Jabil Studie erklärt den wahren Mehrwert der additiven Fertigung
Das Unternehmen Jabil hat in seinem letzten Bericht über Trends in der additiven Fertigung berichtet, der die Nutzung und Praxis von über 300 Unternehmen, die auf den 3D-Druck setzen, untersucht. Einige Monate später blickt das Unternehmen auf die wichtigsten Anwendungen auf dem Markt und stellt gezielt die Frage: Was ist der wahre Mehrwert der additiven Fertigung? Liegt dieser in der schnellen Herstellung von Prototypen? In den Anwendungen im Werkzeugbau? Wie lässt sich der Einfluss der Technologie auf die gesamte Wertschöpfungskette messen? Während viele glauben, dass die Auswirkungen der additiven Fertigung in der Produktentwicklungsphase liegen, insbesondere in Bezug auf Kosten und Zeit, sollten laut Jabil viel mehr die kontinuierlichen und kumulativen Vorteile in den nachgelagerten Bereichen analysiert werden, und zwar unabhängig von der angestrebten Anwendung.
In Bezug auf die Anwendung der additiven Fertigung zeigt sich ein Trend in Richtung Industrialisierung, wobei es heute mehr kleine und mittlere Serien von Endteilen gibt als in den Jahren zuvor. Anwender erwarten Wiederholbarkeit und Automatisierung in ihren Prozessen, um den Druck der Fertigteile zu erhöhen – außerdem erwarten 81% der Teilnehmer der Jabil-Studie, dass sich der Einsatz des 3D-Drucks in der Produktion in den nächsten drei bis fünf Jahren verdoppeln wird. Die schnelle Herstellung von Prototypen bleibt bis dato der wichtigste Anwendungszweck, wenn man einen Blick auf die verschiedenen Marktanteile wirft.
Wie wird der 3D-Druck in Unternehmen eingesetzt? Prototyping ist oft die erste Anwendung (Bild: Jabil)
Der Mehrwert des 3D-Drucks in der Prototypenphase
Der Einsatz des 3D-Drucks bei der schnellen Herstellung von Prototypen ist natürlich kosten- und zeitsparend: Teams können Iterationen schneller entwerfen, Konzepte einfach testen und und mögliche Fehler in kürzester Zeit beheben. Dies sind allgemein bekannte Vorteile, die dazu geführt haben, dass viele Unternehmen die additive Fertigung im eigenen Haus eingeführt haben. Nun gilt es diese Perspektive zu erweitern und die gesamte Wertschöpfungskette in den Fokus zu stellen.
Der Mehrwert der additiven Fertigung für das Rapid Prototyping wird daher eher nach der Markteinführung des Endprodukts generiert. Da der Designzyklus verkürzt und verbessert wurde, sollte ein besseres Ergebnis, in diesem Falle ein wettbewerbsfähigeres Produkt, gefertigt werden. Jabil ergänzt hier, dass auch das Markenimage des Unternehmens durch eine höhere Kundenzufriedenheit gestärkt werden kann. Umsätze und Gewinnspannen steigen, auf Grund der optimierten Prototypenphase. Ein positiver Kreislauf ist die Schlussfolgerung.
Werkzeuge und Endproduktion
Laut der 2021 veröffentlichten Jabil-Studie ist der Einsatz der additiven Fertigung für Werkzeuge im Vergleich zu 2019 um 20 % gestiegen und 33 % der Teilnehmer geben an, dass die Fertigung von Werkzeugen und Vorrichtungen dadurch positiv beeinflusst wurde. Der Mehrwert des 3D-Drucks liegt daher insbesondere in den Produktionsketten: Die Technologie vermeidet Verzögerungen, Ausfallzeiten und damit auch hohe finanzielle Verluste. Die Produktion erfolgt intern, wodurch lange Transportwege, physische Lagerbestände, aber auch Durchlaufzeiten eliminiert werden. Die additive Fertigung wirkt sich also unmittelbar positiv auf die die Effizienz der Produktionslinien aus.
Mit 3D-gedruckten Werkzeuge reduzieren Unternehmen die Ausfallzeiten der Produktionslinien (Bild: Ultimaker)
Auch bei der additiven Fertigung von Endteilen sieht es ähnlich aus: Es handelt sich um einen Anwendungsfall, der in den letzten Jahren erheblich zugenommen hat. John Dulchinos, Vizepräsident für digitale Fertigung bei Jabil, erklärt: „Die 3D-Drucktechnologien werden mit jedem Jahr besser und rentabler. In diesem Jahr liegen die Gewinnschwellen um 10, 20 oder 30 Prozent höher als im letzten Jahr. Wir werden weiterhin solche jährlichen Wachstumsraten sehen“. Die Nutzer des 3D-Drucks stellen bessere Renditen fest, was sie dazu veranlasst, den 3D-Druck auch für Anwendungen jenseits der Prototypenherstellung einzusetzen. Laut der Jabil-Studie gaben mehr als 50 % der Teilnehmer an, dass sie additive Fertigung einsetzen, um mehr als 50.000 Teile pro Jahr herzustellen, für 20 % beläuft sich diese Zahl bereits auf 100.000.
Ähnlich wie beim Rapid Prototyping liegt der Mehrwert der additiven Fertigung in der Möglichkeit, wettbewerbsfähigere Produkte mit verbesserter Leistung und Funktionalität anbieten zu können, um ein besseres Markenimage zu schaffen. Ein Aspekt, der unweigerlich von der Designphase abhängig ist: Das Design for Additive Manufacturing (DfAM) ist unweigerlich eine Komponente, die mitunter den größten Mehrwert schafft.
Design in der additiven Fertigung
Der Designprozess der additiven Fertigung kann positive Auswirkungen auf die gesamte Wertschöpfungskette haben: Ob in der Produktion, in der Wartung oder auf der Verkaufsseite, es können signifikante Unterschiede zu herkömmlichen Verfahren erzielt werden. Man könnte daher meinen, dass letztlich darin der wahre Mehrwert der additiven Fertigung liegt. Denn die verschiedenen Designtechniken des 3D-Drucks erlauben es, komplexere Geometrien zu schaffen, ohne dabei auf die Funktionalität der Teile zu verzichten und Material einzusparen, ohne dass die Teile an Robustheit verlieren. Außerdem können dank des Designs Montageschritte und Fertigungszeiten verkürzt werden.
Die Vorteile der additiven Fertigung (Bild: Jabil)
Das Unternehmen kommt zum Schluss: „Während die additive Fertigung in mehreren unterschiedlichen Phasen des Produktlebenszyklus klare Kosten- und Zeitvorteile schafft, werden die kumulativen Vorteile, die sich als Multiplikator auf die Gesamtlebensdauer des Produkts auswirken, weitaus bedeutender. Wir erwarten, dass diese Vorteile mit der Einführung neuer metallischer additiver Fertigungsmaterialien oder technischer additiver Fertigungsmaterialien mit maßgeschneiderten mechanischen Eigenschaften zunehmen werden.“ Die gesamte Studie von Jabil können Sie HIER herunterladen.
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*Titelbildnachweis: Trumpf
