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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

1

2

3

4


– 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"


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


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


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


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


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


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


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


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


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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