Hamburg (Baumeister & Partner) – Industrieller 3D-Druck – Was tun, wenn der eigene OEM-Partner auf diese Technologie setzt?
Die Schlagworte „Digitale Transformation“ und „Industrieller 3D-Druck“ beherrschen seit geraumer Zeit die Medien. Beide Begriffe stehen für einen Veränderungsprozess, dessen Dynamik insbesondere Industrieunternehmen derzeit massiv zu spüren bekommen. In diesem Szenario spielt der „industrielle 3D-Druck“ eine besondere Rolle, viele sprechen bereits von der „3D-Revolution“. Während große Unternehmen und Konzerne hier längst am Ball sind, warten viele kleinere und mittelgroße Betriebe noch ab.
Ist das genau die richtige Strategie? Oder laufen diese Unternehmen Gefahr durch einen längeren Verbleib in dieser Warteposition attraktive Markchancen zu verpassen oder gar ihre Existenz zu gefährden?
Weltweit tendiert die fertigende Industrie zu immer kürzeren Produktlebenszyklen. Gleichzeitig nimmt die Variantenvielfalt zu. Im Zuge der Digitalisierung entstehen neue Kooperationsformen. Einen wesentlichen Beitrag zur digitalen Transformation leistet die industrielle 3D-Druck-Technologie. Erschließt diese doch Kunden und Konstrukteuren völlig neue Freiheitsgrade für die Konstruktion und für die Fertigung individueller Produkte.
Hinzu kommt, dass diese Technologie auch das Potenzial hat, bestehende Lieferketten für einzelne Komponenten grundlegend zu verändern. Schließlich müssen im 3D-Druck nicht zwangsläufig einzelne Kunststoff- oder Metallbauteile durch die Welt geschickt werden, sondern nur die Konstruktionsdaten. So können etwa die Logistik-Kosten massiv gesenkt werden, wenn die Teile- oder Ersatzteilproduktion am Einsatzort des Endproduktes erfolgt.
Siehe hierzu Exkurs „Logistik“.
Dass die Industrieunternehmen vor einem grundlegenden Paradigmenwechsel stehen, sieht auch der Branchenverband Bitkom. „Mittel- bis langfristig könnte der 3D-Druck in bestimmten Bereichen die derzeit gängigen Produktionsverfahren, Geschäftsmodelle und Wertschöpfungsketten tiefgreifend verändern“. Mit diesen Worten kommentieren die Autoren das Ergebnis einer Anfang Juni 2018 von Bitkom Research durchgeführten, repräsentativen Befragung von 553 Industrieunternehmen. Befragt wurden Produktionsleiter, Vorstände oder Geschäftsführer von Industrieunternehmen ab 100 Mitarbeitern in Deutschland.
Imposantes Wachstum im industriellen 3D-Druck erwartet
Auf den ersten Blick scheint die Ausgangslage im internationalen Wettbewerb in Bezug auf den industriellen 3D-Druck – zumindest für größere deutsche Unternehmen und Konzerne – recht positiv zu sein. So zeigte eine in dieser Größenklasse von der Unternehmensberatung Ernst & Young in 2017 durchgeführte Unternehmerbefragung, dass bereits 37 Prozent auf additive Fertigung setzen. Und daraus einen Jahresumsatz von rund einer Milliarde Euro erwirtschaften.
Insgesamt sind deutsche Großunternehmen in diesem Sektor derzeit sogar weiter als die internationalen Wettbewerber. Auch die Wachstumschancen scheinen attraktiv. So rechnet die Strategieberatung PwC weltweit mit imposanten Wachstumsraten zwischen 13 und 23 Prozent pro Jahr. Zu einem ähnlichen Ergebnis kommt das Marktforschungsunternehmen IDC, das bis 2021 weltweit ein jährliches Wachstum von 20,5 Prozent erwartet. Wobei IDC die höchsten Ausgaben für den 3D-Druck in der Fertigungsindustrie sieht.
Siehe hierzu Info „Additive Fertigung“.
Warum Innovationen Zeit und Vorreiter brauchen
Wie bei allen Neuerungen, kann das Potenzial der 3D-Druck-Technologie nicht sofort gehoben werden. Erst wenn einige frühe Anwender beginnen, diese in der Praxis einzusetzen und ihre Erfahrungen kommunizieren, kommt eine Innovation nach und nach zum Tragen. Es bedarf also der treibenden Kraft einiger Vorreiterunternehmen, die die verfügbaren innovativen, digitalen Technologien früh aufgreifen, und daraus neue Geschäftsfelder und Geschäftsmodelle entwickeln. In diesem Marktumfeld müssen alle anderen Unternehmen nachziehen. Wer überleben will, muss auf diese Herausforderung flexibel und vor allem schnell reagieren.
Aus diesem Grund bleibt die digitale Transformation für die meisten Unternehmen auf längere Sicht eine Herausforderung. Denn nur wenige – auch der größeren Unternehmen in Deutschland – generierten daraus bisher echte Wettbewerbsvorteile. Zu diesem Ergebnis kommt jedenfalls die Unternehmensberatung Lünendonk & Hossenfelder, die Anfang 2018 rund 120 Großunternehmen und Konzerne danach fragte, wie diese den digitalen Wandel gestalten und an welchen Stellen es konkret hakt.
Verschläft der deutsche Mittelstand die 3D-Druck-Technologie?
Viele Großunternehmen sind in den 3D-Druck erst verstärkt eingestiegen, nachdem sich zeigte, dass diese Technologie auch in der Fertigung einsetzbar ist. Während diese Vorreiterunternehmen bereits seit rund sieben Jahren Erfahrungen sammeln, zeigt sich der deutsche Mittelstand, Unternehmen mit weniger als 100 Mio. Jahresumsatz, laut Ernst & Young bei der additiven Fertigung deutlich zurückhaltender. Zumindest wenn es um die Anschaffung der hierfür notwendigen Maschinen geht.
Doch diese Zurückhaltung müssen insbesondere Betriebe der Zulieferindustrie nach Einschätzung von Marktkennern unbedingt ändern. „Vor allem Erstausrüster (OEM) setzen verstärkt auf die Vorteile der Technologie und erwarten das auch von ihren mittelständischen Zulieferern“ so Dietmar Frank, Regional Director Central Europe bei EOS. Dies bedeute für produzierende Unternehmen, dass diese sich zwangsläufig mit dem Thema 3D-Druck auseinandersetzen müssen, wenn sie gegenüber ihren Wettbewerbern nicht ins Hintertreffen geraten wollen. EOS zählt zu den Pionieren und zu den weltweit führenden Technologieanbietern im industriellen 3D-Druck.
Siehe hierzu Exkurs „Praxisbeispiel Gasturbinenbau“.
Zielgerichtete Informationsbeschaffung statt nur beobachten
Dr. Bernhard Braunmüller, Partner bei der Management- und Unternehmensberatung Q_PERIOR, München, rät den Entscheidern in mittelständischen Unternehmen den Hype um den 3D-Druck durchaus ernst zu nehmen und sich vor allem frühzeitig und ernsthaft mit der Technologie der additiven Fertigung auseinander zu setzen – auch wenn die Einstiegshürden derzeit noch hoch erscheinen. Und empfiehlt – trotz des offensichtlichen Handlungsdrucks – auf jeden Fall zunächst Vorüberlegungen auf gesicherter Informationsbasis anzustellen: „Es gibt viele Parameter, die ein Unternehmen durchdenken muss.“
Insbesondere die aus seiner Sicht wichtige Informationsbeschaffung über Chancen und Nutzen dieser Technologie stelle nach seiner Einschätzung inzwischen kein besonderes Problem dar: „Ich kann mich mit einem Unternehmen in Verbindung setzen, welches den 3D-Druck bereits seit längerem einsetzt bzw. diese Technologie als spezialisierter Dienstleister anbietet.“ Ebenso würden im Markt etablierte 3D-Drucker-Hersteller, wie etwa EOS, die Unternehmen beim Wissensaufbau begleiten.
Siehe hierzu Exkurs „Praxisbeispiel 3D-Druck und Wartungsmanagement.“
Für die Umsetzung empfiehlt Braunmüller Experten-Workshops, die in der Regel schnell Klarheit schaffen. „Flankiert von einem ersten Testballon, wird dann das erforderliche Wissen gemeinsam mit den eigenen Konstrukteuren und unabhängigen Beratern, die den entsprechendem Background mitbringen, erarbeitet.“ Die wichtigsten Fragenaspekte seien hierbei: Was ist grundsätzlich mit dieser Technologie möglich? Was machen andere, mit uns vergleichbare Unternehmen und insbesondere die direkten Wettbewerber? Was sind die typischen Benefits, die ich generieren könnte? Was sind die wesentlichen Rahmenbedingungen und Kostenpositionen?
Chancen und Risiken des 3D-Drucks frühzeitig analysieren und bewerten
Mit diesen und ähnlichen Fragestellungen ist das grundlegende Wissen in ca. 3 bis 4 Wochen aufgebaut. Dann geht es an die Analyse. Unternehmensberater Braunmüller rät dem Leitungskreis in den Unternehmen zunächst zu hinterfragen, wie heute die eigene Wertschöpfungstiefe aussieht – und davon abgeleitet die Wertschöpfungskette. „Auf dieser Basis analysiere und hinterfrage ich, wo letztendlich das Potenzial für das eigene Unternehmen im 3D-Druck liegt.“
Nutzenpotenziale sowie die Kosten-/Nutzen-Relation rät Braunmüller vorrangig zu analysieren und zu bewerten. Auf diese Weise könne beurteilt werden, ob grundsätzlich von einem „Positive Business Case“ auszugehen ist. Die wichtigsten Prüfparameter sind etwa die Prozess- bzw. Herstellungskosten sowie Prozesszeiten. So eröffne etwa Rapid Prototyping bzw. Rapid Manufacturing die Chancen einer beschleunigten Markteinführung. Weitere Aspekte sind Robustheit und Qualität, sowie Agilität und Flexibilität. Beispielsweise ließen sich mit der 3D-Druck-Technologie in kurzer Zeit und in Eigenregie Prototypen herstellen. Auch könne das Unternehmen schneller und variabler auf schwankende Nachfrage reagieren, indem kleinere Serien aufgelegt werden. Nicht zuletzt könnte der Einsatz dieser Technologie dazu beitragen, die Abhängigkeiten zu Lieferanten zu reduzieren und das eigene Know-how zu schützen.
Siehe hierzu Exkurs „3D-Druck und Zertifizierung.“
Lieber noch abwarten oder jetzt loslegen?
Sollten mittelständische Unternehmen, angesichts der bereits zahlreichen aktiven größeren Player im Bereich additiver Fertigung, wie etwa im Flugzeugbau oder der Medizintechnik, lieber noch abwarten oder jetzt loslegen? Thomas Hilger, Mitgeschäftsführer von LIGHTWAY, eines auf 3D-Metalldruck spezialisierten Dienstleistungsunternehmens, rät zum möglichst umgehenden Einstieg: „Die breite Mehrheit der größeren Industriebetriebe verfügt bereits über substanzielle Erfahrung, wendet diese Technologie jedoch noch nicht beziehungsweise nicht umfassend an – zum Beispiel nur im F&E-Bereich oder nur in der Vorserienproduktion.“
Vor diesem Hintergrund rät Hilger – auch aufgrund der anlässlich von Fachtagungen geführten, zahlreichen Gespräche mit Führungskräften mittelständischer Unternehmen – dazu, nicht abzuwarten: „Gerade kleinere und mittlere Unternehmen haben gerade jetzt die Option ein ‚Early Follower‘ zu sein“. Sein Argument: „Die kleineren mittelständischen Unternehmen könnten jetzt alle Chancen nutzen und gleichzeitig die Fehler der Technologie-Vorreiter vermeiden.“ Schließlich seien inzwischen viele „Kinderkrankheiten“ überstanden. Hierzu passt die Einschätzung aus neutraler Beratersicht: „Ich kann von den Investments der Pioniere profitieren, finde bereits diverse Marktteilnehmer, die ich in die Informationsbeschaffung einbinden kann. Andererseits vermeide ich das Risiko eines „Late Followers“, der zu spät in den Markt einsteigt“, so Dr. Braunmüller.
Claudia Jordan ergänzt aus der Perspektive des Technologie-Anbieters EOS: „In der smarten und digitalisierten Fertigung der Zukunft sehen wir eine Kombination aus konventionellen und additiven Technologien.“ Im Vordergrund stehe jetzt, diese intelligent miteinander zu verknüpfen, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten.
Wie vorgehen, wenn ich die Option 3D-Druck näher prüfen möchte?
Falls im eigenen Unternehmen das 3D-Druck-Know-how fehlt, liegt es nahe, im ersten Step einen im eigenen Geschäftsfeld erfahrenen Partner zu suchen. Zum Beispiel bei Dienstleistern, die 3D-Druck als Service anbieten, oder bei anderen Herstellern, die nicht direkte Wettbewerber sind. „Allerdings sollte man sich hierbei nicht zu eng binden – bevor die langfristige Strategie nicht konkret feststeht,“, rät 3D-Experte Thomas Hilger. „Auf diese Weise hält man sich für später alle Optionen offen. Etwa die, den 3D-Druck nicht im eigenen Hause zu haben, sondern von einem 3D-Druck-Dienstleister liefern zu lassen und auf diese Weise im Laufe der Zeit notwendiges Wissen für eine spätere Phase aufzubauen, mit eigenen Druckern.
Ist der Partner gefunden, besteht der nächste Step darin, ein Projektteam mit entsprechender Teambesetzung zu bilden, das von der Geschäftsleitung möglichst klare Vorgaben erhält. „Hier gilt es sehr aufmerksam zu sein“, merkt Berater Braunmüller an. „Meist denkt man beim 3D-Druck direkt nur an die Produktion. Dabei ist oftmals auch die Entwicklungsabteilung (F&E), die für das Produkt-Design zuständig ist und andere Bereiche von veränderten Verfahren betroffen“, ergänzt Hilger. Beide raten deshalb unisono ein „bereichsübergreifendes Team zu implementieren“. Dieses trage dann die Informationen über Chancen und Kosten/Risiken der neuen Technologie zusammen, analysiere die aktuelle Wertschöpfungskette und entwickle auf dieser Grundlage dann – unter Mitwirkung der Geschäftsleitung – eine passende Strategie. Hilger unterstreicht: „Die Teambesetzung sollte tatsächlich alle Bereiche abdecken: vom Leiter der Forschung und Entwicklung, über die Leiter „Manufacturing Engineering“ und Produktion bis hin zu Vertrieb und After-Sales/Support.“ Im Prinzip gehöre auch der Einkauf dazu, der seinerseits die möglichen Konsequenzen des 3D-Druck bei den eigenen Zulieferern in Bezug auf Qualität und Kosten prüfen müsse.
Siehe hierzu Exkurs „Praxisbeispiel Maschinenbau.“
Fazit – Neue Geschäftsfelder mit 3D-Druck entwickeln
Der 3D-Druck wird für bestimmte Anwendungen bzw. Bauteile in einer wachsenden Anzahl von Industrien über kurz oder lang flächendeckend zum Einsatz kommen. Und immer mehr OEMs werden zumindest darüber nachdenken, wie sie ihre Supply-Chain entschlacken können. Entweder mit Hilfe ihrer bestehenden Zuliefer-Partner oder eben ohne sie. Welches Einsparpotenzial sich durch die dezentrale Vor-Ort-Produktion von Bauteilen am OEM-Standort ergibt, hängt letztendlich vom jeweiligen Produkt ab. Wobei Marktkenner erhebliches Potenzial im Bereich der Ersatzteil-Fertigung erkennen. Der 3D-Druck macht es möglich, benötigte Ersatzteile bei Bedarf on-demand zu fertigen, was wiederum den Lageraufwand massiv reduziert.
Es gibt demnach keinen Grund, sich nicht mit dieser Innovation auseinander zu setzen. Im Gegenteil, es besteht die Gefahr gegenüber den Wettbewerbern ins Hintertreffen zu geraten. Und noch entscheidender: Mittelständische Zulieferbetriebe, die sich nach gründlicher Voranalyse – früher als ihre Hauptwettbewerber – für die Anwendung der 3D-Druck-Technologie entschließen, können auf dieser Grundlage nicht nur gelassener, sondern auch flexibler auf Produktions-Entscheidungen ihrer OEM-Partner reagieren. Sie können mit der notwendigen Sorgfalt vor allem auch Strategien für neue Geschäftsfelder entwickeln. Und damit nicht nur der Konkurrenz einen Schritt voraus eilen, sondern durchaus auch für die Zukunft attraktive Zusatzgeschäfte entwickeln.
Auf den Punkt gebracht: 3D-Druck birgt erhebliches Potenzial für Innovation und Kostenoptimierung. Letzteres trifft auf viele Bereiche zu, wie Konstruktion, Einkauf, Logistik und Montage (siehe hierzu Infokasten“Additive Fertigung – Nutzenaspekte im Überblick“). Allerdings: um die Vorteile dieser Technologie auszuschöpfen, ist Know-how erforderlich.
Exkurs 3D-Druck und Logistik
Welche Optionen hat ein mittelständischer Zulieferer, dessen OEM sich entschieden hat, bestimmte Teile nicht mehr anliefern zu lassen, sondern künftig direkt vor Ort – in 3D-Druck herzustellen. Es gibt hier folgende Szenarien:
Szenario 1: Der Zulieferer verfügt bereits über das erforderliche Know-how und eigene 3D-Drucker. Dann kann dieser mit eigenem Personal vor Ort am Fließband des OEM Endbauteile oder Ersatzteile produzieren. Der wirtschaftliche Nutzen ergibt sich durch die höhere Performance in der additiven Produktion dieser Bauteile. Ebenso entfällt in großem Umfang die gesamte bisher notwendige Transport-Kette und der damit verbundene Kostenblock. Weitere, eher qualitative Nutzeneffekte sind höhere Flexibilität und Zeitgewinn. Allerdings birgt der Einsatz und die Steuerung des Personals beim OEM eine gewisse zusätzliche Komplexität, die im Business Case berücksichtigt werden muss.
Szenario 2: Der Zulieferer verfügt über das erforderliche Know-how, möchte jedoch auch auf längere Sicht nicht in einen eigenen zusätzlichen 3D-Drucker für den Einsatz beim OEM investieren. In diesem Fall könnte dieser lediglich die Betreuung des 3D-Drucks für den OEM anbieten respektive übernehmen. Voraussetzung ist dann allerdings, dass der OEM bereit ist, in einen eigenen 3D-Drucker zu investieren. Der Nutzen für den Zulieferer besteht im Erhalt der bestehenden Kundenbeziehung.
Szenario 3: Der Zulieferer möchte den OEM als Kunden nicht verlieren, verfügt jedoch nicht über das erforderliche Know-how und einen eigenen 3D-Drucker. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse zeigt, dass es sich lohnt, in einen eigenen 3D-Drucker zu investieren, und das Know-how der eigenen Mitarbeiter im Laufe der Zeit aufzubauen. In diesem Fall besteht die Option, einen spezialisierten Dienstleister für einen festgelegten Zeitraum zu beauftragen. Dieser betreut sowohl den 3D-Druck am Ort der Produktionsstätte des OEM als auch das Personal des Zulieferers.
Szenario 4: Der Zulieferer verfügt weder über das erforderliche Know-how, noch möchte dieser in einen eigenen 3D-Drucker investieren. Dennoch möchte der Zulieferer der Bitte seines OEM-Partners nachkommen und die 3D-Produktion in der Produktionsstätte des Partners realisieren. In diesem Fall besteht die Möglichkeit einen 3D-Dienstleister im Fullservice einzusetzen. Das heißt der Dienstleister integriert seine eigene Anlage in die Produktionsstätte des OEM und fertigt die Ersatzteile im Unterauftrag mit eigenem Personal vor Ort in 3D-Druck. Der Ersatzteilfertiger liefert lediglich die Daten. Der Nutzen für den Zulieferer besteht im Erhalt der bestehenden Kundenbeziehung. Darüber hinaus besteht die Option parallel das Personal des Zulieferers in die Vor-Ort-Fertigung zu integrieren, d.h., diese werden durch den Dienstleister in der additiven Fertigung ausgebildet.
Exkurs 3D-Druck und Zertifizierung
Welche Aspekte sind von besonderer Bedeutung um die Wirtschaftlichkeit des 3D-Druck konkreter einzuschätzen?
Ein wesentlicher Aspekt für die Entscheidungsfindung ist die Zertifizierung. Das Thema stellt sich insbesondere für Zulieferer in hoch regulierten Branchen mit hohen Qualitätsanforderungen. Hierzu zählen etwa die Luftfahrtindustrie, die Automobil-Industrie und teilweise auch der Maschinenbau. Der Aufwand für die Zertifizierung eines Bauteils, das im 3D-Metalldruck hergestellt werden soll, ist zum Teil mit erheblichem Aufwand sowie hohen Kosten verbunden.
3D-Druck-Experte Thomas Hilger sieht grundsätzlich zwei Vorgehensansätze: „Wenn die Kosten für die Zertifizierung eines bestehenden Bauteils, welches künftig in 3D-Druck hergestellt werden soll, bereits bekannt sind, kann das Einsparpotenzial über die Laufzeit abgeschätzt werden. Das heißt, die Kosten für die Zertifizierung müssen sich innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens durch den Einsatz des 3D-Drucks amortisieren, damit das Vorhaben – wirtschaftlich betrachtet – Sinn macht.“
Wenn der Aufwand für den Zertifizierungsprozess eines Bauteils, welches künftig in 3D-Druck hergestellt werden soll, erst noch ermittelt werden muss, rät Hilger einen eher pragmatischen Ansatz zu wählen. „In diesem Fall wird ein vergleichbares, konventionell hergestelltes Bauteil genommen, das den Zertifizierungsprozess bereits erfolgreich durchlaufen hat“, so Hilger. Damit lägen dann Näherungswerte vor, um den Zertifizierungsaufwand für das in 3D-Druck herzustellenden Bauteils abschätzen zu können.
Im nächsten Schritt empfiehlt Hilger dann einen Performance-Abgleich „konventionelle Fertigung/3D-Druck-Fertigung“ vorzunehmen. Wobei mit Performance „die durch den 3D-Druck möglichen Einsparungen gemeint sind, wie etwa beim Gewicht, oder Materialverbrauch, sowie im Bereich der Nachbearbeitung oder auch bei den Transportkosten“. Weitere Beispiele nennt Jordan von EOS: „Je nach Bauteil und Anforderungen einer Industrie sehen wir weitere Faktoren, die die Bauteil-Performance erhöhen können: so lassen sich etwa über Funktionsintegration hochkomplexe Funktionen mit möglichst wenigen Bauteilen realisieren; die Zahl der denkbaren Schwachstellen sowie den Assembly-Aufwand reduziert sich damit ebenso wie die entsprechenden Kosten. Ein weiterer Faktor sind bionische Strukturen, die konventionell in der Regel nicht umsetzbar sind, aber besser zur Zielerreichung beitragen.“
Exkurs Praxisbeispiel aus dem Bereich Maschinenbau
Ein Druckmaschinen-Hersteller möchte die 3D-Fertigungstechnik im eigenen Haus integrieren und das hierfür erforderliche Know-how über einen in dieser Technik erfahrenen Dienstleister erhalten. Hierfür schließen Maschinenbauer und Dienstleister ein Joint Venture.
3D-Druck-Experte Thomas Hilger schlägt vor, „in einem Vor-Meeting mögliche Ansätze zu diskutieren und das grundsätzliche Vorgehen festzulegen.“ Dieses bestehe zunächst darin zu prüfen, welche der bisher in konventioneller Weise hergestellten Anlagen-Bauteile künftig grundsätzlich in additiver Fertigung hergestellt werden könnten. Dieser Abgleich erfolge zum einen seitens der verantwortlichen Personen des Maschinenbauers und parallel seitens des Dienstleisters. „Das Prüfergebnis wird in einem gemeinsamen Meeting im nächsten Step übereinander gelegt, um auf diese Weise das am besten geeignete Bauteil zu ermitteln“, so Hilger.
Vorrangiges Ziel sei zunächst das Know-how im Bereich der Konstruktion aufzubauen, da hier das meiste Potenzial steckt. Auch sollen die Konstrukteure lernen, wie weitere Fertigungsverfahren, wie je nach Anwendung drehen, fräsen oder gießen durch das additive Verfahren ersetzt werden kann. Um es dann später anwenden zu können, wenn die additive Fertigung echte Performance-Vorteile bringt.
Exkurs Praxisbeispiel Gas-Turbinenbau
Managementberater und SCM-Spezialst Gerald Ott, Associate Partner Q-PERIOR beschreibt in diesem Exkurs die Probleme eines Herstellers von Gas-Turbinen.
Das Unternehmen wollte im Rahmen einer Vorstudie klären, ob die Herstellung von Ersatzteil-Komponenten mittels 3D-Druck direkt am Wartungsort einer Turbine sinnvoll ist, respektive welche Einsparungen hierdurch erzielt werden könnten. „Die Problematik war seinerzeit, dass man zu diesem Zeitpunkt kaum vergleichbare Anwendungs-Beispiele fand, um die Wirtschaftlichkeit dieses Ansatzes zu untermauern. Es fehlte letztlich an belegbaren Fakten, um einen Business-Case daraus zu entwickeln. So investierte das Unternehmen nicht in den notwendigen Know-how-Aufbau für die neue Technologie. Man beließ es beim gewohnten – wenn auch aus heutiger Sicht sicher erheblich kostenträchtigeren Verfahren, jeweils genügend Ersatzteile an den jeweiligen Einsatzorten vorzuhalten.“ Fazit des Experten: „Diese Situation hat sich heute, gut sechs Jahre später grundlegend geändert. Die Kinderkrankheiten der 3D-Druck-Technologie dürften zwischenzeitlich weitgehend überstanden sein, und es gibt auch deutlich mehr konkrete Anwendungsfälle. Aus heutiger Sicht lässt sich sagen, dass das geschilderte Beispiel einen sehr hohen Impact auf die Supply-Chain gehabt hätte.“
Exkurs Praxisbeispiel 3D-Druck und Wartungsmanagement
Welches Kostensenkungspotenzial steckt in der Supply-Chain, wenn Zulieferbetriebe ihre Ersatzteile im 3D-Druck vor Ort, bei ihrem OEM-Partner produzieren?
Wenn man sich die Kosten für das Wartungsmanagement anschaut, so entfällt auf die Logistik-Kosten in der Regel ein sehr hoher Anteil. Und dieser Kostenblock kann durch die Ersatzteilproduktion mittels 3D-Druck am Einsatzort des Endproduktes massiv gesenkt werden. Ein wesentlicher Faktor ist, dass insbesondere das Transport-Volumen gesenkt werden kann. Ein weiterer ist eine deutliche Reduzierung der Komplexität der Supply-Chain. Dies betrifft, insbesondere bei komplexeren Ersatzteilen, auch die meist extrem langen Vorlaufzeiten. Wie hoch die Einsparungen ausfallen, hängt allerdings vom spezifischen Anwendungsfall ab.
SCM-Spezialist Gerald Ott, Associate Partner Q-PERIOR beschreibt ein Praxisbeispiel: „Verlangt ein Automobil-Hersteller von seinen Zulieferern, dass an allen internationalen Produktionsstätten bestimmte Ersatzteile und deren Varianten permanent vorrätig sein müssen, ergibt sich daraus eine hohe Vielfalt an Ersatzteilen.“ Gleichzeitig steige damit auch die Komplexität für die gesamte Supply Chain, wenn die Ersatzteilanlieferung auch noch auf die spezifischen Anforderungen der jeweilige Produktionsstätte abgestimmt werden müssen. Diese Komplexität und die damit entstehenden Kosten könnten durch eine dezentrale Produktion vermieden werden
Info: Additive Fertigung – Nutzenaspekte im Überblick
Der Begriff „3D-Druck“ wird in Fachkreisen in der Regel mit dem Begriff „Additive Fertigung“ gleichgesetzt. Beide Begriffe werden für einen professionelles Produktionsverfahren verwendet, bei dem Bauteile auf der Basis digitaler Konstruktionsdaten und durch schichtweise aufgetragenes Material entstehen. Additive Fertigung bietet vielversprechende Möglichkeiten und viele Gründe, sich mit dieser Zukunftstechnologie auseinanderzusetzen:
- Serienreif: Die additive Fertigung wird von OEM`s zunehmend für die Serienfertigung eingesetzt.
- Vorreiterunternehmen: Große Unternehmen, wie die Deutsche Bahn AG lassen bereits Ersatzteile mittels 3D-Druck fertigen.
- Optimierungspotenzial: Additive Fertigung ermöglicht völlig neue Konstruktionsprinzipien und im Vergleich mit konventionellen Verfahren deutlich mehr Konstruktionsfreiheiten. So stecken beispielsweise hinter dem Ansatz der „Funktionsintegration“ erhebliche Optimierungspotenziale.
- Produktinnovationen: Der 3D-Druck ermöglicht Geometrien, die in der herkömmlichen Fertigung undenkbar sind.
- Gewichtsoptimierung: Der 3D-Druck eröffnet neue Dimensionen für den Leichtbau: Bauteile können etwa gewichtsoptimiert werden, durch bionische- oder Leichtbau-Strukturen. Ein unschätzbarer Vorteil – nicht nur in der Flugzeugindustrie.
- Logistik-Kosten: Logistik wird durch 3D-Druck einfacher, da Daten und nicht die Produkte um die Welt geschickt werden.
- Time-to-market: 3D-Druck ermöglicht kürzere Entwicklungs- und Produktionszeiten, da nicht nur bei der Prototypen-Entwicklung Zeit gespart wird, sondern auch in der Serienfertigung.
- Qualität: Da das Endprodukt in einem Schritt gefertigt wird, werden im 3D-Druck im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung viele Fehlerquellen ausgeschlossen bzw. lassen sich Fehler auf ein Minimum reduzieren.
Quelle: www.lightway-3d.de (mit freundlicher Genehmigung der Lightway GmbH & Co. KG)
Autor: Gerhard Baumeister
Foto Gerhard Baumeister ist seit 1992 freier Fachjournalist und Mit-Inhaber des Redaktionsbüros Baumeister & Partner – sowie seit 2008 Mitglied im „Deutschen Presse Verband e.V.“. Seit Mitte 2016 betreut er gemeinsam mit weiteren Redakteuren das Online-Forum „CRM-Expert-Site“ – eine Wissensplattform für kundennutzenorientierte Unternehmensführung. Regelmäßig schreibt er Blog-, Whitepaper- und Newsletter-Beiträge für Technologie-Unternehmen, schreibt und veröffentlicht Fachbeiträge in Fachverlagen mit dem Fokus auf Technologie- und Wirtschaftsthemen.
