«Stolperstein oder Goldgrube» Additive Fertigung in der Medizinaltechnik Technische Rundschau - Professional 3D Printing Tagung, 2015 FHNW in Windisch www.mimedis.com Ralf Schumacher Leiter der Gruppe für Medical Additive Manufacturing www.fhnw.ch/ima ralf.schumacher@fhnw.ch IMA Institut für Medizinal- und Analysetechnologien 20.10.2015 FHNW
Institution / Referent Institution FHNW Hochschule für Life Sciences (Muttenz & Basel) Ralf Schumacher, FHNW IMA Institut für Medizinal- und Analysetechnologien: Forschungsthemen: Implantat-Entwicklung (Design und 3D Druck), Bildverarbeitung, Chirurgische Unterstützungssysteme, Softwareentwicklung. www.fhnw.ch/ima Bachelor- und Masterstudiengänge Referent Maschinenbau, Betriebswirtschaft, 17 Jahre Erfahrung mit 3D Druck Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Dozent Leiter MAM Medical Additive Manufacturing @ FHNW 8 Anlagen, +2 in kommenden 6Mt. Fachbeirat Messe Erfurt für RapidTech, Bereich Medizintechnik www.rapidtech.de Berater der Messe Luzern für MedTech Aktivitäten und Beirat der AMX 2016 Mitgründer und CEO Mimedis AG www.mimedis.com www.am-expo.ch 22.10.15 2
Agenda Stolperstein Technologische Herausforderungen Stolperstein Gesellschaftlicher Wandel Stolperstein Industrielle Herausforderungen Goldgrube 3D Druck als «Enabling Technology» Goldgrube Beispiele von additive gefertigten MedTech Produkten Tipps zur Implementation von 3D Druck in der eigenen Firma Ausblick 22.10.15 3
3D Druck als revolutionäre Technologie? 3D gedruckte Häuser «Hope» oder «Hype»? «Evolution Revolution Illusion» 3D gedruckte Waffen 3D gedruckte Autos Quelle: Fripp Design Quelle: Wake Forest Institute 22.10.15 4
Stolpersteine Technologische Herausforderungen - Schichtaufbau Rasterung - Präzision und Verzug, insb. bei thermischen Verfahren - Mech. Festigkeit: - Anisotropie - Delamination (Kunststoffe) - Ev. thermische Nachbearbeitung - Mechanische Nachbearbeitung - Einspannen und bearbeiten - Entfernen der Stützen - Spez. Prozesswissen - «Junge» Technologie 22.10.15 5
Stolpersteine Technologische Herausforderungen - Laser-Schmelzprozesse (Metall) schwierig zu beherrschen - Viele Einflussparameter 10 mm - Kritische Rest-Porositäten im Gefüge - Entwicklung noch nicht abgeschlossen Chavanne C., Bill O., Schumacher R., SSB+RM 2015 22.10.15 6
Stolpersteine Gesellschaftlicher Wandel Quelle: 123RF - Offenlegen von persönlichen Daten Digital Natives vs. Fichenaffäre - Austausch von (Experten-) Wissen Demokratisierung des Wissens - Do-It-Yourself und Personalisierungsanspruch - Vereinfachtes Marketing übers Web 22.10.15 7
Stolperstein Industrielle Herausforderungen 4. industrielle Revolution Industrie 4.0 Internet of Things Industrie 2025 Mass Customization 22.10.15 8
Stolperstein Industrielle Herausforderungen Vertikale Vernetzung Horizontale Integration Big Data Smart Systems 22.10.15 9
Stolperstein Industrielle Herausforderungen Vertikale Vernetzung 3D Druck Horizontale Integration Big Data Smart Systems 22.10.15 10
Gesamtkosten Stückkosten Konventionell Stückzahl Vorteil 3D-Druck Chancen Vorteile generativer Verfahren: Flexible Fertigung ab Losgrösse 1 «Mass Customization» Erreichbare Komplexität Neue Designs möglich Vereinfachung von Designs 3D Druck Komplexität 22.10.15 11
3D Druck als revolutionäre Technologie? 3D gedruckte Häuser «Hope» oder «Hype»? «Evolution Revolution Illusion» 3D gedruckte Waffen 3D gedruckte Autos Quelle: Fripp Design Quelle: Wake Forest Institute 22.10.15 12
«Enabling Technology» Quelle: Gartner Hype Cycle 2014 Technische Entwicklung Gipfel der überzogenen Erwartungen Tief der Desillusionierung Pfad der Erleuchtung Plateau der Produktivität 22.10.15 13
Konkret für MedTech: Veränderte Randbedingungen eigene Geschäftsmodelle überdenken Zunehmend: Aufgeklärte Patienten und Nachfrage nach individueller Versorgung Trend zu «e-health» und «connected Health» Patient wird zum «Health Consumer» - Neue Haltung zur eigenen Gesundheit Regulatorische Forderungen, bsp. nach Single-Use devices Trend in den USA und GB: Kliniken stellen Instrumente mit 3D Druckern selber her Zunehmend: Kliniken entwickeln eigene technische Lösungen, weil die Industrie nicht schnell genug reagiert Software & 3D Druck können neue Ansätze bringen 22.10.15 14
Chancen von 3D Druck in der Medizintechnik Fokus auf Individualisierung Chance für neue Produktedesigns QuelleEOS Quelle: Layerwise Chance für Material und Gewichtseinsparung Quelle: EOS Quelle: EOS 22.10.15 15
End-User als Designer Bsp. Mimedis AG www.mimedis.com 22.10.15 16
Implementation von 3D Druck in der eigenen Firma Nicht nur Technologie kaufen und die Anwendungen suchen Sondern Marktvorteile und mögliche Geschäftsmodelle erkennen und entwickeln und die passende Technologie dafür finden (oder entwickeln) 3D Druck als «Enabling Technology» verstehen Ähnlich einer IT Strategie auch eine Implementationsstrategie für 3D Druck entwickeln. Hierfür müssen die USP der Technologie bezüglich der eigenen Produkte und Services betrachtet werden. Prüfen der Integration von Kunden in die Wertschöpfungskette Als Mitentwickler oder als Co-Produzenten (Fotobücher, IKEA, Nike, ) 22.10.15 17
Ausblick 3D Druck und MedTech Neue Businessmodelle dank verteilter Fertigung oder verteiltem Design Auslauf weiterer Schlüsselpatente Einfacher Zugang zur Technologie Quelle: Mimedis F&E: - Neue Materialien & Strukturen - Neue Designs und neue Produkte - Einführung von Standards Quelle: Organovo June 2016, Erfurt www.rapidtech.de Sept. 2016, Luzern www.am-expo.ch 22.10.15 18
Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Kontakt: ralf.schumacher@fhnw.ch www.fhnw.ch/personen/ralf-schumacher +41 61 467 43 95 22.10.15 19