht ein Foto, um das Ersatzteil zu identifizieren.

2. Das Ersatzteil ist nicht vorrätig, wird jedoch als Teil eines digitalen Bestands zur Verfügung gestellt.

3. Es wird eine vertrauenswürdige 3D-Fertigungsstätte in der Nähe des Auftragsstandorts ermittelt, die die für dieses Bauteil geeigneten Fertigungsverfahren anbietet.

4. Das Ersatzteil wird mittels 3D-Druck entweder aus Metall oder Kunststoff gefertigt.

5. Das Ersatzteil wird an den Techniker oder Kunden versandt.

In der Regel handelt es sich bei der Fertigung entweder um einen subjektiven Prozess, bei dem aus einem großen Materialblock etwas hergestellt wird, oder um ein formgebendes Verfahren, bei dem Materialien geschmolzen und in eine Form gegossen werden. Beim 3D-Druck werden Objekte Schicht für Schicht aufgebaut. Es gibt mehrere 3D-Drucktechnologien, die jeweils auf bestimmte Materialien spezialisiert sind, und Sie können aus vielen Materialien drucken, darunter Edelstahl, Aluminium und Kunststoffe.  

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Fragen und Antworten:

Wie viele Teile können Sie pro Tag drucken?

Max: Das ist sehr unterschiedlich, es hängt von den Materialien und der Größe ab, aber ich kann Ihnen sagen, dass wir in unserem schnell wachsenden Netzwerk über etwa 450 Maschinen verfügen. Das sind Industriemaschinen, wenn Sie also ein Teil in der Größe eines Mobiltelefons haben, können wir aufgrund des großen Netzwerks mehrere tausend Teile an einem Tag drucken. Wir haben 30 Standorte, darunter in Südafrika, Südamerika, Nordamerika, Europa und Asien. Das Wichtigste ist also, dass Sie immer in der Nähe des Standorts sind, an dem das Teil benötigt wird.

Was passiert, wenn die KI die Ersatzteile nicht erkennt?  

Anna: Wir führen stets eine Bestätigung durch. Da wir als Suchmaschine fungieren, können wir den Nutzern Listen mit möglichen Ergebnissen zurücksenden, in denen das wahrscheinlichste Ergebnis an erster Stelle und das unwahrscheinlichste an letzter Stelle aufgeführt ist. Dies erleichtert die Bestätigung, welches Teil das richtige ist, und sobald dies bestätigt wurde, sendet nyris die Teilinformationen an Replique.

Haben Sie Anwendungen in der Automobilindustrie (z. B. Clips, Kappen usw.)?

Anna: Wir arbeiten für einen großen Anbieter von Clips und Befestigungselementen für die Automobilindustrie und haben erfahren, dass dieses Unternehmen Marktführer und Innovationsführer in seinem Bereich ist. Niemand sonst kann Clips herstellen, die nicht so leicht brechen und sehr einfach zu verwenden sind. Diese Clips ähneln einander, und während des Designprozesses, wenn ein Konstrukteur ein neues Modell entwirft, nimmt er einfach einen Clip und testet viele verschiedene, und wenn er einen gefunden hat, den er verwenden möchte, muss er herausfinden, um welchen Clip es sich handelt. Hier entsteht das Problem, und hier kommt nyris ins Spiel. Anstatt Kundendienstzentren anzurufen und zu versuchen, herauszufinden, um welchen Clip es sich handelt, können sie einfach ein Foto mit der nyris-Software machen, die dann erkennt, um welchen Clip es sich handelt, und anzeigt, welcher Clip im neuen Modell verwendet werden muss.

Wie verhält es sich mit Verbundwerkstoffen (z. B. Co-Extrusion)?

Max: Die Erforschung der gleichzeitigen Herstellung von zwei Materialien befindet sich noch in einem sehr frühen Stadium. Die Co-Extrusion ist derzeit bei bestimmten Verfahren möglich, beispielsweise beim Filament-Position-Routing, bei dem zwei Materialien miteinander verschmolzen werden können. Bei bestimmten Kombinationen funktioniert dies, doch bei Bedarf können Sie die Teile auch zerlegen, die beiden Teile aus unterschiedlichen Materialien separat herstellen und sie anschließend wieder zusammenfügen. Dies ist eine häufig angebotene Methode, und unsere Druckpartner können die Teile nach der Fertigung ebenfalls zusammenbauen. Ein weiterer typischer Schritt ist das Hinzufügen einer Dichtung (oft aus weicheren Materialien wie Silikon), die manuell angebracht werden kann. Derzeit ist die gleichzeitige Verwendung von zwei Materialien jedoch noch keine sehr weit verbreitete Methode, doch die Entwicklungen schreiten sehr schnell voran.

Wie nachhaltig ist dieser Prozess?  

Anna: Gute Frage. Zunächst einmal ist es nicht selbstverständlich, dass KI nachhaltig sein kann, denn jede KI ist ein Monster, das Rechenleistung frisst. Nachhaltigkeit ist uns aber wichtig, deshalb haben wir uns gefragt: Wie schaffen wir das? Wir nutzen Hosting-Anbieter für die Rechenleistung, die klimapositive Rechenzentren betreiben. ‍

Max: Für den 3D-Druck haben wir dieses Thema gemeinsam mit der Universität Mannheim untersucht. Generell gibt es viele Aspekte der Nachhaltigkeit, die sich mit 3D-Druck angehen lassen. Ein Teil zu produzieren ist an sich nicht besonders nachhaltig, den großen Unterschied machen kürzere Transportwege und weniger Überproduktion. Das hilft uns, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die nächste Frage lautet: Können wir nachhaltige Materialien einsetzen? Die Antwort ist ja. Recyceltes PET lässt sich zum Beispiel verwenden. Auch wirtschaftlich kann es sich rechnen, denn manchmal senken wir den Teilepreis, besonders bei mittleren Bestellmengen, die für manche OEMs recht teuer werden.

Wo liegen die Grenzen Ihrer beiden Technologien?

Anna: Wir sind darauf angewiesen, dass die Teile oder Objekte genug optische Merkmale haben, um sie zu erkennen und zu belegen, dass nur eine Möglichkeit infrage kommt. Kurz gesagt: Je mehr optische Merkmale vorhanden sind, desto besser arbeitet unser System.

Max: Polymerteile über 1,5 m brauchen sehr spezielle Drucker. Die lassen sich anbieten, in der Regel sind Polymerteile aber nicht größer. Bei Metallteilen sind die möglichen Abmessungen etwas kleiner, mit maximal 800 x 400 mm. Bisher hat das gereicht, und man kann natürlich mit einigen Tricks ein Teil in zwei Stücke zerlegen und am Ende zusammenfügen. Bislang war das kein Problem, es bleibt aber eine Einschränkung.

Wie sicher ist der Prozess?  

Anna: Datenschutz ist Teil unseres Produktdesigns. Wir hosten alle Daten in Europa und legen großen Wert auf Datenminimierung. Wenn wir mit Nutzerdaten arbeiten, etwa wenn jemand ein Foto seines Teils mit dem Smartphone aufnimmt, löschen wir alle Informationen, die wir nicht brauchen, sofort auf dem Gerät. Geodaten hängen zum Beispiel an jedem Foto. Wir löschen die Geoposition bereits auf dem Smartphone, sodass diese Information nicht mehr am Bild hängt, wenn es unsere Server erreicht. Das ist nur ein Beispiel dafür, wie wir die Daten über den gesamten Prozess schützen.

Max: Glücklicherweise müssen wir uns in unserem Prozess nicht mit personenbezogenen Daten befassen. Bei Replique hosten wir keine CAD-Daten. Wir laden die Daten hoch und wandeln sie in maschinenlesbare Dateien für die Drucker um. Danach werden die Dateien wieder gelöscht, um Daten zu minimieren und die Möglichkeit zu verringern, dass später jemand auf CAD-Dateien zugreift. Wir nutzen ein sehr sicheres AWS-Netzwerk, die gesamte Plattform ist verschlüsselt. Jede Datei, die über unsere Plattform an die verschiedenen Drucker geht, ist verschlüsselt, damit Parameter und Anzahl der Ausdrucke geschützt bleiben. Das gehört derzeit zu den höchsten Schutzmaßnahmen für diese Art von Fertigungsprozess, gerade im Vergleich zu heutigen Abläufen, bei denen CAD-Dateien einfach per E-Mail verschickt oder hochgeladen werden.  

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Das gesamte Webinar können Sie hier ansehen: