Ein digitales 3D-Druck Geschäftsmodell erlaubt in Echtzeit höhere Produktleistung und individualisierte Serienfertigung ohne Montage und ohne Lagerhaltung. Der 3D-Druck beschleunigt die Digitalisierung industrieller Geschäftsmodelle. Die Frage ist nicht mehr, ob, sondern wie und wann ein 3D-Druck Geschäftsmodell zu implementieren ist.

Der 3D-Druck ist seit Jahrzehnten Standardtechnologie im Rapid Prototyping. Jetzt wird er beschleunigt für Rapid Manufacturing eingesetzt. Einige Beispiele:

  • Der Solinger Maschinenbauer AUMAT stellt einen wachsenden Anteil der Funktionsteile seiner Maschinen im 3D-Druck her. Die Fertigungstiefe hat tendenziell zugenommen.
  • Der Hamburger Ersatzteillieferant MEYLE fertigt Oldtimer-Ersatzteile im 3D-Druck.
  • Der Brettener Konstrukteur MACK bietet Klein-und Mittelserien im 3D-Druck an.
  • Die Schweizer SONOVA hat wie alle großen Hersteller der Hörgerätebranche innerhalb von weniger als zwei Jahren die Produktion auf 3D-Druck umgestellt.
  • TOYOTA hat mit dem 3D-Druckspezialisten MATERIALISE die Prototypen-Kleinserie eines 7kg leichten Autositzes in bionischer Struktur gedruckt.
  • LOCAL MOTORS hat für 2016 den ersten Serienanlauf von mehreren für bezahlbare, gedruckte PKW mit Elektroantrieb angekündigt.

Das verändert Geschäftsmodelle. Folgende Muster sind heute erkennbar:

  • Produktdefinition, Konstruktion und Produktion unterliegen einer Sprunginnovation mit radikal verkürzten Prozessen. Damit verbunden ist der laufende Markteintritt neuer, auf den 3D-Druck fokussierter Start-ups.
  • Bereits heute substituiert der 3D-Druck konventionelle Produktion. Geeignete Anwendungen sind definierbar.
  • Ein globaler Markt austauschbarer, überall verfügbarer Produktionskapazitäten wächst.  Beispiele sind SHAPEWAYS, I.MATERIALISE und 3D HUBS (7 Thesen zur Revolutionierung der Produktion durch 3D-Druck).
  • Die immaterielle Produktdefinition aus Idee, Design und Business Plan wird über digitale Serviceplattformen in lokaler Produktion umgesetzt. Beispiele sind MICROSOFT/NETFABB, I.MATERIALISE, 3DPRINTEROS, STAPLES, THINGIVERSE.
  • Fünf Markttreiber bestimmen den rasanten Wandel: Fallender Investitionsbedarf (beispielsweise durch FORMLABS), wachsende Ausbringung (CARBON3D), wachsende Vielseitigkeit (INDMATEC), kürzere Prozessdauer sowie steigende Prozessfähigkeit und -beherrschung.

Wenn ein Unternehmen nicht abwarten will, bis ein digitales 3D-Druck Geschäftsmodell das eigene Geschäft bedrängt, wird es das Wie und Wann der Implementierung eines 3D-Druck Geschäftsmodells planen und steuern. Das erfordert die Überprüfung der Produktdefinitionen und Wertketten. Ziel ist, spezifische Technologien, Produktinnovationen, Geschäftsmodell, Business Plan mit Ergebnisverbesserung und Break-even Fenster zu definieren, zu konzipieren und umzusetzen.

Die Auswahl der passenden 3D-Druck Technologien wird durch die rasante, durch Vielfalt reizüberflutende Technologiedynamik beeinflusst. Ein Technologieportfolio schafft Ordnung für die nächsten zwei bis drei Jahre. Oft erfordern Technologietrends und Produktlebenszyklen zusätzlich sehr langfristige Technologie- und Produktroadmaps, um rechtzeitig Vorentwicklung zu betreiben.

Für die nächsten zwei bis drei Jahre können 3D-Druck Anwendungen als geeignet definiert werden, wenn sie folgende Eigenschaften besitzen:

  • Einzelfertigung bis mittlere Serienfertigung
  • Hohe Materialverschwendung gemessen an der Funktion
  • Komplexe Geometrie
  • Komplexe konventionelle Montage
  • Kundenindividuelle Funktion
  • Niedriger Lagerumschlag
  • Lieferdruck
  • Hohe Wertdichte

Anwendungen mit anderen Eigenschaften sind eher später wirtschaftlich und deshalb später auf den Roadmaps vorzusehen.

Wenn Produktinnovationen angestrebt werden, dann sollten die Produktziele nicht nur an Kundennutzen und USP, sondern auch an Effizienzgrenzen ausgerichtet werden. Beispielsweise erlaubt der 3D-Druck in Verbindung mit bionischer und nachgiebiger Konstruktion den minimalen Materialeinsatz.

Wenn Prozessinnovationen angestrebt werden, dann sollten die Prozessziele an der Nutzleistung ohne jegliche Verschwendung ausgerichtet werden. Die beträgt oft nur 5% bis 25% der gesamten Prozessleistung.

Innovationen können durch Patente rechtlich abgesichert werden. Reiches Potential für Patente bieten Zielkonflikte. Beispiele sind Zielkonflikte aus Produktleistung und Produktkosten, wenn sie durch methodisches Erfinden statt durch Prioritäten und Kompromisse gelöst werden.

Das Break-even Fenster für den 3D-Druck wird durch Vergleich konventioneller Produktion mit dem 3D-Druck berechnet. Jedoch sind darin meist unsichere Prämissen für Kostentreiber des 3D-Drucks versteckt. Zeitpunkte erscheinen oft willkürlich und zu Lasten des Wandels durch 3D-Druck. Auch Sensitivitätsanalysen beseitigen nicht diese Unsicherheit für den Break-even aus der Vielfalt unsicherer Kostentreiber. Erst eine statistische Variationsprognose für das Break-even Fenster mit den wenigen wesentlichen Kostentreibern verringert die Unsicherheit.

Jetzt wird das digitale 3D-Druck Geschäftsmodell definiert. Bestandteile sind beispielsweise die konkrete Technologie- und Materialauswahl, die Produktdefinitionen, die Entwicklungstiefe, die Fertigungstiefe, die Prozesse für Produktentstehung, Auftragsabwicklung, Rechtemanagement, Zahlung und Marketing sowie die Zeiträume der Implementierung. Die Prozesse können weitgehend über Datenbanken, Webservices und Apps digitalisiert werden.

Wir bieten Ihnen Beratung für die wirtschaftliche und zeitgerechte Umsetzung des 3D-Drucks.

Die Technologiedynamik des 3D-Drucks bleibt hoch. Sie können diese beispielsweise über 3D-Druck Solingen beobachten.