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Die gedruckte Revolution.

3D-Druck läutet ein neues industrielles Zeitalter ein.

3D-Druck. Was bis vor Kurzem noch geheimste NASA-Technologie war, findet gerade Einzug in Kinderzimmer weltweit. Statt selbst gemalter Bilder wird man bald selbst gedruckte Figuren bekommen. Vielleicht schon zu Weihnachten, denn der ThingMaker von Mattel, ein 3D-Drucker für Kinder, soll ab Herbst 2016 ausgeliefert werden. Schafft sich Barbie damit selber ab oder erfindet sie sich komplett neu? Der zweitgrößte Spielzeugkonzern will keine Puppen mehr verkaufen, sondern 3D-Drucker, Filamente und Datensätze.
Er könnte möglicherweise zum größten Zulieferer von Filamenten – dem Rohstoff für 3D-Druck – und CAD-Dateien mutieren. Das ist dann nicht mehr nur eine Spielzeugfirma, das ist dann ein universeller Dings-Macher für alles, was druckbar ist. Möbel – made by Mattel. Schuhe – made by Mattel. Fashion – made by Mattel.

Far Beyond Rapid Prototyping.

Wer den 3D-Druck nur als eine nette Technik der Kleinserien- oder Prototypen-Produktion versteht, könnte von seiner eigenen Gegenwart überrannt werden. Wir sind far beyond Rapid Prototyping. Wir stehen kurz vor dem Rapid Manufacturing.
Hier ein Beispiel: Für eine Einspritzdüse waren früher über 20 Einzelteile erforderlich. Jedes hatte seine eigene Form und benötigte sein eigenes Werkzeug. Fehlte ein Teil, konnten die anderen nicht verarbeitet werden. Heute wird eine Düse additiv in einem Stück gefertigt. Die fast werkzeug- und spritzformlose Produktion spart Material, Gewicht und Kosten.
Sie ist energieeffizient und wird zunehmend mit Recycling-Stoffen möglich sein. Weltweit wächst die Anzahl der Patente für Druckverfahren und -materialien exponentiell. Metallischer 3D-Druck mittels Laser besaß 2012 ein weltweites Marktvolumen von 1,7 Mrd. Euro. Bis 2020 wird es sich vervierfacht haben.

Komplette Autos aus dem 3D-Drucker.

Der 3D-Druck ist aus der Automobilindustrie nicht mehr wegzudenken. Bei VW träumt man von der vollständigen Produktion aus 3D-Druckern bis 2035. BMW möchte die Inneneinrichtung seines Concept-Cars „Next 100“ aus komplett recycelbaren Materialien drucken lassen. Das Gehäuse des Autos soll sich mit Hilfe von 4D-Druck dynamisch dem Fahrprozess anpassen. Audi hat gerade seinen Silberpfeil wiederauferstehen lassen. Das „Silberpfeilchen“ im Maßstab 1:2 besitzt eine Karosserie aus dem 3D-Drucker. Derzeit stellt Audi Aluminium- und Stahlbauteile bis zu einer Größe von 240 x 200 mm mit dem 3D-Drucker her. Im Vergleich zu Druckguss und Warmumformung erreichen die Komponenten eine höhere Dichte, was zu noch stabileren Fahrzeugen führen könnte. Auch bei individuellen Sonderanfertigungen kommen additive Fertigungsverfahren zum Einsatz.

Beispielsweise für selten gebrauchte Ersatz- oder Bauteile, die nicht mehr in Serie produziert werden, wie im Falle von Oldtimern. Die Lagerung dieser Bauelemente wird durch einen Satz CAD-Daten ersetzt, die bei Bedarf ausgedruckt werden. Solange ein CAD-Datensatz oder scanbare Vorlagen vorhanden sind, ist der Nachbau problemlos möglich und deshalb kostengünstig. BMW verwirklicht dieses Verfahren bereits seit 25 Jahren. Bei der Deutschen Bahn baut man zurzeit eine Datenbank für Ersatzteile auf und Toyota geht sogar noch einen Schritt weiter. Mit dem „Open Road Project“ wird das Elektro-Auto „i-Road“ beworben. Man kann das Auto nicht nur für einen Monat Probe fahren, man wird auch in die Lage versetzt, einige Teile selbst zu individualisieren und in die Firmendatenbank einzuspeisen. Toyota macht so Crowdsourcing und Tuning-Leidenschaft zum Teil des Geschäftsmodells.

3D-Druck killt dein Verkaufsargument.

Adidas stellt Schuhe her, die nahezu unkaputtbar sind. Zumindest könnten sie das. Nun stößt ein ganzer Industriezweig an die Grenzen seines Geschäftsmodells: Warum soll man sich alle zwei Jahre einen neuen Laufschuh leisten, wenn der aktuelle Schuh noch immer zu 100 % funktioniert? Ein Dilemma tut sich auf. Einerseits gibt es nun endlich die Möglichkeit, die individuellen Kundenwünsche in die Tat umzusetzen. Andererseits müssen die Hersteller dafür sorgen, dass die neuen Produktionstechniken nicht den eigenen Markt zerstören.
Vielleicht kauft man in der Zukunft keine Schuhe mehr, sondern least sie. Und nach einem Zeitraum X kann man sich in einem Premium-Paket den neusten Schuh ins Haus holen. Schuhe aus unvorstellbar leichten Materialien. Schuhe, in denen man nie schwitzt oder kalte Füße bekommt. Es ist die Aufgabe von Unternehmen, überzeugende Verkaufsargumente zu finden und Anreize – oder bezahlpflichtige Mehrwerte – für Konsumenten zu schaffen.

3D-Freedom & 3D-Piracy

3D-Druck ermöglicht es, Dinge selbst zu kreieren. Es bedarf nur der Datenbanken, aus denen man die Baupläne zieht. Manche dieser Datenbanken sind firmenintern. Andere sind öffentlich zugänglich wie Thingiverse. Hier finden sich Bausätze für Violinen, Schmuck, Lampen und vieles mehr. Aktuell fliegen bereits komplette Drohnen aus dem 3D-Drucker. Auch Waffen können auf diese Weise gefertigt werden. Beide Anwendungen verweisen auf die Grenzen von additiver Heimproduktion. Ab wann wird die moderne Form des Do-it-yourself zur Gefahr für die Mitmenschen – oder zur Gefahr für den Absatz eines Unternehmens?

Wer sich zum Beispiel die Spielsteine zu „Siedler von Catan“ nachdruckt, verletzt geltendes Markenrecht und begeht Produktpiraterie. Wer schützt also in Zukunft geistiges Eigentum? Die Drucker-Software? Der Staat? Werden die Datensätze codiert und ständig getrackt? Wie können sich Unternehmen und Maker gegen 3D-Piracy schützen? Die Digitalisierung von bisher physischen Produkten wie etwa CDs zeigt deutlich, wie sehr eine Industrie unter der einfachen Vervielfältigung digitaler Produkte leiden kann.

Faustkeil der Gegenwart: 3D-Druck.

Um es auf den Punkt zu bringen: 33 Jahre nach seiner Erfindung ist der 3D-Druck der Faustkeil der Gegenwart. Er versetzt uns nicht nur in die Lage, Produkte individueller und haltbarer zu gestalten. Sondern es entstehen komplexe Gegenstände, die auf herkömmliche Produktionsweisen nicht möglich waren. Die Produktion von Konsumgütern findet teilweise schon heute nicht mehr in den Fabriken statt, sondern zu Hause bei den Kunden – erst recht, wenn die Lücke zwischen High-End-Druckern in der Fertigungshalle und dem 3D-Drucker für den Hausgebrauch in Zukunft geschlossen wird. Eine Revolution, die sich nachhaltig auf die Geschäftsmodelle vieler Industrien auswirken wird. Wie? Das gilt es herauszufinden!