Additive Fertigung - Risiko oder Chance für mein Geschäftsmodell?
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- Magdalena Schmitt
- vor 5 Jahren
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1 Additive Fertigung - Risiko oder Chance für mein Geschäftsmodell? Remchingen, 17. Juli 2018
2 In 2025 werden 550 Mrd. US-Dollar an Wertströmen von 3D-Verfahren beeinflusst werden. McKinsey / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
3 Additive Fertigung im Leichtbau - Strategische Aspekte 3 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
4 Verlagerung der Wertschöpfung in die Produktentwicklung, Entwertung der Produktionsleistung Erniedrigung der Eintrittsbarriere Höhere Aufwände durch: Digitalisierung von Prozessen Individualisierte Produkte Berücksichtigung von Fertigungswissen Qualitätssicherung (Simulation) 4 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg Geringere Aufwände durch: Geringere Komplexität der Planung Wenige Maschinen Geringere Investitionskosten Werkzeuglose Maschinen Geringere Aufwände durch: Keine Lagerhaltung von Ersatzteilen Geringer Distributionsaufwand Nutzung bestehender Produktionsmaschinen
5 Hohe Eintrittsbarrieren kennzeichnen die konventionelle Fertigung Fallbeispiel #1: Komplexes Gußteil Gießerei Meyer besitzt weltweit einzigartig das Knowhow die Gußform dafür zu konstruieren (Komplexität, Dünnwandigkeit, Schieber, Kühlung etc.) Wettbewerbsvorteil / Hohe Eintrittsbarriere: Durch langjährige Erfahrung geschütztes Knowhow Schwer reproduzierbar / kopierbar Hohe Kosten für Werkzeugbau! 5 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
6 Das sichere Geschäftsmodell der Gießerei Meyer: perdu mit additiver Fertigung? Beispiel für die Entwertung des Produktions-Knowhows heute Bauteil- Konstruktion Werkzeug- Konstruktion Produktion im Gußverfahren OEM stellt Zeichnung zur Verfügung Gießerei Meyer Gießerei Meyer morgen Bauteil- Konstruktion Produktion im 3-D-Verfahren XDatenübertragung OEM stellt Zeichnung zur Verfügung Ein Netzwerk aus AM-Dienstleistern? Jedermann? 6 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
7 Vorteile beim Zur-Verfügung-Stellen von Ersatzteilen müssen gegen die Risiken abgewogen werden Fallbeispiel #2: Lagerhaltung von Ersatzteilen Wird überflüssig: ein 3-D-Datensatz ersetzt die physische Datenhaltung Vorteile: Kostensenkung bei der Lagerhaltung Geringerer Logistikaufwand und höhere Flexibilität durch Produktion vor Ort Ressourcenschutz 7 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
8 denn: Wie schütze ich meinen Datensatz? Bin ich noch Herr über mein eigenes Ersatzteilgeschäft? Wem vertraue ich meinen Datensatz an? Wie bepreise ich meinen Datensatz? Welche Differenzierung kann ich als Fertiger noch aufrecht erhalten? Bei weltweiter, instantaner Verfügbarkeit des Datensatzes: welchen Wert misst der Kunde dem Datensatz noch bei? Deflation der Werthaltigkeit von Konstruktionsdaten / -leistungen? 8 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
9 Für alle die das nicht glauben: Vergleichen Sie mit der Print-Industrie! früher Erstellung journalistischen Inhalts ( Content ) Komplexes und teures Herstellverfahren (Zeitungsdruck) Produkt Zeitschrift ; physikalisch existent, kostet Geld heute Content-Erstellung X Website / Blog / Huffington Post Virtuell, Bezahlmodelle scheitern (bisher) Massive Entwertung journalistischer Qualitätsarbeit Eintrittsbarriere entfällt Produkt existiert nicht mehr physisch 9 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
10 Wege aus der Krise Chancen der additiven Fertigung etwas Theorie und zwei Praxisbeispiele 10 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
11 Licht am Ende des Tunnels: zahlreiche Ansätze Geschäftsmodelle neu aufzubauen oder alte weiterzuentwickeln Konstrukteur mit Fertigungswissen Integration von Fertigungswissen in Produktmodelle Hoher Digitalisierungsgrad von Logistikprozessen Flexibler Fertigungsprozess Dezentrale / Kundennahe Produktion Organisatorische Ansätze zum Schutz geistigen Eigentums IT-Ansätze zum Schutz geistigen Eigentums Hoher Digitalisierungsgrad des Angebotsprozesses Automatisierte Kostenberechnung für Einzelstücke Legende Fähigkeit Kernkompetenz Fertigung von Einzelstücken Unternehmensstrategie Kundendesign in Konstruktionsprozess integrieren In Kombination: Alleinstellungsmerkmale Wettbewerbsvorteile Vorgabe eines Design- Lösungsraums für Kunden Konstruktionsprozess Web-Plattform mit CAD- Schnittstelle 11 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
12 AM Anwendungsmöglichkeiten entlang der Wertschöpfungskette 51 % 43 % 41 % 10 % Rapid Prototyping Rapid Tooling Rapid Manufacturing Reparatur von Verschleißteilen Wiederaufbereitung Produktplanung Produktidee Produktund Produktions entwicklung Produktion Produkteinsatz und Service Co-Creation Leistungsfähiges Produkt Co-Production Ersatzteilherstellung beim Kunden 26 % 41 % 21 % 26 % 12 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg Quelle: Hans-Georg Kemper, Dominik Morar, Kathrin Pfähler: AM-Studie: Von der Vision zum tragfähigen Geschäftsmodell; Stuttgart 2018, VDI-Strategiekongress Additive Manufacturing
13 Praxisbeispiel I Jomatik GmbH, Tübingen Mapal Dr. Kress AG, Aalen 13 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
14 Licht am Ende des Tunnels: zahlreiche Ansätze Geschäftsmodelle neu aufzubauen oder alte weiterzuentwickeln Konstrukteur mit Fertigungswissen Integration von Fertigungswissen in Produktmodelle Hoher Digitalisierungsgrad von Logistikprozessen Flexibler Fertigungsprozess Hoher Digitalisierungsgrad des Angebotsprozesses Automatisierte Kostenberechnung für Einzelstücke Fertigung von Einzelstücken Dezentrale / Kundennahe Produktion Unternehmensstrategie Kundendesign in Konstruktionsprozess integrieren Organisatorische Ansätze zum Schutz geistigen Eigentums IT-Ansätze zum Schutz geistigen Eigentums Vorgabe eines Design- Lösungsraums für Kunden Konstruktionsprozess Web-Plattform mit CAD- Schnittstelle 14 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
15 AM Anwendungsmöglichkeiten entlang der Wertschöpfungskette 51 % 43 % 41 % 10 % Rapid Prototyping Rapid Tooling Rapid Manufacturing Reparatur von Verschleißteilen Wiederaufbereitung Produktplanung Produktidee Produktund Produktions entwicklung Produktion Produkteinsatz und Service Co-Creation Leistungsfähiges Produkt Co-Production Ersatzteilherstellung beim Kunden 26 % 41 % 21 % 26 % 15 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg Quelle: Hans-Georg Kemper, Dominik Morar, Kathrin Pfähler: AM-Studie: Von der Vision zum tragfähigen Geschäftsmodell; Stuttgart 2018, VDI-Strategiekongress Additive Manufacturing
16 (Bionische) Strukturen, die bisher undenkbar waren Produzierbarkeit heute gegeben durch 3-D-Druck Zum Beispiel: Komplexe innere Stützstruktur, ggf. auch mit geschlossenem Körper 16 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
17 und so sieht s in der Praxis aus gesintert 390 g Stahl 242 g Titan 172 g Stahl 17 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
18 Praxisbeispiel II altair GmbH, Böblingen voxeljet AG, Friedberg ncode click2cast 18 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
19 Licht am Ende des Tunnels: zahlreiche Ansätze Geschäftsmodelle neu aufzubauen oder alte weiterzuentwickeln Konstrukteur mit Fertigungswissen Integration von Fertigungswissen in Produktmodelle Hoher Digitalisierungsgrad von Logistikprozessen Flexibler Fertigungsprozess Hoher Digitalisierungsgrad des Angebotsprozesses Automatisierte Kostenberechnung für Einzelstücke Fertigung von Einzelstücken Dezentrale / Kundennahe Produktion Unternehmensstrategie Kundendesign in Konstruktionsprozess integrieren Organisatorische Ansätze zum Schutz geistigen Eigentums IT-Ansätze zum Schutz geistigen Eigentums Vorgabe eines Design- Lösungsraums für Kunden Konstruktionsprozess Web-Plattform mit CAD- Schnittstelle 19 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
20 AM Anwendungsmöglichkeiten entlang der Wertschöpfungskette 51 % 43 % 41 % 10 % Rapid Prototyping Rapid Tooling Rapid Manufacturing Reparatur von Verschleißteilen Wiederaufbereitung Produktplanung Produktidee Produktund Produktions entwicklung Produktion Produkteinsatz und Service Co-Creation Leistungsfähiges Produkt Co-Production Ersatzteilherstellung beim Kunden 26 % 41 % 21 % 26 % 20 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg Quelle: Hans-Georg Kemper, Dominik Morar, Kathrin Pfähler: AM-Studie: Von der Vision zum tragfähigen Geschäftsmodell; Stuttgart 2018, VDI-Strategiekongress Additive Manufacturing
21 Schnelle und günstige Anfertigung strukturoptimierter Gußformen: 3-5-fache Steifigkeit bei gleichem Gewicht Ursprünglicher Radträger Analyse der Struktur Strukturoptimierung (nach bionischen Prinzipien) Optimierter Radträger; 3-D gedruckte Gußform Produktionsoptimiert Leistungsoptimiert 21 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
22 Additive Fertigung im Leichtbau das Land der unbegrenzten Möglichkeiten 22 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
23 Zusammenfassung: technische Anwendungsgebiete und Vorteile der additiven Fertigung im Leichtbau Bionische Strukturen, die vorher nicht denkbar waren Dto. im Werkzeugbau; auch Kleinserien möglich Anwendungen von additiver Fertigung im Leichtbau Funktions- /Bauteilintegration: Verbindungselemente können eingespart werden (Gewicht! Kosten!) Integration von Gas-/Flüssigkeits-Leitungen, elektrischer Leitungen: vereinfachter Prozess (keine Montage: Kosten!) Miniaturisierung von Komponenten möglich Material- und Kosteneffizienz: Material nur da wo nötig 23 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
24 Weitergehende Perspektive: Additive Fertigung als Beitrag zur Optimierung der System-Meta-Ebenen Additive Fertigung als Beitrag zu einer Leichtbau - Perspektive im Städtebau Fertigung im Büro additive Fertigungsmethoden benötigen nicht unbedingt klassische Produktionshallen, Medienversorgung und Abfallentsorgung ist deutlich minimiert oder entfällt. Entfall langer Transportwege: Zeitgewinn, Flexibilität, Ressourcenschutz Entfall von Lagerhaltung: Ressourcenschutz (Materialeinsparung) 24 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
25 Additive Fertigung mehr Chancen als Risiken 25 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
26 Wir danken besonders: Prof. Dr. Hans-Georg Kemper und Team, Universität Stuttgart, Lehrstuhl für allgemeine Betriebswirtschafslehre und Wirtschaftsinformatik (WI) Dr. Heiner Lasi, Steinbeis-Stiftung 26 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
27 Danke. Leichtbau BW GmbH Dr. Wolfgang Seeliger T M E wolfgang.seeliger@leichtbau-bw.de
28 Die Leichtbau-Agentur des Landes Freitag, 27. Juli 2018 BACKUP FOLIEN I 28 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
29 Additive Fertigung ist im Bereich kleiner Stückzahlen bereits heute günstiger als konventionelle Fertigung die Grenze wird sich weiter verschieben Additive Fertigung ist kostengünstiger Konventionelle Fertigung ist kostengünstiger Kosten Fixkosten konv. F. Fixkosten AM Stückzahl Kleinserie Großserie 29 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
30 Additive Fertigung im Leichtbau strategische Aspekte 30 / Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
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