5 Beispiele dafür, wie 3D-Druck neue Geschäftsmodelle schafft

3D-Druck ist nicht nur ein neues Werkzeug für die Entwicklung und Herstellung von Waren – die Einführung der Technologie kann einen großen Einfluss darauf haben, wie das Unternehmen arbeitet, seinen Kunden einen Mehrwert bietet und Gewinne erwirtschaftet.

Der heutige Artikel befasst sich mit 5 leistungsstarken 3D-Druck-fähigen Geschäftsmodellen sowie ihren Vorteilen und Praxisbeispielen.

1. On-Demand-Fertigung 

Ein Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage zu finden, ist eine Herausforderung. Aus diesem Grund verwenden Lieferanten ausgeklügelte Algorithmen, um vorherzusagen, wie viel ihrer Produkte zu einer bestimmten Zeit und an einem bestimmten Ort benötigt werden, um eine unsichere Nachfrage zu decken.

Aber was wäre, wenn Sie die Angebots-Nachfrage-Gleichung auf den Kopf stellen könnten? Anstatt in Erwartung der Nachfrage zu produzieren, was wäre, wenn Sie On-Demand produzieren könnten, nachdem sich der Kunde zum Kauf des Produkts verpflichtet hat?

Dies ist das Versprechen der On-Demand-Fertigung.

Das heutige Geschäftsmodell der On-Demand-Fertigung betont die Liefergeschwindigkeit und die Fähigkeit, Teile zum richtigen Zeitpunkt zu produzieren. Dies ist für Kunden attraktiv, weil Sie genau das bekommen, was Sie brauchen, und zwar genau dann, wenn Sie es brauchen.

3D-Druck ist eine der Technologien, die eine On-Demand-Fertigung möglich macht. Da für den 3D-Druck keine Werkzeuge erforderlich sind, können die Durchlaufzeiten für kleine Losgrößen erheblich verkürzt werden.

Das bedeutet, wenn ein Unternehmen einige Dutzend oder sogar Hunderte von Teilen herstellen möchte, ist dies mit AM einfacher zu erreichen. Ein Unternehmen muss nicht wochenlang warten, um Werkzeuge wie Formen für die traditionelle Fertigung herzustellen. Es kann einfach eine Designdatei erstellen, diese direkt an einen 3D-Drucker senden und ein Teil innerhalb weniger Stunden oder Tage drucken lassen.

Spotlight:Ersatzteile 

Nehmen wir als Beispiel den 3D-Druck von Ersatzteilen.

Stellen Sie sich ein System vor, bei dem Kunden oder Lieferanten Ersatzteile über die Webseite eines Herstellers bestellen. Innerhalb von Stunden hat ein nahegelegenes 3D-Druck-Servicebüro die Dateien heruntergeladen, die Teile gedruckt und an den Kunden gesendet. Alternativ druckt der Kunde Teile auf seinem eigenen Gerät, wodurch Versandkosten, Zölle und Verzögerungen entfallen.

Für die Industrie bedeutet eine schnellere Produktion von Ersatzteilen eine höhere Maschinenverfügbarkeit und weniger Produktionsunterbrechungen. Für Verbraucher bedeutet dies weniger Wartezeit für die Reparatur eines Autos oder Geräts.

Um die Vorteile des On-Demand-3D-Drucks zu demonstrieren, hat sich der amerikanische Hersteller Moog mit Microsoft, ST Engineering und Air zusammengetan Neuseeland, für eine praktische Demonstration in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Für dieses Projekt führte eine Boeing 777-300, die nach dem Abflug von Auckland zum Flughafen Los Angeles flog, einen Machbarkeitsnachweis durch, bei dem es um die Simulation eines zerbrochenen Kabinenteils ging.

Nach Erreichen der Reiseflughöhe benachrichtigte die Flugbesatzung die Wartung in Auckland, dass sie ein Business Premier-Stoßfängerteil ersetzen musste – das zwischen Sitz und Monitor sitzt, um sicherzustellen, dass der Sitz beim Zurückschieben des Bildschirms nicht beschädigt wird in eine Standardposition.

Das Wartungsteam nutzte seinen Zugriff auf einen digitalen Teilekatalog, der von Air New Zealands MRO-Anbieter ST Engineering mit Sitz in Singapur hochgeladen wurde, und bestellte eine Ersatzkomponente.

ST Engineering identifizierte, wo das Ersatzteil in Los Angeles 3D-gedruckt und direkt zum Flughafen geschickt werden könnte.

Durch den lokalisierten 3D-Druck konnte das Teil lange vor der Landung des Flugzeugs hergestellt werden. Innerhalb von 30 Minuten, nachdem es auf dem Rollfeld war, wurde das Teil ersetzt und das Flugzeug konnte seine weiteren drei geplanten Flüge absolvieren, bevor es nach Auckland zurückkehrte.

Laut Moog, wenn dieses Ersatzteil aus einem traditionellen Übrigens wäre es eine Vorlaufzeit von 44 Tagen gewesen und hätte rund 30.000 US-Dollar Umsatzeinbußen gekostet.

Zugegebenermaßen profitieren nicht alle Teile vom On-Demand-3D-Druck.

Nach neuesten Untersuchungen können die meisten Unternehmen von einer Hybridstrategie profitieren, bei der der 3D-Druck von Ersatzteilen auf Abruf mit der Lagerhaltung von Teilen kombiniert wird. In den meisten Fällen könnte ein Teil, das selten kaputt geht oder einfach genug ist, um in wenigen Stunden gedruckt zu werden, ein guter Kandidat für den On-Demand-3D-Druck sein.

Die Untersuchung ergab auch, dass Durch den hybriden Ansatz beträgt die durchschnittliche Kostenersparnis etwa 5 Prozent im Vergleich zur Lagerhaltung, wobei die maximale Kosteneinsparung bis zu 40 Prozent beträgt.

2. Fertigung als Dienstleistung

Die Digitalisierung der Fertigung hat für Hersteller neue servicebasierte Geschäftsmodelle mit sich gebracht.

Eine davon ist Manufacturing as a Service (MaaS). Dieses Modell basiert auf einer gemeinsamen Nutzung der Fertigungsinfrastruktur, bei der Geräte und andere Fertigungskapazitäten vernetzt werden, um eine effizientere Produktion zu ermöglichen.

Mit MaaS kann ein Kunde eine Bestellung für ein Teil senden, und das Netzwerk leitet die Bestellung basierend auf Arbeitsbelastung, Materialien, Personalverfügbarkeit, Standort und Umfang dynamisch an eine bestimmte Einrichtung oder eine Gruppe von um die Anforderungen möglichst effizient zu erfüllen.

MaaS wird immer beliebter, angetrieben durch den Aufstieg der digitalen Fertigung.

3D-Druck ist zu einer der tragenden Säulen des MaaS-Modells geworden. Als digitale Fertigungstechnologie ermöglicht der 3D-Druck die Herstellung von Teilen aus einer digitalen Datei, und der Großteil des Arbeitsablaufs ist datengesteuert.

Dies ermöglicht die Digitalisierung von Arbeitsabläufen, die für MaaS-Unternehmen von entscheidender Bedeutung ist.

Schließlich ermöglicht der 3D-Druck auch mehr Produktionsflexibilität und eine wirtschaftliche On-Demand-Fertigung von Kleinserien und Einzelstücken, was ein typisches Wertversprechen von MaaS-Unternehmen ist.

Beispiele für MaaS-Unternehmen, die 3D-Druck verwenden

Für Xometry, das Unternehmen, das sich in den USA für das MaaS-Modell einsetzt, ist die additive Fertigung König, wenn es um die Anzahl der produzierten Teile geht.

Xometry betreibt ein umfangreiches Partnernetzwerk von Herstellern, darunter viele kleine und mittelständische Unternehmen. Dies erweitert die Reichweite für mehr lokale Nachfrage und sichert den Zugang zu der angegebenen Fertigungstechnologie. Neben 3D-Druck bietet das Partnernetzwerk auch CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung und Spritzguss an.

Zwischen 15 Prozent und 20 Prozent der 3D-gedruckten Teile, die über die Xometry-Plattform bestellt werden, sind Endverbraucherteile für den Kleinserienbedarf.

Techniplas Prime service, eine Tochtergesellschaft des US-amerikanischen Automobilherstellers Techniplas, bietet auch eine auf 3D-Druck basierende MaaS-Plattform an.

Heute unterhält Techniplas Kooperationsbeziehungen mit 25 Prime-Partnern, die als 3D-Druck-basierte „E-Fertigungsplattform“ für Automobilhersteller konzipiert wurden. Seit seiner Einführung im Jahr 2018 soll Prime Techniplas dabei geholfen haben, mehr als 40 Millionen Teile herzustellen.

Die obigen Beispiele zeigen, dass der 3D-Druck MaaS-Unternehmen ermöglicht, Zugang zu einem breiteren Spektrum von Technologien zu bieten. Dies wiederum hilft diesen Unternehmen, ihr Wertversprechen zu erweitern und den Übergang zur digitalen Fertigung zu erleichtern.

3. Konsolidierung der Lieferkette 

Da das Fertigungsumfeld volatiler und unsicherer wird, versuchen Unternehmen, die Komplexität ihrer Lieferketten zu reduzieren.

Die Möglichkeit besteht nun unter Verwendung 3D-Druck zu Herstellung Endverwendung Teile im Haus der Lieferkette zu vereinfachen.

Die Vorteile, dies zu tun sind so groß, dass nach Laut einer Gartner-Studie aus dem Jahr 2018 verwenden 38 Prozent der Supply-Chain-Manager bereits 3D-Druck und 47 Prozent planen, ihn in den nächsten 2 Jahren einzusetzen.

3D-Druck ist einzigartig in der Lage, komplexe Geometrien zu produzieren, die kann nicht mit herkömmlichen Methoden hergestellt werden. Diese Fähigkeit könnte beispielsweise verwendet werden, um Teile in einer Baugruppe zu reduzieren.

Eine Baugruppe, die normalerweise viele Einzelteile erfordert, die als separate Komponenten hergestellt und dann zusammengefügt werden, kann als einzelne Einheit additiv hergestellt werden, selbst wenn die Geometrie sehr komplex ist. Dieser Vorgang wird auch als Teilekonsolidierung bezeichnet.

Die Teilekonsolidierung trägt dazu bei, die Anzahl der zu beschaffenden Teile zu reduzieren und somit die Komplexität der Lieferkette zu verringern.

Die reduzierte Komplexität der Lieferkette verringert das Risiko einer Unterbrechung der Lieferkette. So umgehen Sie beispielsweise das Risiko, dass Ihr Lieferant das betreffende Teil nicht mehr liefern kann. Dieses Lieferantenrisiko wird mit der Anzahl der Teile in der Baugruppe multipliziert. Wenn Sie also mithilfe des 3D-Drucks mehrere Teile als eine Einheit drucken können, verringert sich die Wahrscheinlichkeit, auf dieses Problem zu stoßen, erheblich.

Wie Jabil und GE 3D-Druck verwenden, um ihre Lieferketten zu konsolidieren

Ein Unternehmen, das 3D-Druck zur Konsolidierung der Lieferkette einsetzt, ist Jabil. Jabil war beispielsweise in der Lage, einen Lüfter innerhalb eines Kühlsystems, das ursprünglich aus 73 arbeits- und zeitaufwendigen Teilen bestand, neu zu konstruieren und als einzelnes Teil in 3D zu drucken.

Laut Jabil hat das Schrumpfen einer Komponente von 73 Einzelteilen auf 1 Teil einen massiven Trickle-Down-Effekt über die gesamte Lieferkette. Die Reduzierung der Teile hat zu einer schlankeren Lieferkette mit einem zuverlässigeren und konsistenteren Produktionsniveau geführt.

Ein weiteres großartiges Beispiel für die Teilekonsolidierung ist das Catalyst Advanced Turboprop-Triebwerk von GE, das von satten 855 Teilen auf nur noch 12 reduziert wurde. 

GE sagt, dass diese Teile zum Normalerweise braucht es in der Regel 10 bis 15 Lieferanten. Durch den 3D-Druck kann das Unternehmen nun seine Lieferketten rationalisieren.

Mohammad Ehteshami, der ehemalige Chef von GE Additive, bemerkte:„Heute fliegen Hunderte von großen Flugzeugen zwischen Städten auf der ganzen Welt und transportieren Maschinenkomponenten. Morgen musst du das alles nicht mehr machen. Sie drucken einfach, was Sie brauchen.“

4. Massenanpassung

In der heutigen Verbraucherlandschaft verlangen Verbraucher nach individuelleren und personalisierteren Erlebnissen.

Im Wesentlichen bedeutet das Mass Customization Modell, Einzelprodukte zu schaffen, die genau auf die Bedürfnisse oder Launen des einzelnen Käufers abgestimmt sind.

Der 3D-Druck ermöglicht es Unternehmen, dieses Geschäftsmodell zu erkunden, indem eine praktikablere Lösung für die Herstellung kundenspezifischer Produkte bereitgestellt wird.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Techniken, die erhebliche Investitionen in Werkzeuge für kundenspezifische Teile erfordern würden, erfordert der 3D-Druck nur das Hochladen kundenspezifischer digitaler Designs eines Produkts oder eines Teils in einen 3D-Drucker.

Häufig wird die Technologie auch verwendet, um kundenspezifische Einwegformen herzustellen, was bei herkömmlicher Herstellung normalerweise kosten- und zeitaufwendig wäre.

Personalisierte Waren mit 3D-Druck erstellen

Dieser Ansatz wird häufig verwendet, um Schmuck mit Sonderanfertigungen herzustellen. So bietet beispielsweise das Schmuckunternehmen American Pearl auf seiner Website einen „Jewelry Replicator“-Service an, mit dem Kunden nicht nur aus einer Liste verschiedener Metalle wählen, sondern auch ein Schmuckstück mit einer persönlichen Gravur individualisieren können.

Auf der Grundlage eines ausgewählten Designs erstellt das Unternehmen dann eine Designdatei und druckt sie in 3D aus thermoplastischem Wachs.

Das vom Kunden ausgewählte Metall wird dann in diese digital gestaltete Form gegossen. Nach dem Aushärten werden die Edelsteine ​​des Käufers hinzugefügt und von einem erfahrenen Juwelier gefasst.

Das Unternehmen behauptet, dass der fertige Schmuck nicht nur den genauen Spezifikationen des Verbrauchers entspricht, sondern auch innerhalb von 3 bis 4 Tagen geliefert wird. Wettbewerber, die für dasselbe Produkt mehr verlangen, können Wochen dauern, bis es fertig ist.

Einige Schuhhersteller haben auch begonnen, Massenanpassungen zu untersuchen, die durch 3D-Druck ermöglicht werden. Im Mittelpunkt des Geschäftsmodells von Wiivv stehen beispielsweise Sandalen mit passgenauen 3D-gedruckten Einlegesohlen.

Dies ermöglicht die Wiivv-Technologie, die jeden Fuß digital mit über 200 Punkten abbildet, um eine 3D-druckbare Datei einer Einlegesohle zu erstellen, die für jeden Fuß einzigartig ist.

Große Marken suchen auch nach Möglichkeiten, sich anzupassen und ihren Kunden personalisiertere Produkte anzubieten. Gillette ist ein solches Unternehmen, das kürzlich einen Service zur Anpassung von Rasierklingen auf den Markt gebracht hat, der auf 3D-Druck basiert.

Der Dienst wurde in Zusammenarbeit mit Formlabs entwickelt und heißt Gillette Razor Maker. Kunden können dem Griff des Rasierers ihre eigene Note verleihen, indem sie aus Dutzenden von Designs wählen, jedes in einer Handvoll verschiedener Farben oder Oberflächen. Sobald Sie sich für ein Design und einen Kopf entschieden haben, wird ein Rasierer mithilfe der Stereolithografie-Drucktechnologie hergestellt und in wenigen Wochen versandt.

Mit dem wachsenden Trend zur Massenanpassung ist der 3D-Druck auf dem besten Weg, einer der Schlüsseltechnologien, die Unternehmen helfen, von diesem Trend zu profitieren.

5. Direct-to-Consumer-Geschäftsmodell

Die Direct-to-Consumer (D2C)-Strategie wird schnell zu einem beliebten Weg für Marken, direkt in den Markt einzusteigen – anstatt über einen Zwischenhändler.

3D-Druck kann Unternehmen helfen die Übernahme dieses Modells, um Produkte schneller und oft billiger herzustellen als mit traditionellen Massenfertigungstechniken.

Nehmen Sie zum Beispiel den Leuchtenhersteller Gantri, der Designern eine Plattform bietet, um ihre Ideen mit seinem proprietären 3D-Druckverfahren zu verwirklichen und diese Designs direkt an den Kunden liefert.

Damit möchte das Unternehmen Designern ermöglichen, zahlreiche Hürden zu überwinden, um ihre Ideen auf den Markt zu bringen.

Gantri schätzt, dass die traditionelle Herstellung von 1.000 Stück eines bestimmten Design würde das Werkzeug in Kombination mit Materialien, Engineering, Tests und Logistik Kosten in Höhe von 100.000 US-Dollar verursachen. Aus diesem Grund werden die meisten Artikel in viel größeren Losen als 1.000 hergestellt und es gibt sowohl für Hersteller als auch für Designer eine so große Eintrittsbarriere.

'Traditionelle Fertigung erfordert Skalierung, um effizient zu sein, während 3D-Druck können mit der ersten Einheit Qualitäts-/Effizienzziele erreichen oder übertreffen“, schreibt Gantri in seinem Blog.

3D-Druck eröffnet die Möglichkeit, auf solche Investitionen zu verzichten und ermöglicht Designern, die mit Gantri zusammenarbeiten, neue Designs schneller und kostengünstiger auf den Markt zu bringen.

Angeblich helfen 3D-Drucklampen und andere Beleuchtungsdekorationsgegenstände Gantri dabei, die Vorlaufzeit für Designer von durchschnittlich 18 Monaten auf etwa 3 Wochen zu verkürzen und auch die Kosten zu senken.

Die Menschen hinter Gantri sind überzeugt, dass der 3D-Druck die Zukunft der Branche ist. So kann sich die Technologie beispielsweise problemlos an wechselnde Kundenwünsche und -trends anpassen.

In der Dentalbranche gibt es eine neue Generation von Unternehmen, die 3D-Druck zur Herstellung unsichtbarer Zahnkorrekturgeräte namens clear . verwenden Aligner, die dann direkt an die Verbraucher verschickt werden.

Mit SmileDirectClub und Candid möchten solche Unternehmen eine Alternative zu den recht teuren Invisalign-Alignern bieten und teure Zahnarztbesuche reduzieren.

Ohne den 3D-Druck würde das Geschäftsmodell dieser Dentalunternehmen wahrscheinlich scheitern, da es mit traditionellen Techniken fast unmöglich gewesen wäre, individualisierte transparente Aligner in großen Mengen herzustellen.

3D-Druck fördert neue Geschäftsmodelle 

3D-Druck wird nicht nur zu einem neuen Fertigungswerkzeug, sondern ermöglicht es Unternehmen auch, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln, die bisher entweder nicht realisierbar oder wirtschaftlich nicht tragfähig waren.

Mit der On-Demand-Produktion ermöglicht der 3D-Druck Unternehmen, die Nachfrage nach bestimmten Teilen zu decken, ohne die hohen Kosten der Massenproduktion berücksichtigen zu müssen. Das macht das Unternehmen agiler.

Darüber hinaus ermöglicht es einen Co-Creation-Prozess zwischen Kunden und Unternehmen, der zu einem maßgeschneiderten Produkt führt.

Schließlich eröffnet der 3D-Druck die Möglichkeit, die Lieferkette zu konsolidieren und ermöglicht es Unternehmen, kleine bis mittlere Stückzahlen schneller zu produzieren, wenn sie MaaS-Netzwerke nutzen.

Angesichts dieser Vorteile werden Unternehmen in vielen Branchen ihre Geschäftsmodelle in den kommenden Jahren wahrscheinlich anpassen, um eine stärkere Nutzung des 3D-Drucks zu ermöglichen, was letztendlich zu agileren und reaktionsschnelleren Abläufen führt.