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Unter Druck: Chancen und Risiken durch den Einsatz von 3-D-Printern in der Ersatzteillogistik Forum Logistik Heute
München, im Juni 2013
Vortrag von Alexander Nedelchev (President Corporate Development, Barkawi)
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Agenda
Abbildung auf dem Titelbild: EOS, Within
3D-Druck – Disruptive Technologie oder doch nur ein Hype?
Marktüberblick und Vorstellung der gängigsten 3D-Technologien
Trends und Ausprägungen von 3D-Druck
Methodik zur Auswahl von Teilen für den 3D-Druck
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– Begriffssuche im zeitlichen Verlauf –
Das Interesse am Thema 3D-Druck ist seit Ende 2012 sprunghaft gestiegen
Die Zahl 100 steht für das höchste Suchinteresse
2005 2007 2009 2011 2013
= Begriffe sehr häufig gesucht = Begriffe häufig gesucht
Top 3 Suchbegriffe "Print to 3D"
"3D printer" "3d Printing"
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Disruptive Technologien veränderten bereits ganze Branchen fundamental – Hat auch der 3D-Druck das Potential dazu?
Performance
Zeit
3D-Print
?
Disruptive Technologie
Verlauf Standard- Produkt
Ersatzteile
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Mittels 3D-Daten und der nötigen Hardware kann die traditionelle Supply Chains abgelöst werden
Idee Prototyping Produktion Fertigung Distribution Lagerhaltung Retail Kunde
Transport Transport Transport Transport Transport
Wenn 3D-Druck billig genug ist, kann jeder, der 3D-Daten besitzt, die traditionelle Supply Chain umgehen und selbst zum Produzenten werden. Was bedeutet das für Hersteller?
Chance für Kunden:
3D Printing
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Human Augmentation
3D Bioprinting
Holographic Displays
Autonomous Vehicles 3D Scanners
Internet of Things
Crowdsourcing Big Data
BYOD
Augmented Reality
Cloud Computing
Home Health Monitoring
Media Tablets
Biometric Authentication Methods
Predictive Analytics
Ernstzunehmende Studien belegen eine produktionsreife 3D-Landschaft in 2-5 Jahren
Quelle: Gartner Hype Cycle 2012
Technologie Trigger
Überzogene Erwartungen
Desillusionierung Aufklärung Produktivitäts-Plateau
3D Printing
START
ERWARTUNGEN
ZEIT
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Die Anfänge von 3D-Druck liegen in den 80er Jahren. Heute druckt man bereits Körperteile
– Entwicklung von IT und Druckverfahren–
Quellen: Web, Images courtesy Stratasys and Dana Corporation
Laser printing 1969
Inkjet printing 1976
Selective Laser Sintering Prof. Beaman 1985
First Commercial PCs 1976
AutoCAD 1982
Apple Power Macintosh 1994
FDM Printing Scott Crump 1991
Cloud Computing 2011
3D body parts (Research) 2013
Print of a Living Kidney
2002 Stereolithography Charles Hull 1985
2D Print 2D + 3D-Print
1970 1980 1990 2000 2010 2020
IT
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3D Druck kommt bereits im Motorsport, im Maschinenbau, in Medizintechnik, Luftfahrt und vielen anderen Branchen zum Einsatz
Quelle: On3DPrinting.com, November 2012
Branchen Top Player Technologien
6%
8%
9%
9%
8%
11% 18%
32%
Abkürzung Methode
LS Laser Sintering
FDM Fused Deposition Molding
SLA Stereo Lithographie
EBM Electron Beam Melting
Ink-Jet Ink-Jet
LOM Laminated Object Modeling
UAM Ultrasonic Additive Manufacturing
… …
Unternehmen Technologien
Poly
mer
e / P
last
ik
3D Systems SLA, SLS, Ink-Jet u.a.
Stratasys FDM, u.a.
MakerBot FDM
Met
all
Arcam EBM
EOS LS
Fabrisonic UAM Others Government/Military
Business machines Medical
Aerospace Academic
Consumer Products Motor Vehicle
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Kunstharz wird schichtweise mit UV Laser ausgehärtet Nur Kunststoffe als flüssiges
Kunstharz möglich Hohe Präzision bei feinen Strukturen Stützstruktur für überhängende Teile
notwendig
Plastikschnur wird geschmolzen und aufgetragen
Nur Kunststoff Ideal fürs Prototyping und Drucken
von Gadgets Kosteneffizient
Laser schmilzt Pulver Schicht für Schicht auf Hohe Auswahl an Werkstoffen
(Kunststoffe, Metalle, z.B. Titan, Gold)
Hoher Detaillierungsgrad ~ 20 µm
Hohe Teilefestigkeit durch Laser-Sinterprozess
Fused Deposition Modeling (FDM)
Laser Sintering (LS)
Stereo Lithography (SLA)
"3D-Print" wird meist als Oberbegriff für eine Reihe unterschiedlicher Technologien verwendet – die 3 gängigsten sind Laser Sintern, FDM, SLA
Bildquellen: Materialgeeza, CustomPartNet
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3D-Druck Technologien sind herkömmlichen Fertigungsverfahren in vielen Punkten überlegen
Bildquellen: CPM, EOS, designlab
Kostenvorteile
Integrierte Funktionalität (Einsparung von Arbeits-schritten)
Kostengünstige Einzel- und Kleinserienfertigung
Einsparung von Werkzeugkosten
Einsparungen von Trans-port und Lagerhaltungs-kosten
Neue Designfreiheit
Kundenindividuelle Lösungen
Neuartige Gestaltungs-möglichkeiten im Produktdesign
Viele verschiedene Werkstoffe (Kunststoffe, Metalle, Sand)
Design Kosten
Gesteigerte Effizienz
Gewichtseinsparung (z.B. bei Automotive und Aerospace)
Reduktion von Ver-schrottung und Abfall
Reduktion von Emissionen durch weniger Transporte
Multi-Produkt Funktionalität
"Time to Market"
Einige Supply Chain Prozessschritte können übersprungen werden
Keine Rüstzeiten "Print on Demand" Schnellerer Bau von
Prototypen Kürzere Leadtimes
Geschwindigkeit Nachhaltigkeit
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Trends
Wir erwarten einschneidende Veränderungen im Bereich Supply Chain und Ersatzteilmanagement durch 3D-Druckverfahren
Quelle: Barkawi Practice Group
Fertigung von Leichtbauteilen
Neuartige Produkte mit integrierter Funktionalität
Kundenindividuelle Produkte und
Ersatzteile
Do-it-yourself Ersatzteilfertigung
und Reparatur
„Reengineering as a Service“: 3D-
Datengenerierung aus Altteil
Netzwerkorientierte, dezentrale Entwick-lung und Produktion
3D-Dienstleister bedienen
Nischenmärkte 3D Dateien als Produkte/Ersatzteile
Kunde druckt bei Dienstleister/Selbst
Reduzierung und Verlagerung der Transportströme ("Near Sourcing")
Local-content Optimierung durch
3D-Druck ("Made in")
„Print-on-demand“ für langsamdrehende
Ersatzteile
2013 2020 2030
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Bei dem Auswahl-Prozess von Teilen für den 3D-Druck sind die Werttreiber von entscheidender Bedeutung
Business Case Werttreiber
Projektbeispiel
Erhöhung des Profits Technologie-Know-how etablieren
Kriterien für Teileauswahl definieren
Druck einer Charge von Teilen
Testen der Teile
Freigeben der Teile
Iterativer Prozess
Teile auswählen
3D-Druck statt Produktion
Ausweitung des
Service-Angebots
Individuali-sierte
Produkte Weitere auf
Anfrage
Reduzierung der Kosten
Einkaufs- kosten
Werkzeug- kosten
Transport- kosten
Kosten für Lagerhaltung
Weitere auf Anfrage
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Bei weiteren Fragen zum Thema können Sie uns gerne kontaktieren.
Alexander Nedelchev President Corporate Development
Tel.: +49 (89) 749 826 700 E-Mail: [email protected]
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