Die 3-D-Druck-Revolution

Die 3-D-Druck-Revolution

Der industrielle 3-D-Druck steht an einem Wendepunkt und ist dabei, sich in großem Stil zu etablieren. Die meisten Führungskräfte und Ingenieure sind sich dessen nicht bewusst, aber diese Technologie geht weit über das Prototyping, die schnelle Herstellung von Werkzeugen, Schmuckstücken und Spielzeug hinaus. Mit der „Additiven Fertigung“ werden langlebige und sichere Produkte für den Verkauf an echte Kunden in mittleren bis großen Mengen hergestellt.

Die Anfänge der Revolution zeigen sich in einer PwC-Umfrage von 2014 unter mehr als 100 Fertigungsunternehmen. Zum Zeitpunkt der Umfrage waren bereits 11 % auf die Serienproduktion von 3-D-gedruckten Teilen oder Produkten umgestiegen. Den Analysten von Gartner zufolge gilt eine Technologie als „Mainstream“, wenn sie einen Verbreitungsgrad von 20 % erreicht.

Zu den zahlreichen Unternehmen, die den 3-D-Druck einsetzen, um ihre Produktion zu steigern, gehören GE (Düsentriebwerke, medizinische Geräte und Haushaltsgeräteteile), Lockheed Martin und Boeing (Luft- und Raumfahrt und Verteidigung), Aurora Flight Sciences (unbemannte Luftfahrzeuge), Invisalign (zahnmedizinische Geräte), Google (Unterhaltungselektronik) und das niederländische Unternehmen LUXeXcel (Linsen für lichtemittierende Dioden oder LEDs). In Anbetracht dieser Entwicklungen berichtete McKinsey kürzlich, dass der 3-D-Druck „bereit ist, aus seinem Nischenstatus herauszutreten und in einer zunehmenden Zahl von Anwendungen eine brauchbare Alternative zu herkömmlichen Fertigungsverfahren zu werden“. Im Jahr 2014 betrug der Umsatz mit industriellen 3-D-Druckern in den Vereinigten Staaten bereits ein Drittel des Umsatzes mit industrieller Automation und Robotern. Einigen Prognosen zufolge wird dieser Anteil bis 2020 auf 42 % steigen.

Weitere Unternehmen werden folgen, da die Palette der druckbaren Materialien weiter wächst. Neben Basiskunststoffen und lichtempfindlichen Harzen gehören dazu bereits Keramik, Zement, Glas, zahlreiche Metalle und Metalllegierungen sowie neue thermoplastische Verbundwerkstoffe, die mit Kohlenstoff-Nanoröhren und -fasern durchsetzt sind. Die überlegene Wirtschaftlichkeit wird die Nachzügler schließlich überzeugen. Obwohl die direkten Kosten für die Herstellung von Gütern mit diesen neuen Methoden und Materialien oft höher sind, bedeutet die größere Flexibilität, die die additive Fertigung bietet, dass die Gesamtkosten wesentlich niedriger sein können.

Da dieser revolutionäre Wandel bereits im Gange ist, sollten sich Manager jetzt mit strategischen Fragen auf drei Ebenen befassen:

Erstens sollten sich Verkäufer von materiellen Produkten fragen, wie ihr Angebot verbessert werden könnte, sei es durch sie selbst oder durch die Konkurrenz. Die schichtweise Herstellung eines Objekts nach einer digitalen „Blaupause“, die auf einen Drucker heruntergeladen wird, ermöglicht nicht nur eine grenzenlose Anpassung, sondern auch kompliziertere Designs.

Zweitens müssen Industrieunternehmen ihre Arbeitsabläufe überdenken. Da die additive Fertigung unzählige neue Möglichkeiten schafft, wie, wann und wo Produkte und Teile hergestellt werden, muss die Frage geklärt werden, welches Netz von Ressourcen in der Lieferkette und welche Mischung aus alten und neuen Prozessen optimal sein wird.

Drittens müssen die Verantwortlichen die strategischen Auswirkungen berücksichtigen, wenn sich ganze kommerzielle Ökosysteme um die neuen Realitäten des 3D-Drucks herum zu bilden beginnen. Es wurde viel über das Potenzial der Atomisierung großer Teile des Fertigungssektors in eine unzählige Anzahl kleiner „Hersteller“ gesprochen. Doch diese Vision verstellt den Blick auf eine sicherere und wichtigere Entwicklung: Um die Integration der Aktivitäten von Designern, Herstellern und Spediteuren von Waren zu ermöglichen, müssen digitale Plattformen geschaffen werden. Zunächst werden diese Plattformen Design-to-Print-Aktivitäten, die gemeinsame Nutzung von Designs und schnelles Herunterladen ermöglichen. Bald werden sie den Betrieb von Druckereien, die Qualitätskontrolle, die Echtzeit-Optimierung von Druckernetzwerken und den Kapazitätsaustausch neben anderen erforderlichen Funktionen steuern. Die erfolgreichsten Plattformanbieter werden durch die Festlegung von Standards und die Bereitstellung der Rahmenbedingungen, unter denen ein komplexes Ökosystem die Reaktionen auf die Marktanforderungen koordinieren kann, großen Erfolg haben. Aber jedes Unternehmen wird von der Entstehung dieser Plattformen betroffen sein. Es wird ein heftiges Gerangel zwischen den etablierten und den neuen Anbietern geben, um Anteile an dem enormen Wert zu gewinnen, den diese neue Technologie schaffen wird.

Diese Fragen summieren sich zu einer beträchtlichen Menge strategischer Überlegungen, und es bleibt noch eine weitere: Wie schnell wird dies alles geschehen? Für ein bestimmtes Unternehmen kann es folgendermaßen schnell gehen: Einem CEO der Branche zufolge wurde die US-Hörgeräteindustrie in weniger als 500 Tagen zu 100 % auf additive Fertigung umgestellt, und kein einziges Unternehmen, das an traditionellen Fertigungsmethoden festhielt, überlebte. Manager müssen entscheiden, ob es klug ist, die Reife dieser sich schnell entwickelnden Technologie abzuwarten, bevor sie bestimmte Investitionen tätigen, oder ob das Risiko des Wartens zu groß ist. Die Antworten werden unterschiedlich ausfallen, aber für alle scheint es sicher zu sein, dass die Zeit für strategisches Denken jetzt gekommen ist.

Vorteile der additiven Fertigung

Es mag schwer vorstellbar sein, dass diese Technologie die heute üblichen Verfahren zur Herstellung von Dingen in großen Mengen verdrängen wird. Herkömmliche Spritzgusspressen zum Beispiel können Tausende von Widgets pro Stunde ausspucken. Im Gegensatz dazu empfinden Menschen, die 3D-Drucker im Hobbybereich in Aktion gesehen haben, den schichtweisen Aufbau von Objekten oft als komisch langsam. Aber die jüngsten Fortschritte in der Technologie ändern das in industriellen Umgebungen dramatisch.

Manch einer vergisst vielleicht, warum die Standardfertigung mit solch beeindruckender Geschwindigkeit erfolgt. Diese Widgets werden schnell produziert, weil im Vorfeld hohe Investitionen getätigt wurden, um die komplexe Reihe von Werkzeugmaschinen und Ausrüstungen zu schaffen, die für ihre Herstellung erforderlich sind. Die Herstellung der ersten Einheit ist extrem teuer, aber mit jeder weiteren identischen Einheit sinken die Grenzkosten.

Die additive Fertigung bietet nicht annähernd diese Größenvorteile. Sie vermeidet jedoch den Nachteil der Standardfertigung – mangelnde Flexibilität. Da jede Einheit unabhängig von den anderen gebaut wird, kann sie leicht modifiziert werden, um speziellen Anforderungen gerecht zu werden oder um Verbesserungen oder Änderungen der Mode zu berücksichtigen. Außerdem ist die Einrichtung des Produktionssystems viel einfacher, weil es viel weniger Schritte erfordert. Aus diesem Grund hat sich der 3-D-Druck für die Herstellung von Einzelstücken wie Prototypen und seltenen Ersatzteilen als so wertvoll erwiesen. Aber auch in größerem Maßstab macht die additive Fertigung zunehmend Sinn. Die Kunden können aus endlosen Kombinationen von Formen, Größen und Farben wählen, und diese individuelle Anpassung erhöht die Kosten des Herstellers nur geringfügig, selbst wenn die Aufträge ein Massenproduktionsniveau erreichen.

Ein großer Teil des additiven Vorteils besteht darin, dass Teile, die früher separat geformt und dann zusammengesetzt wurden, jetzt in einem einzigen Durchgang hergestellt werden können. Ein einfaches Beispiel ist eine Sonnenbrille: Das 3-D-Verfahren ermöglicht es, die Porosität und die Mischung der Kunststoffe in verschiedenen Bereichen des Rahmens zu variieren. Die Bügel sind weich und flexibel, während die Ränder, die die Gläser halten, hart sind. Eine Montage ist nicht erforderlich.

Durch den Druck von Teilen und Produkten lassen sich auch komplexere Strukturen erzeugen, wie z. B. Waben in Stahlplatten oder Geometrien, die bisher zu fein zum Fräsen waren. Komplexe mechanische Teile, wie z. B. ein ummanteltes Zahnrad, können ohne Montage hergestellt werden. Mit additiven Verfahren lassen sich Teile kombinieren und weitaus mehr Details im Inneren erzeugen. Aus diesem Grund ist GE Aviation dazu übergegangen, die Treibstoffdüsen bestimmter Düsentriebwerke zu drucken. Das Unternehmen rechnet mit einer jährlichen Produktion von mehr als 45.000 Exemplaren desselben Designs, so dass man annehmen könnte, dass konventionelle Fertigungsmethoden besser geeignet wären. Doch die Drucktechnologie ermöglicht es, eine Düse, die früher aus 20 einzeln gegossenen Teilen zusammengesetzt wurde, in einem Stück zu fertigen. GE sagt, dass dies die Herstellungskosten um 75 % senken wird.

Die additive Fertigung kann auch mehrere Druckerdüsen verwenden, um verschiedene Materialien gleichzeitig aufzutragen. So entwickeln Optomec und andere Unternehmen leitfähige Materialien und Methoden, um Mikrobatterien und elektronische Schaltkreise direkt in oder auf die Oberflächen von elektronischen Geräten zu drucken. Weitere Anwendungen sind medizinische Geräte, Transportmittel, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, Messgeräte, Telekommunikationsinfrastrukturen und viele andere „intelligente“ Dinge.

Die enorme Attraktivität der Einschränkung von Montagearbeiten lässt die Anlagen für die additive Fertigung immer größer werden. Derzeit arbeiten das US-Verteidigungsministerium, Lockheed Martin, Cincinnati Tool Steel und das Oak Ridge National Laboratory gemeinsam an der Entwicklung einer Fähigkeit zum Drucken der meisten Endo- und Exoskelette von Düsenjägern, einschließlich der Karosserie, der Flügel, der inneren Strukturplatten, der eingebetteten Verkabelung und Antennen und bald auch der zentralen tragenden Struktur. Die so genannte großflächige additive Fertigung ermöglicht die Herstellung solch großer Objekte durch den Einsatz eines riesigen Portals mit computergesteuerten Steuerungen, die die Drucker in Position bringen. Wenn dieses Verfahren für den Einsatz zertifiziert ist, müssen nur noch Plug-and-Play-Elektronikmodule für Navigations-, Kommunikations- und Waffensysteme sowie elektronische Gegenmaßnahmen in die während des Druckvorgangs geschaffenen Buchten eingebaut werden. Im Irak und in Afghanistan setzt das US-Militär Drohnen von Aurora Flight Sciences ein, die den gesamten Rumpf dieser unbemannten Luftfahrzeuge – manche mit einer Spannweite von 1,5 Metern – in einem Arbeitsgang drucken.

Dreidimensionale Strategie

Diese kurze Diskussion über die Vorteile der additiven Fertigung deutet darauf hin, wie bereitwillig Unternehmen die Technologie annehmen werden – und zusätzliche Einsparungen bei Lagerbestands-, Versand- und Anlagenkosten werden die Argumente noch verstärken. Die klare Konsequenz ist, dass Manager in Unternehmen aller Art daran arbeiten sollten, zu antizipieren, wie sich ihr Unternehmen auf den drei oben genannten strategischen Ebenen anpassen wird.

Angebote, neu gestaltet.

Die Produktstrategie ist die Antwort auf die grundlegendste Frage im Geschäftsleben: Was werden wir verkaufen? Die Unternehmen müssen sich überlegen, wie sie ihre Kunden in einer Ära der additiven Fertigung besser bedienen können. Welche Designs und Funktionen werden jetzt möglich sein, die es vorher nicht gab? Welche Aspekte können verbessert werden, weil Einschränkungen oder Lieferverzögerungen wegfallen?

In der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Automobilindustrie wird der 3D-Druck beispielsweise am häufigsten zur Leistungssteigerung eingesetzt werden. Bisher konnte die Treibstoffeffizienz von Düsenjägern und Fahrzeugen durch Gewichtsreduzierung verbessert werden, was jedoch häufig zu einer Verschlechterung der strukturellen Stabilität führte. Mit der neuen Technologie können die Hersteller ein Teil aushöhlen, um es leichter und treibstoffeffizienter zu machen, und interne Strukturen einbauen, die eine höhere Zugfestigkeit, Haltbarkeit und Stoßfestigkeit bieten. Und neue Materialien, die hitze- und chemikalienbeständiger sind, können je nach Bedarf an verschiedenen Stellen eines Produkts eingesetzt werden.

In anderen Branchen wird sich der Einsatz der additiven Fertigung für maßgeschneiderte und sich schnell entwickelnde Produkte auf die Art und Weise auswirken, wie Angebote vermarktet werden. Was passiert mit dem Konzept der Produktgenerationen – ganz zu schweigen von dem Rummel um eine Markteinführung -, wenn die Dinge bei aufeinanderfolgenden Druckvorgängen kontinuierlich verbessert werden können, anstatt in Quantensprüngen, die durch die höheren Werkzeugkosten und Rüstzeiten der konventionellen Fertigung erforderlich sind? Stellen Sie sich eine nahe Zukunft vor, in der Cloud-basierte künstliche Intelligenz die Fähigkeit der additiven Fertigung erweitert, Produkte sofort und ohne Umrüstung zu ändern oder hinzuzufügen. Änderungen in der Produktstrategie, wie z. B. Produktmix und Designentscheidungen, wären in Echtzeit möglich. Welche neuen Vorteile sollten bei einer derart schnellen Anpassung im Mittelpunkt der Markenversprechen stehen? Und wie könnten die Marketingabteilungen ein Abdriften der Marke verhindern, ohne Umsatzeinbußen zu erleiden?

Betriebliche Abläufe, neu optimiert.

Die betriebliche Strategie umfasst alle Fragen, wie ein Unternehmen Waren einkauft, herstellt, bewegt und verkauft. Die Antworten werden bei der additiven Fertigung sehr unterschiedlich ausfallen. Eine höhere betriebliche Effizienz ist immer ein Ziel, aber sie kann auf viele Arten erreicht werden. Heute führen die meisten Unternehmen, die den Einsatz dieser Technologie in Erwägung ziehen, eine punktuelle Finanzanalyse durch, um gezielte Möglichkeiten für den Austausch von 3-D-Ausrüstung und -Designs zu finden, mit denen die direkten Kosten gesenkt werden können. Weitaus größere Gewinne lassen sich erzielen, wenn sie ihre Analysen auf die Gesamtkosten der Fertigung und der Gemeinkosten ausdehnen.

Wie viel ließe sich durch die Streichung von Montageschritten einsparen? Oder wie viel könnte man einsparen, indem man die Lagerbestände reduziert, indem man nur auf die tatsächliche Nachfrage hin produziert? Oder indem man auf andere Art und Weise verkauft – zum Beispiel direkt an die Verbraucher über Schnittstellen, die es ihnen ermöglichen, jede beliebige Konfiguration anzugeben? In einer hybriden Welt aus alten und neuen Fertigungsmethoden werden die Hersteller viel mehr Möglichkeiten haben; sie werden entscheiden müssen, welche Komponenten oder Produkte sie in welcher Reihenfolge auf die additive Fertigung umstellen wollen.

Zusätzliche Fragen werden sich in Bezug auf die Standorte der Anlagen stellen. Wie nahe sollten sie zu welchen Kunden liegen? Wie können hochgradig individualisierte Aufträge ebenso effizient ausgeliefert werden wie sie produziert werden? Sollte der Druck in den Werken zentralisiert werden oder in einem Netz von Druckern bei Verteilern, Einzelhändlern, auf Lastwagen oder sogar in den Einrichtungen der Kunden verteilt werden? Vielleicht alles. Die Antworten werden sich in Echtzeit ändern und sich den Veränderungen bei den Wechselkursen, den Arbeitskosten, der Effizienz und den Möglichkeiten der Drucker, den Materialkosten, den Energiekosten und den Versandkosten anpassen.

Ein kürzerer Transportweg für Produkte oder Teile spart nicht nur Geld, sondern auch Zeit. Wenn Sie schon einmal gezwungen waren, Ihr Fahrzeug in einer Werkstatt stehen zu lassen, während der Mechaniker auf ein Teil wartet, werden Sie das zu schätzen wissen. BMW, Honda und andere Automobilhersteller setzen in ihren Fabriken und Autohäusern auf die additive Fertigung vieler industrieller Werkzeuge und Autoersatzteile – vor allem, wenn neue Materialien aus Metall, Verbundkunststoff und Kohlefaser für den Einsatz in 3D-Druckern verfügbar werden. Händler in vielen Branchen nehmen dies zur Kenntnis und sind bestrebt, ihre Geschäftskunden dabei zu unterstützen, von den neuen Effizienzgewinnen zu profitieren. UPS beispielsweise baut auf sein bestehendes Logistikgeschäft für Dritte auf und verwandelt seine Flughafen-Hub-Lager in Mini-Fabriken. Die Idee besteht darin, kundenspezifische Teile nach Bedarf zu produzieren und an die Kunden zu liefern, anstatt riesige Regalflächen für riesige Lagerbestände zu verwenden. Wenn wir schon in einer Welt der Just-in-Time-Bestandsverwaltung leben, dann sehen wir jetzt, wie JIT es werden kann.

In Anbetracht der potenziellen Effizienz der hochintegrierten additiven Fertigung könnte sich das Geschäftsprozessmanagement zur wichtigsten Fähigkeit überhaupt entwickeln. Einige Unternehmen, die sich in diesem Bereich auszeichnen, werden eigene Koordinierungssysteme entwickeln, um sich Wettbewerbsvorteile zu sichern. Andere werden die von großen Softwareunternehmen entwickelten Standardpakete übernehmen und mitgestalten.

Ökosysteme, neu konfiguriert.

Schließlich stellt sich die Frage, wo und wie sich das Unternehmen in das breitere Geschäftsumfeld einfügt. Hier stellen sich Manager die Fragen: Wer sind wir? und Was müssen wir besitzen, um zu sein, wer wir sind? Da die additive Fertigung es Unternehmen ermöglicht, Drucker zu erwerben, die viele Produkte herstellen können, und da ungenutzte Kapazitäten mit anderen Unternehmen, die andere Produkte anbieten, gehandelt werden, werden die Antworten auf diese Fragen weit weniger klar sein. Nehmen wir an, Sie haben in Ihrer Einrichtung eine Reihe von Druckern, die an einem Tag Autoteile, am nächsten Tag militärische Ausrüstung und am nächsten Tag Spielzeug herstellen. Welcher Branche gehören Sie an? Die traditionellen Grenzen werden verschwimmen. Doch Manager brauchen ein klares Gespür für die Rolle des Unternehmens in der Welt, um entscheiden zu können, in welche Anlagen sie investieren – oder sich von ihnen trennen.

Sie werden feststellen, dass sich ihre Organisationen in etwas ganz anderes verwandeln, als sie es bisher waren. Da die Unternehmen von vielen logistischen Anforderungen der Standardfertigung befreit sind, müssen sie den Wert ihrer Fähigkeiten und anderer Vermögenswerte neu bewerten und prüfen, wie diese die Fähigkeiten anderer ergänzen oder mit ihnen konkurrieren.

Die Plattformchance

Eine Position im Ökosystem wird sich als die zentralste und mächtigste erweisen – und diese Tatsache ist den Managementteams der größten Akteure, die bereits im Geschäft der additiven Fertigung tätig sind, wie eBay, IBM, Autodesk, PTC, Materialise, Stratasys und 3D Systems, nicht entgangen. Viele wetteifern darum, die Plattformen zu entwickeln, auf denen andere Unternehmen aufbauen und sich vernetzen werden. Sie wissen, dass die Rolle des Plattformanbieters das größte strategische Ziel ist, das sie verfolgen können, und dass diese Rolle noch sehr umkämpft ist.

Plattformen sind ein herausragendes Merkmal der hochdigitalisierten Märkte des 21. Jahrhunderts, und die additive Fertigung wird keine Ausnahme sein. Hier werden die Eigentümer der Plattformen mächtig sein, weil die Produktion selbst mit der Zeit an Bedeutung verlieren dürfte. Einige Unternehmen sind bereits dabei, vertragliche „Druckerfarmen“ einzurichten, die die Herstellung von Produkten auf Abruf effektiv zur Massenware machen werden. Selbst die wertvollen Entwürfe für druckbare Produkte, die rein digital sind und leicht weitergegeben werden können, werden nur schwer zu halten sein. (Im Übrigen werden 3-D-Scanner das Reverse Engineering von Produkten ermöglichen, indem sie ihre geometrischen Designinformationen erfassen.)

Jeder im System wird ein Interesse daran haben, die Plattformen aufrechtzuerhalten, auf denen die Produktion dynamisch orchestriert wird, Blaupausen gespeichert und ständig verbessert werden, Rohstoffvorräte überwacht und eingekauft werden und Kundenaufträge eingehen. Diejenigen, die das digitale Ökosystem kontrollieren, werden inmitten einer enormen Menge industrieller Transaktionen sitzen und wertvolle Informationen sammeln und verkaufen. Sie werden Arbitrage betreiben und die Arbeit unter vertrauenswürdigen Parteien aufteilen oder sie gegebenenfalls intern vergeben. Sie werden weltweit mit Druckerkapazitäten und Designs handeln und die Preise beeinflussen, indem sie den „Deal Flow“ für beides kontrollieren oder umleiten. Wie Rohstoffarbitrageure werden sie mit den asymmetrischen Informationen, die sie aus der Überwachung von Millionen von Transaktionen gewinnen, Geschäfte finanzieren oder niedrig kaufen und hoch verkaufen.

Die Verantwortung für die Anpassung der verstreuten Kapazitäten an die wachsende Marktnachfrage wird einer kleinen Anzahl von Unternehmen zufallen – und wenn das ganze System effizient funktionieren soll, werden einige von ihnen diese Aufgabe übernehmen müssen. Es ist zu erwarten, dass Analoga zu Google, eBay, Match.com und Amazon als Suchmaschinen, Austauschplattformen, Markenmarktplätze und Vermittler zwischen Druckern für die additive Fertigung, Designern und Design-Repositories auftauchen werden. Vielleicht wird es sogar einen automatisierten Handel geben, zusammen mit Märkten für den Handel mit Derivaten oder Termingeschäften auf Druckerkapazitäten und Designs.

Im Wesentlichen werden also die Eigentümer von druckerbasierten Fertigungsanlagen mit den Eigentümern von Informationen um die durch das Ökosystem generierten Gewinne konkurrieren. Und schon bald wird die Macht von den Herstellern auf große Systemintegratoren übergehen, die Markenplattformen mit gemeinsamen Standards zur Koordinierung und Unterstützung des Systems einrichten werden. Sie werden die Innovation durch Open Sourcing und die Übernahme von oder die Zusammenarbeit mit kleineren Unternehmen fördern, die hohe Qualitätsstandards erfüllen. Kleine Unternehmen werden vielleicht weiterhin interessante neue Ansätze am Rande ausprobieren – aber wir brauchen große Organisationen, die die Experimente überwachen und sie dann dazu bringen, praktisch und skalierbar zu sein.

Digitale Geschichte wiederholt

Wenn man über die sich entfaltende Revolution in der additiven Fertigung nachdenkt, fällt es schwer, nicht an die große transformative Technologie, das Internet, zu denken. Was die Geschichte des Internets betrifft, so kann man sagen, dass die additive Fertigung erst 1995 entstanden ist. In jenem Jahr war der Hype groß, doch niemand konnte sich vorstellen, wie sich der Handel und das Leben im kommenden Jahrzehnt mit dem Aufkommen von Wi-Fi, Smartphones und Cloud Computing verändern würden. Nur wenige sahen den Tag voraus, an dem internetgestützte künstliche Intelligenz und Softwaresysteme Fabriken – und sogar städtische Infrastrukturen – besser steuern könnten als Menschen.

Die Zukunft der additiven Fertigung wird ähnliche Überraschungen bringen, die im Nachhinein zwar absolut logisch erscheinen mögen, aber heute schwer vorstellbar sind. Stellen Sie sich vor, wie neue, hochleistungsfähige Drucker hochqualifizierte Arbeitskräfte ersetzen und ganze Unternehmen und sogar Produktionsländer auf eine Produktion ohne Menschen umstellen könnten. In „Maschinenorganisationen“ könnten Menschen nur noch für die Wartung der Drucker arbeiten.

Und diese Zukunft wird schnell kommen. Wenn Unternehmen erst einmal den Zeh ins Wasser gesteckt haben und die Vorteile einer größeren Fertigungsflexibilität erfahren, neigen sie dazu, tief einzutauchen. In dem Maße, in dem die Materialwissenschaft mehr druckbare Stoffe hervorbringt, werden weitere Hersteller und Produkte folgen. Local Motors hat kürzlich gezeigt, dass es einen gut aussehenden Roadster, einschließlich Räder, Fahrgestell, Karosserie, Dach, Innensitze und Armaturenbrett, aber noch nicht den Antriebsstrang, in 48 Stunden von unten nach oben drucken kann. Wenn er in Produktion geht, wird der Roadster einschließlich Antrieb etwa 20 000 Dollar kosten. Da die Kosten für 3D-Ausrüstung und -Materialien sinken, werden die verbleibenden Größenvorteile traditioneller Methoden zu einem unwichtigen Faktor.

Wir können Folgendes getrost erwarten: Innerhalb der nächsten fünf Jahre werden wir vollautomatische, schnelle und in großen Stückzahlen produzierende additive Fertigungssysteme haben, die auch für standardisierte Teile wirtschaftlich sind. Aufgrund der Flexibilität dieser Systeme wird dann die Individualisierung oder Fragmentierung in vielen Produktkategorien durchstarten und den Marktanteil der konventionellen Massenproduktion weiter reduzieren.

Kluge Unternehmensführer warten nicht darauf, dass sich alle Details und Eventualitäten offenbaren. Sie sehen deutlich genug, dass die Entwicklung der additiven Fertigung die Art und Weise, wie Produkte entworfen, hergestellt, gekauft und geliefert werden, verändern wird. Sie unternehmen die ersten Schritte zur Neugestaltung der Fertigungssysteme. Sie stellen sich die Ansprüche vor, die sie in dem entstehenden Ökosystem erheben werden. Sie treffen die vielschichtigen Entscheidungen, die ihnen in einer neuen Welt des 3-D-Drucks Vorteile verschaffen werden.