3D-Druck – Chancen & Entwicklungen der Additiven Fertigung für die Industrie
Der Schritt in die dritte Dimension, die Drei-Dimensionalität, verändert das Leben und die Gesellschaft immer stärker. Es sind nicht nur die „Spinner“, die in irgendwelchen Laboren irgendetwas austüfteln, was dann doch in der breiten Masse kaum Relevanz haben dürfte. Im Gegenteil: Das Thema 3D ist in vielen Wirtschaftsbereichen längst in der Realität angekommen, zum Beispiel in der Flugzeug- und Automobilindustrie, in der Architektur und der Medizintechnik.
Der 3D-Markt entwickelt sich rasant und schnell und der Verbraucher bzw. Anwender kann auf immer mehr Produkte aus dem 3D-Bereich blicken. Das fängt an bei den einfachen 3D-Brillen, die man im Kino auf die Nase setzt, über 3D-Fernseher, 3D-Beamer und 3D-Scanner bis hin zu 3D-Druckern: man sieht ein umfassendes Angebot. Wenngleich die Technik noch nicht völlig ausgereift ist, so gibt es doch immer mehr 3D-Games und sogar 3D-Blu-Rays auf dem Markt. Ob 3D-Fernseher, 3D-Kinofilme oder Computergrafiken – die dritte Dimension ist stark auf dem Vormarsch.
Aber am Stärksten wohl im Blickfeld von Otto-Normalverbrauchern ist neben dem Film zurzeit der Bereich 3D-DRUCK. 3D-Drucker werden immer billiger, es gibt erste Geräte für 500 € und weniger, Scanner werden ebenso angeboten und einfache Software. Der Verbraucher träumt davon, seine eigenen Selfies zu produzieren, im eigenen Schmuck die eigene Kreativität zu entwickeln, mit Pasta-Teig seine eigenen Nudeln zu produzieren, aus Zucker und Mehl den eigenen Kuchen zu backen. Das US-Marktforschungsunternehmen GARTNER geht davon aus, dass spätestens in fünf Jahren der 3D-Drucker auf dem Markt für den Endverbraucher etabliert sein wird.
Mittlerweile wird der 3D-Druck bereits als der große Löser gesellschaftlicher Probleme angepriesen. Hunger kann gemildert werden, in dem Essen vor Ort „gedruckt“ wird, Obdachlosigkeit lässt sich mit einfachen, 3D-gedruckten Häusern bekämpfen, 3D-gedruckte Organe heilen Krankheiten, die Umweltverschmutzung wird eingedämmt, wenn die gewünschten Dinge direkt vor Ort erstellt werden. Viele Alltagsgegenstände kann man letztlich selber herstellen: drucken.
US-Präsident BARACK OBAMA wählte kürzlich große Worte und attestierte dem 3D-Druck das Potenzial, „die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir fast alles herstellen“. PETER WEIJMARSHAUSEN, Präsident des New Yorker Unternehmens Shapeways und einer der größten Hersteller von 3D-Druckern weltweit, prophezeite, dass 3D-Druck einen fundamentalen Einfluss auf die Gesellschaft haben wird – sogar mehr noch als das Internet, wie die FAZ bereits am 5. März 2013 (!) berichtete. 3D-Druck macht eine Zukunftsvision zur Realität, wie sie Science-Fiction-Fans aus der Fernsehserie Star Trek kennen. Das dort eingesetzte Wundergerät namens „Replikator“ konnte dreidimensionale Objekte aus dem Nichts entstehen lassen: Ersatzteile für das Raumschiff Enterprise ebenso wie Kleidung oder auch einfach und schlicht Earl Grey Tee.
3D-Druck folgt einem ähnlichen Prinzip wie dieses fiktive Vorbild: Angefangen in einem leeren Raum stellen 3D-Drucker Objekte her, in dem sie eine Schicht nach der anderen hinzufügen. Dazu bedienen sie sich einer mit Designsoftware erstellten digitalen Vorlage und verwenden Rohmaterial wie Plastik, Metall, Keramik und Glas. Dabei handelt es sich also um ein additives Verfahren, das im Gegensatz zu den klassischen Methoden wie Schneiden, Bohren oder Schleifen kein Material entfernt, sondern immer mehr aufeinander packt.
Allerdings ist 3D-Druck keineswegs eine ganz aktuelle Erfindung: die Flugzeug- und Autoindustrie verwendet diese Technologie schon seit Längerem, vor allen Dingen auch für die Entwicklung von Prototypen, aber nun wird sie zunehmend mehr für die Erstellung von direkt eingesetzten Produkten genutzt und immer mehr kommt das Bestreben seitens der Liefer-Industrie, diese Technologie auch dem Endverbraucher zugänglich zu machen, damit er seine Produkte nach Wunsch erstellen kann.
Der 3D-Druck scheint eine neue industrielle Revolution einzuleiten. Die neue Technik ist längst aus der Nische herausgekommen und z.T. schon im Mainstream angelangt. Vielen Managern und auch Ingenieuren ist noch gar nicht bewusst, dass diese Technologie längst über den Bau von Modellen und Prototypen hinausgewachsen ist. Selbst Rapid Tooling, die schnelle Fertigung von Spezialwerkzeugen, ist nur ein seitlicher Ast und die Herstellung von „Nippes“ und Spielzeug ist zwar interessant, aber auch wohl längst nicht (nur) der Sinn und Zweck der ganzen Angelegenheit. Additive Fertigungsverfahren erzeugen langlebige, sichere und auch vermarktungsfähige Produkte in kleiner und zunehmend auch in größerer Serie.
International Berater berichten, dass 3-D-Druck soweit sei, seinen Status als Nischentechnologie abzuschütteln. HARVARD BUSINESS MANAGER schreibt, dass 2014 der Umsatz mit 3D-Industriedruckern in den USA bereits ein Drittel der Verkäufe von automatischen Fertigungsanlagen und Industrierobotern erreicht habe. Einige Prognosen rechnen damit, dass dieser Anteil bis zum Jahr 2020 auf 42 Prozent steigen wird.
Additive Manufacturing oder auf Deutsch: Additive Fertigung wird heute allgemein 3D-Druck genannt. Begriffe wie „Rapid Prototyping“ rühren aus den Anfängen her, als Prototypen als Einzelobjekten auf diese Art und Weise erstellt wurden, in Kleinserien nannte man es dann „Rapid Manufacturing“, was dann mittlerweile zur Additive Manufacturing wurde. Auch die Begriffe „generative Fertigung“ oder „Lasersintern“, eigentlich ein Spezialgebiet des 3D-Drucks, werden teilweise synonym verwandt. 3D-Druck ist eine Systemtechnologie, was bedeutet, dass viele einzelne Bausteine ineinandergreifen, um ein möglichst komplettes Ganzes zu erreichen. Aber deshalb ist diese Technologie auch nur so gut, wie das schwächste Glied in der Kette ist.
Der Einsatz von 3D-Druck verlangt von vielen Unternehmen völlig neue digitale Geschäftsmodelle, die weit über das Thema E-Business und E-Commerce hinausgehen. Denn aus wo auch immer her übertragenen Daten können an einer X-beliebigen Stelle Produkte erstellt werden - Menschen, die die Technologie dieser so erstellten Produkte in keiner Weise kennen und beherrschen müssen. Es wird kein Versand von Waren mehr nötig sein, sondern ähnlich dem „Beamen“ wie im ebenfalls bereits zitierten Film Star Trek geht es hier um elektronische Übertragung von Daten, aus denen dann vor Ort Produkte entstehen. Vergleichbar ist das etwa mit dem elektronischen Versand von E-Books oder von Daten für Musikstücke. Auch hier wird nichts mehr körperlich verschickt, sondern aus elektronischen Daten das gewünschte Produkt zusammengesetzt und dann anschließend gelesen oder gehört.
Die Ulrich Eggert Consulting in Köln präsentiert gerade eine umfassende Marktstudie zum Thema 3D-Druck: 3-D-Druck – Chancen & Entwicklungen in den Märkten der Additiven Produktion: Gewerbliche, ähnliche und private Märkte, s. www.ulricheggert.de. Es wurden alle relevanten Märkte untersucht, die durch 3D-Druck geschaffen wurden bzw. um das Thema herum entstanden sind und noch entstehen. Dabei geht es sowohl um die gewerbliche Seite in der Produktion als auch um den Massenmarkt bis hin zum Verbraucher als eigener Produzent. Die Märkte lassen sich in folgende Kategorien einteilen:
INPUT-MÄRKTE: Die Bereitstellung der Systeme
1. Hardware wie etwa Drucker oder Scanner., auch Stifte
2. Steuer-Software und Verarbeitungs-Software wie die digitalisierten Vorbildprodukte oder Konstruktionsanweisungen,
3. Dienstleistungen wie etwa Beratung, Schulung und auch der Druck für Dritte,
4. die zu verarbeitenden Roh- und Hilfsstoffe: Filamente
5. Rechte und Lizenzen,
OUTPUT-MÄRKTE:
6. die Anwendermärkte, also die per 3D-Druck erstellten Produkte, wie sie klassisch produzierte Waren verdrängen und wie sie in ihren „Nutzungsgebieten“ eingesetzt werden.
Eine Kurz-Fassung der Studie gibt es als kostenlosen Download auf www.ulricheggert.de/kostenlose-studien.
Der 3D-Markt entwickelt sich rasant und schnell und der Verbraucher bzw. Anwender kann auf immer mehr Produkte aus dem 3D-Bereich blicken. Das fängt an bei den einfachen 3D-Brillen, die man im Kino auf die Nase setzt, über 3D-Fernseher, 3D-Beamer und 3D-Scanner bis hin zu 3D-Druckern: man sieht ein umfassendes Angebot. Wenngleich die Technik noch nicht völlig ausgereift ist, so gibt es doch immer mehr 3D-Games und sogar 3D-Blu-Rays auf dem Markt. Ob 3D-Fernseher, 3D-Kinofilme oder Computergrafiken – die dritte Dimension ist stark auf dem Vormarsch.
Aber am Stärksten wohl im Blickfeld von Otto-Normalverbrauchern ist neben dem Film zurzeit der Bereich 3D-DRUCK. 3D-Drucker werden immer billiger, es gibt erste Geräte für 500 € und weniger, Scanner werden ebenso angeboten und einfache Software. Der Verbraucher träumt davon, seine eigenen Selfies zu produzieren, im eigenen Schmuck die eigene Kreativität zu entwickeln, mit Pasta-Teig seine eigenen Nudeln zu produzieren, aus Zucker und Mehl den eigenen Kuchen zu backen. Das US-Marktforschungsunternehmen GARTNER geht davon aus, dass spätestens in fünf Jahren der 3D-Drucker auf dem Markt für den Endverbraucher etabliert sein wird.
Mittlerweile wird der 3D-Druck bereits als der große Löser gesellschaftlicher Probleme angepriesen. Hunger kann gemildert werden, in dem Essen vor Ort „gedruckt“ wird, Obdachlosigkeit lässt sich mit einfachen, 3D-gedruckten Häusern bekämpfen, 3D-gedruckte Organe heilen Krankheiten, die Umweltverschmutzung wird eingedämmt, wenn die gewünschten Dinge direkt vor Ort erstellt werden. Viele Alltagsgegenstände kann man letztlich selber herstellen: drucken.
US-Präsident BARACK OBAMA wählte kürzlich große Worte und attestierte dem 3D-Druck das Potenzial, „die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir fast alles herstellen“. PETER WEIJMARSHAUSEN, Präsident des New Yorker Unternehmens Shapeways und einer der größten Hersteller von 3D-Druckern weltweit, prophezeite, dass 3D-Druck einen fundamentalen Einfluss auf die Gesellschaft haben wird – sogar mehr noch als das Internet, wie die FAZ bereits am 5. März 2013 (!) berichtete. 3D-Druck macht eine Zukunftsvision zur Realität, wie sie Science-Fiction-Fans aus der Fernsehserie Star Trek kennen. Das dort eingesetzte Wundergerät namens „Replikator“ konnte dreidimensionale Objekte aus dem Nichts entstehen lassen: Ersatzteile für das Raumschiff Enterprise ebenso wie Kleidung oder auch einfach und schlicht Earl Grey Tee.
3D-Druck folgt einem ähnlichen Prinzip wie dieses fiktive Vorbild: Angefangen in einem leeren Raum stellen 3D-Drucker Objekte her, in dem sie eine Schicht nach der anderen hinzufügen. Dazu bedienen sie sich einer mit Designsoftware erstellten digitalen Vorlage und verwenden Rohmaterial wie Plastik, Metall, Keramik und Glas. Dabei handelt es sich also um ein additives Verfahren, das im Gegensatz zu den klassischen Methoden wie Schneiden, Bohren oder Schleifen kein Material entfernt, sondern immer mehr aufeinander packt.
Allerdings ist 3D-Druck keineswegs eine ganz aktuelle Erfindung: die Flugzeug- und Autoindustrie verwendet diese Technologie schon seit Längerem, vor allen Dingen auch für die Entwicklung von Prototypen, aber nun wird sie zunehmend mehr für die Erstellung von direkt eingesetzten Produkten genutzt und immer mehr kommt das Bestreben seitens der Liefer-Industrie, diese Technologie auch dem Endverbraucher zugänglich zu machen, damit er seine Produkte nach Wunsch erstellen kann.
Der 3D-Druck scheint eine neue industrielle Revolution einzuleiten. Die neue Technik ist längst aus der Nische herausgekommen und z.T. schon im Mainstream angelangt. Vielen Managern und auch Ingenieuren ist noch gar nicht bewusst, dass diese Technologie längst über den Bau von Modellen und Prototypen hinausgewachsen ist. Selbst Rapid Tooling, die schnelle Fertigung von Spezialwerkzeugen, ist nur ein seitlicher Ast und die Herstellung von „Nippes“ und Spielzeug ist zwar interessant, aber auch wohl längst nicht (nur) der Sinn und Zweck der ganzen Angelegenheit. Additive Fertigungsverfahren erzeugen langlebige, sichere und auch vermarktungsfähige Produkte in kleiner und zunehmend auch in größerer Serie.
International Berater berichten, dass 3-D-Druck soweit sei, seinen Status als Nischentechnologie abzuschütteln. HARVARD BUSINESS MANAGER schreibt, dass 2014 der Umsatz mit 3D-Industriedruckern in den USA bereits ein Drittel der Verkäufe von automatischen Fertigungsanlagen und Industrierobotern erreicht habe. Einige Prognosen rechnen damit, dass dieser Anteil bis zum Jahr 2020 auf 42 Prozent steigen wird.
Additive Manufacturing oder auf Deutsch: Additive Fertigung wird heute allgemein 3D-Druck genannt. Begriffe wie „Rapid Prototyping“ rühren aus den Anfängen her, als Prototypen als Einzelobjekten auf diese Art und Weise erstellt wurden, in Kleinserien nannte man es dann „Rapid Manufacturing“, was dann mittlerweile zur Additive Manufacturing wurde. Auch die Begriffe „generative Fertigung“ oder „Lasersintern“, eigentlich ein Spezialgebiet des 3D-Drucks, werden teilweise synonym verwandt. 3D-Druck ist eine Systemtechnologie, was bedeutet, dass viele einzelne Bausteine ineinandergreifen, um ein möglichst komplettes Ganzes zu erreichen. Aber deshalb ist diese Technologie auch nur so gut, wie das schwächste Glied in der Kette ist.
Der Einsatz von 3D-Druck verlangt von vielen Unternehmen völlig neue digitale Geschäftsmodelle, die weit über das Thema E-Business und E-Commerce hinausgehen. Denn aus wo auch immer her übertragenen Daten können an einer X-beliebigen Stelle Produkte erstellt werden - Menschen, die die Technologie dieser so erstellten Produkte in keiner Weise kennen und beherrschen müssen. Es wird kein Versand von Waren mehr nötig sein, sondern ähnlich dem „Beamen“ wie im ebenfalls bereits zitierten Film Star Trek geht es hier um elektronische Übertragung von Daten, aus denen dann vor Ort Produkte entstehen. Vergleichbar ist das etwa mit dem elektronischen Versand von E-Books oder von Daten für Musikstücke. Auch hier wird nichts mehr körperlich verschickt, sondern aus elektronischen Daten das gewünschte Produkt zusammengesetzt und dann anschließend gelesen oder gehört.
Die Ulrich Eggert Consulting in Köln präsentiert gerade eine umfassende Marktstudie zum Thema 3D-Druck: 3-D-Druck – Chancen & Entwicklungen in den Märkten der Additiven Produktion: Gewerbliche, ähnliche und private Märkte, s. www.ulricheggert.de. Es wurden alle relevanten Märkte untersucht, die durch 3D-Druck geschaffen wurden bzw. um das Thema herum entstanden sind und noch entstehen. Dabei geht es sowohl um die gewerbliche Seite in der Produktion als auch um den Massenmarkt bis hin zum Verbraucher als eigener Produzent. Die Märkte lassen sich in folgende Kategorien einteilen:
INPUT-MÄRKTE: Die Bereitstellung der Systeme
1. Hardware wie etwa Drucker oder Scanner., auch Stifte
2. Steuer-Software und Verarbeitungs-Software wie die digitalisierten Vorbildprodukte oder Konstruktionsanweisungen,
3. Dienstleistungen wie etwa Beratung, Schulung und auch der Druck für Dritte,
4. die zu verarbeitenden Roh- und Hilfsstoffe: Filamente
5. Rechte und Lizenzen,
OUTPUT-MÄRKTE:
6. die Anwendermärkte, also die per 3D-Druck erstellten Produkte, wie sie klassisch produzierte Waren verdrängen und wie sie in ihren „Nutzungsgebieten“ eingesetzt werden.
Eine Kurz-Fassung der Studie gibt es als kostenlosen Download auf www.ulricheggert.de/kostenlose-studien.