Mit Hilfe von 3D-Druckdienstleistern kann eine skalierbare, ausfallsichere und flexible Produktion ohne eigene Kapitalbindung realisiert werden: Die dezentrale Produktion.
Dezentrale Produktion durch 3D- Druckdienstleister
Seit Jahrzehnten bauen Unternehmen und Hersteller exakt aufeinander abgestimmte Lieferketten auf, um schnell und kostengünstig zu produzieren und die Lagerbestände niedrig zu halten. Kleinste Unregelmäßigkeiten wie Versorgungsengpässe mancher Rohstoffe, verspätete Lieferungen oder höhere Gewalt, zeigen die empfindliche Schwäche solcher zentralen Systeme.
Zentrale Produktionen passen nicht in eine schnelllebige Zeit
Hohe Nachfrageschwankungen und der Trend zu einer hohen Individualisierung passen nicht in eine Zeit, in der Kunden auf eine regionale Herstellung Wert legen und die Abhängigkeit bei wenigen Unternehmen liegt. Um neue Produkte herstellen zu können, müssen manche Hersteller erst die notwenigen Kapazitäten schaffen und sich ggf. durch Verträge absichern. Alleine dieses nicht skalierbare Verfahren bedeutet einen Zeitverlust und endet in einem verpassten Wettbewerbsvorteil. Größere Hersteller haben zudem mit nicht geringen Overheadkosten zu kämpfen (Marketingabteilung, Controlling Abteilung, Produktionsplanungsabteilung, Key-Account-Management, Vertriebs- und Einkaufsabteilung, Entwicklungsabteilung, Qualitätsmanagementabteilung etc.). Diese aufgeblähte Bürokratie wird den Kunden durch hohe Produktionskosten in Rechnung gestellt.
Vom Verbraucher zum Produzenten
Die dezentrale Produktion und 3D-Druck sind eng miteinander verknüpft. Seinen Ursprung fndet dieser neue Ansatz der Produktion in der „DIY“-Community (do-it-yourself). Diese sogenannte „Maker Movement“ ist eine Gemeinschaft aus Technikern und Hobbybastlern, die selbst Produkte entwerfen, fertigen und vertreiben (1). Möglich macht das der Zugang zu hochwertigen Fertigungstechnologien, welche in den letzten Jahren für Privatpersonen und/oder Bastlergruppen (Makerspaces) erschwinglich geworden ist. Nicht nur der Zugang zu ehemals teuren Anlagen ist nun für beinahe jede Benutzergruppe möglich, sondern auch die Entwicklung von einfacher zu bedienender Anlagen (2). Durch eine wachsende Community entstehen immer mehr Ressourcen (z. B. online Tutorials), wodurch sich die Maker Community in sich verstärkt und weiterentwickelt. Das gilt vor allem für die Zugänglichkeit für Desktop-3D-Drucker, welche eine nahezu unerschöpfliche Ressource für Produktionskapazitäten darstellt.
3D-Druckservices als dezentrale Industrielösung
Mit Hilfe der additiven Fertigung kann die dezentrale Produktion bereits heute realisiert werden. 3D-Druck ist skalierbar (sowohl nach oben, als auch nach unten) und bindet somit nicht an große Kapitalmengen. Möchte ein Hersteller auf Abruf größere Mengen eines Produkts bestellen, kann er den Auftrag auf mehrere für Kleinserien spezialisierte 3D-Druckservices mit der Herstellung und Lieferung beauftragen und je nach Vertrag sogar direkt an Kunden versenden lassen. Dieses Dropshipping 2.0 bindet kein Kapital und Lagerkapazitäten und ist beliebig skalierbar (keine Overheadkosten). Die dezentrale Struktur sorgt für redundante Lieferanten und bietet Ausfallsicherheit. Durch die Fertigung in Losgröße 1 kann sogar jedes Produkt individuell ohne Mehrkosten realisiert werden. Der Ausfall von Lieferketten in 2020 zeigt, wie hilfreich eine dezentrale Produktion sein kann. Auch in Hinblick auf den Fachkräftemangel kann die verteilte Produktion einen Vorteil bringen, da sich der Produktionsstandort bei den Fachkräften befindet (2).
Nachfrageorientierte und regionale Produktion als Wettbewerbsvorteil
Vermehrt legen Kunden Wert auf regional hergestellte Produkte statt auf Massenware, die verstaubt in Regalen wartet und Lagerkosten verursacht. Dieser kollaborative Aspekt spielt dahingehend eine Rolle, da die Produktion näher an den eigentlichen Nutzer oder Verbraucher liegt (2). 3D-Druckdienstleister verbrauchen lediglich dann Material, wenn ein Produkt angefordert wird und können es in kurzer Zeit zur Verfügung stellen. Vor allem für dringend benötigte Ersatzteile oder ggf. Sonderanfertigungen ist 3D-Druck die beste Lösung. So wird es in Zukunft möglich sein, auch an Feiertagen bei Bedarf Produkte herstellen zu lassen und ähnlich wie bei einer Paketsammelstelle abholen zu können. Mit Hilfe des dezentralen Ansatzes können Lieferverzögerungen oder Ausfälle beinahe in Echtzeit von einem anderen Dienstleister übernommen werden. So ist eine sehr hohe Lieferbereitschaft gewährleistet und unabhängig von zentralen Stellen.
Auch im Bereich Entwicklung und Forschung bietet der dezentrale Ansatz einen Fortschritt: Während Entwicklungen in der Vergangenheit ehr unter Abschottung stattgefunden haben, können Forscher durch den kreativen Input von Makern und Hobbybastlern neue Aspekte in ihren Entwicklungen berücksichtigen. Denn oftmals besteht bei einer derartigen Kollaboration nicht das Gewinnstreben im Vordergrund sondern das Ziel, sein Wissen zielgerichtet und nutzbringend einzusetzen (3).
Gesteigerte Nachhaltigkeit durch dezentrale Produktion
Obwohl immer der Einzelfall zu betrachten wäre, so stellen mehrere Studien fest, dass die Produktion von Bauteilen unter Umständen weniger Umwelteinflüsse und Energieverbrauch vorweist als eine Massenproduktion (4). 3D-Druck als Produktionsverfahren ist bereits energiesparend und kommt ohne große Maschinerie aus im Vergleich zu Spritzguss (Granulattrocknung, Granulatförderung, beheizte Werkzeugteile etc.). Unter Umständen kann 3D-Druck effizienter im Materialverbrauch sein, da nur gedruckt werden muss, was tatsächlich anfällt. Jedoch können Stützstrukturen dazu führen, dass die Materialbilanz ähnlich effizient ausfällt wie beim Spritzguss, bei dem viele Anfahrteile und Ausschussteile anfallen. Die additive Herstellung von Leichtbauteilen und damit die Reduktion von nicht notwendigen Füllmaterial ist ein Vorteil, der noch nicht gänzlich vom Spritzguss realisiert werden kann. Die positive Umweltbilanz zeigt sich hier vor allem in der späteren Nutzung des (leichteren) Bauteils. Die Verringerung der Transportwege durch eine regionale Herstellung ist ein weiterer Aspekt, der immer stärker vom Verbraucher erwartet wird (1).
Exemplarisches Bild für Materialausschuss im Spritzgussprozess (Massenproduktion).
Einzelnachweise
(1) ioew.de
(2) docplayer.org
(3) link.springer.com
(4) ipoint-systems.com
