Die Zukunft des 3D-Drucks

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1 Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Systementwicklung Julius-Maximilians-Universität Würzburg Alphaform-Investorentag Feldkirchen, 5. Februar 2014

2 3D-Druck als disruptive Technologie Alte und neue Geschäftsmodelle Vom Consumer zum Prosumer und wie geht s weiter? 2

3 Ist 3D-Druck disruptiv? Quelle: The Economist Quelle: Communications of the ACM Quelle: Business Horizons 3

4 Was ist überhaupt eine disruptive Innovation? Disruptive Innovationen können anfänglich die Umsatzerwartungen etablierter Anbieter nicht erfüllen und werden daher ignoriert, wachsen stattdessen zunächst in Nischenmärkten, überholen aber letztlich aufgrund ihres höheren Leistungszuwachses die reifere Technologie, und verdrängen dabei in vielen Fällen auch die dazugehörigen Anbieter vom Markt. 4

5 Aktuelle Prognosen schüren hohe Erwartungen an das Marktpotenzial Roland Berger (2013): The market for systems, service and materials for AM currently totals EUR 1.7 bn (2012) and is expected to quadruple over the next 10 years. 15% annual revenue growth Global 3D Printing Market (in US$ Billion) Wohlers Forbes GIA / Credit Suisse (2013): 3D Printing is going to be way bigger than what the 3D Printing companies are saying % annual revenue growth 5

6 Was bewirkt additive Fertigung? Flexibilität (Komplexität, Variantenvielfalt, Fixkosten usw.) Erweiterung des Gestaltungsspielraums durch additive Verfahren Star Trek Replicator Welt der Werkstattfertigung Welt der Magie Welt der Fließfertigung 6 Effizienz (Durchlaufzeit, variable Kosten usw.)

7 An welcher Stelle wirkt 3D-Druck disruptiv? Flexibilität (Komplexität, Variantenvielfalt, Fixkosten usw.) Disruption #1: Fertigung unmöglicher Konstruktionen Effizienz (Durchlaufzeit, variable Kosten usw.) 7

8 Disruption #1: Neue Konstruktionen mittels 3D-Druck Quelle: MIT Technology Review Quelle: Fraunhofer IFAM Ökonomischer Nutzen: Differenzierung durch Qualität und Funktionalität Neuartige Anwendungsbereiche 8

9 An welcher Stelle wirkt 3D-Druck disruptiv? Flexibilität (Komplexität, Variantenvielfalt, Fixkosten usw.) Disruption #1: Fertigung unmöglicher Konstruktionen Disruption #2: Effizienzsteigerung durch Automatisierung bislang manueller Tätigkeiten Effizienz (Durchlaufzeit, variable Kosten usw.) 9

10 Disruption #2: Effizienzsteigerung durch Automatisierung Quelle: Objet / Stratasys Quelle: The Verge Ökonomischer Nutzen: Höhere Geschwindigkeit Niedrigere Kosten 10

11 An welcher Stelle wirkt 3D-Druck disruptiv? Flexibilität (Komplexität, Variantenvielfalt, Fixkosten usw.) Disruption #1: Fertigung unmöglicher Konstruktionen Disruption #2: Effizienzsteigerung durch Automatisierung bislang manueller Tätigkeiten Disruption #3: Mehr Variation in kürzerer Zeit (kürzere Produktzyklen, höhere Variantenvielfalt, Individualisierung) Effizienz (Durchlaufzeit, variable Kosten usw.) 11

12 Disruption #3: Mass Customization durch 3D-Druck Quelle: Mykita Quelle: 3ders.org Ökonomischer Nutzen: Höhere Wertschöpfung (Voraussetzung: Kunde nimmt höheren Wert wahr und ist auch bereit, dafür zu bezahlen!) 12

13 Analogie: Value-added services Price per cup of coffee 5 Lifestyle 4 3 Service 2 1 Product Convenience Offering Coffee beans Instant coffee Nespresso Coffee in a cafe Starbucks Source: Prof. Fleisch, ITEM-HSG 13

14 Analogie: Cloud Computing und Verkürzung von Produktlebenszyklen bei Software Source: John Musser (2006) Web 2.0 Principles and Best Practices 14

15 Die Auswirkungen additiver Fertigung sind nicht auf die Produktion beschränkt Open Innovation, Beschleunigte Timeto-Market, kürzere Produktlebenszyklen Längere und schnellere Versorgung mit Ersatzteilen, Unterstützung des technischen Aussendienstes Lagerbestandsreduktion, Produktion bei Bedarf, höhere Variantenvielfalt, Verkürzung von Lieferzeiten, höhere Lieferfähigkeit Erschliessung neuer Märkte und Kundensegmente, besseres Eingehen auf Kundenbedarfe, Customer Co-Creation 15

16 3D-Druck als disruptive Technologie Alte und neue Geschäftsmodelle Vom Consumer zum Prosumer und wie geht s weiter? 16

17 Additive Fertigung hat das Potenzial, Lieferketten zu verändern Consumer Consumer Retailer Consumer Retailer Distributor Retailer Distributor Manufacturer Designer Distributor Entkopplung von Design und Fertigung Dezentralisierung der Produktion Verschiebung der Produktion zum Point-of-Sale bzw. Point-of-Use On-Demand-Produktion / Vermeidung von Lagerbeständen Ersatz physischer Güterflüsse durch Informationsflüsse Consumer Consumer Consumer home Retailer Retailer Retailer 3D-Druck in der Nachbarschaft Designer Manufacturer Distributor Distributor Produktion on demand 17

18 Quelle: Staples Beispiel Staples : 3D-Druck als neue Farbmischmaschine? 18

19 Ermöglicht 3D-Druck auch neue Geschäftsmodelle? Quelle: 3ders.org 19

20 Die Wertschöpfungskette der 3D-Druck- Branche wird zunehmend komplexer Hersteller Druckerhardware Anbieter Druckservices Lieferant Material Shops, Marktplätze, Communities Endkunde Hersteller CAD- & Steuerungs software Anbieter 3D- Modelle 20

21 Anbieter verfolgen unterschiedliche Geschäftsmodelle Verschiedene Geschäftsmodellmuster werden derzeit auf die Welt der additiven Fertigung übertragen, z.b. Walled Gardens (u.a. 3D Systems) Digitale mehrseitige Märkte (u.a. Kraftwürx) Open Source (u.a. Thingiverse) Andere Geschäftsmodelle warten noch auf den Praxischeck, z.b. Abo-Commerce Franchising Crowdsourcing Nicht jedem Geschäftsmodell liegt auch immer ein tragfähiges Erlösmodell zugrunde! 21

22 Beispiel Quirky 22

23 3D-Druck als disruptive Technologie Alte und neue Geschäftsmodelle Vom Consumer zum Prosumer und wie geht s weiter? 23

24 Stehen wir vor dem Übergang in eine neue Maker -Kultur? 24

25 Quelle: Forbes (2012) Vom Endkunden zum Prosumer: Beispiel Lego, Fischertechnik & Co. 25

26 Modelle auf Thingiverse Quelle: 26

27 Crossing the Chasm: Schafft 3D-Druck den Sprung?? Persönliche Innovativität Vertrauen in eigene Fähigkeiten Relativer Nutzenvorteil Einfachheit der Nutzung Risikowahrnehmung Soziale Normen 27

28 3D-Druck als disruptive Technologie Alte und neue Geschäftsmodelle Vom Consumer zum Prosumer und wie geht s weiter? 28

29 The real challenge today is how to go from making the doodads and desk ornaments to actually making a product we feel comfortable putting in a manrated jet. Paul Adams COO, Pratt & Whitney 29

30 Wettbewerb in der 3D-Druck-Branche findet auf mehreren Ebenen statt Strategische Ebene Entscheidende Ressourcen und Fähigkeiten Value Propositions Beispiel Produkt Fertigungsverfahren, Design, Material Überlegene Performance und/oder Funktionsvielfalt Aerospace Prozess Layout, Prozesskontrolle, Nachbearbeitung Qualität, Preis, Variantenvielfalt, Lieferfähigkeit/-zeit Zahntechnik Geschäftsmodell Partnernetzwerk, Kundenbeziehung, Marke Service, Convenience, Coolness Schmuck Wettbewerbsvorteile müssen nicht notwendigerweise auf allen Ebenen gleichzeitig erlangt werden: Outpacing vs. Risiko des stuck in the middle. 30

31 Wo liegen Risiken und mögliche Barrieren? Unsicherheit bzgl. technischer Weiterentwicklung, Standards und Entstehung dominanter Designs Oligopolstruktur und Patentansprüche Materialkosten Grad der vertikalen Integration Verfügbarkeit komplementärer Innovationen Schutz von Intellectual Property Überzogene Erwartungen im Zuge des Hype 31

32 Beispiel 3D-Scanner Quelle: Artec 32

33 Vielen Dank! Kontakt: Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Systementwicklung Julius-Maximilians-Universität Würzburg Josef-Stangl-Platz 2, Würzburg T F E frederic.thiesse@uni-wuerzburg.de W