Fertigungsunternehmen sind vom 3D-Druck überzeugt, tun sich aber schwer, ihn richtig einzusetzen

In den letzten Jahren hat sich die 3D-Druckindustrie darauf konzentriert, Unternehmen von den einzigartigen Vorteilen des 3D-Drucks zu überzeugen. Dieser Fokus auf das "Warum?" wird sich nun auf das "Wie?" verlagern, da die Hersteller zwar mit den Vorteilen vertraut sind, ihnen aber das Wissen und die Erfahrung fehlen, um die Technologie erfolgreich anzuwenden und zu erweitern. Um Hersteller bei den vielen Schritten auf ihrem Weg zum 3D-Druck zu unterstützen, hat Materialise ein Tool entwickelt, mit dem Unternehmen ihren Reifegrad bei der Nutzung des 3D-Drucks bewerten können und das sie durch die nächsten Schritte führt.

"Die jüngsten Unterbrechungen der Lieferkette haben die Unternehmen dazu veranlasst, ihre Offshore-Produktionsstrategien neu zu bewerten und die lokale Fertigung näher an der tatsächlichen Nachfrage zu orientieren", sagt Fried Vancraen, CEO Materialise. "Die signifikanten Lieferkettenengpässe haben die Regierungen dazu veranlasst, in Programme zur Modernisierung und zum Nearshoring ihrer Produktionskapazitäten zu investieren. Digitale Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck können diese Bemühungen unterstützen, indem sie widerstandsfähigere Lieferketten ermöglichen und erhebliche Zeit- und Kostenvorteile bieten. Da sich Unternehmen zunehmend diesen Technologien zuwenden, muss die 3D-Druckindustrie zusätzliche Anstrengungen unternehmen, um die Herausforderungen zu bewältigen, denen sie sich gegenübersehen, wie z. B. die Ausbildung und Entwicklung von Arbeitskräften, die Identifizierung neuer Geschäftsmodelle und benutzerfreundlichere Software und Hardware."

Der Wendepunkt
Fertigungsunternehmen in Deutschland, Japan und den USA betrachten den 3D-Druck zusammen mit der Digitalisierung und KI/Robotik als einen führenden Trend, der sich auf Produktionslinien und Fertigung auswirkt. Spontan können die Nutzer des 3D-Drucks viele Vorteile der Technologie erkennen, insbesondere die Fähigkeit, die Produktion zu beschleunigen, kostengünstige Prototypen zu erstellen, die Abhängigkeit von Lieferketten zu verringern und die Möglichkeit, Endteile in Serie herzustellen.

Der 3D-Druck wird zunehmend für die Produktion von Endteilen eingesetzt. Tatsächlich machen Prototypen und Endteile jeweils etwa die Hälfte der 3D-gedruckten Produkte aus, was einen wichtigen Wendepunkt in der Akzeptanz der Technologie signalisiert. Die Umfrage zeigt jedoch erhebliche Unterschiede zwischen den einzelnen Ländern. In den USA nutzen 60 % der Befragten den 3D-Druck für die Herstellung von Endteilen, während es in Deutschland 43 % und in Japan nur 36 % sind. Die Zurückhaltung Japans bei der Einführung des 3D-Drucks für die Produktion von Endteilen könnte das Land in eine nachteilige Position bringen, wenn andere Fertigungszentren digitale Fertigungstechnologien wie den 3D-Druck als Teil einer Strategie zur Modernisierung ihrer Produktionskapazitäten einsetzen.

Die Verlagerung vom Warum? zum Wie?

Anwender des 3D-Drucks können viele Vorteile der Technologie erkennen, insbesondere die Möglichkeit, die Produktion zu beschleunigen, kostengünstige Prototypen zu erstellen, die Abhängigkeit von Lieferketten zu verringern und Endteile in großen Mengen zu fertigen.
Fast alle Unternehmen (98 %) sehen sich bei der Einführung des 3D-Drucks mit Herausforderungen und Hindernissen konfrontiert. Sie sind vom geschäftlichen Nutzen des 3D-Drucks überzeugt, haben aber Schwierigkeiten, die Technologie einzuführen und die Produktion zu steigern. Dies deutet auf eine wichtige Verlagerung der Diskussion vom Warum? zum Wie? hin.

Die größte Herausforderung für Unternehmen, die den 3D-Druck eingeführt haben oder dies in Erwägung ziehen, ist die Schwierigkeit, fachkundige Arbeitskräfte zu rekrutieren (36 %). Es folgt ein Mangel an Erfahrung und Wissen innerhalb des Unternehmens (33 %). Weitere Herausforderungen sind die Geschwindigkeit des 3D-Drucks für die Massenproduktion (23 %) und die Schwierigkeiten bei der Integration des 3D-Drucks in bestehende Fertigungstechnologien (20 %). Auch die Kosten werden als Hindernis genannt, sowohl die laufenden Kosten (25 %) als auch die Kosten für die Ausrüstung (25 %).

"Wichtige Produktionszentren, darunter die EU und die Vereinigten Staaten, haben Pläne zur Modernisierung und Verlagerung ihrer Produktion angekündigt, sagt Vancraen. Intelligente, digitale Technologien wie der 3D-Druck ermöglichen eine solche Verlagerung hin zu einer dezentralisierten Fertigung mit mehreren kleineren Produktionsstätten, die näher am Kunden liegen. Da die Unternehmen jedoch Schwierigkeiten haben, den 3D-Druck einzuführen und die Technologie in bestehende Produktionsumgebungen zu integrieren, muss die 3D-Druckindustrie in Schulungen, die Verfügbarkeit von mehr Materialien, Benutzerfreundlichkeit und Kostensenkung investieren."

Zunehmende Nutzung des 3D-Drucks
Trotz der Herausforderungen steht der 3D-Druck auf der Prioritätenliste der meisten Unternehmen weiterhin ganz oben. Die Unternehmen, die den 3D-Druck bereits eingeführt haben, haben ihm in Bezug auf das Budget (78 %) und die Zustimmung des Managements (78 %) Priorität eingeräumt und geben an, dass sie die Nutzung der Technologie in den nächsten 12 Monaten deutlich steigern werden. 46 % der Nutzer geben an, dass sich ihr Einsatz mindestens verdoppeln wird. In den nächsten 5 Jahren werden sich die meisten Expansionsbemühungen auf firmeninterne Druckkapazitäten (71 %) im Vergleich zur ausgelagerten 3D-Druckproduktion (8 %) konzentrieren.

Es wird nicht erwartet, dass sich die Art und Weise, wie die Hersteller den 3D-Druck einsetzen, wesentlich ändern wird. Sieben von zehn Unternehmen, die derzeit den 3D-Druck nutzen, geben an, dass ihre Nutzung in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich gleich bleiben wird, einschließlich der Herstellung von visuellen Prototypen, personalisierten Teilen und Ersatzteilen. Mit der zunehmenden Automatisierung des 3D-Druck-Workflows und dem Zugang zu qualifizierten Fachleuten können sich Unternehmen, die ihre Produktionsabläufe verbessern wollen, auf den 3D-Druck verlassen, um neue Geschäftsmöglichkeiten zu schaffen.

Assessment-Tool für den 3D-Druck
Das Mindware-Team von Materialise bietet Beratungsdienstleistungen an, um Unternehmen bei der Nutzung des Potenzials des 3D-Drucks zu unterstützen – von der Identifizierung relevanter Möglichkeiten bis hin zum Einsatz von Produktionslinien im großen Maßstab. Um Unternehmen bei den vielen Schritten zur erfolgreichen Einführung und Nutzung des 3D-Drucks zu unterstützen, hat Materialise Mindware ein Tool zur Selbsteinschätzung eingeführt. Das Tool bestimmt den Reifegrad eines Unternehmens im Bereich 3D-Druck, indem es seine Position entlang eines neunstufigen Einführungsprozesses bewertet. Es richtet sich an Unternehmen, die darüber nachdenken, wie der 3D-Druck ihre Produktion unterstützen kann, sowie an Unternehmen, die bereit sind, ihre bestehenden 3D-Druckverfahren zu erweitern. Das Tool ist unter mtls.am/am-assessment verfügbar.

* Umfrage im Auftrag von Materialise, durchgeführt von B2B International unter 327 Herstellern in den USA, Deutschland und Japan. Zu den Befragten gehören Unternehmen, die 3D-Druck einsetzen (59 %), dies in Erwägung ziehen (31 %) oder die Technologie ablehnen (9 %).