Diese drei gesellschaftlichen Trends profitieren vom 3D-Druck

| Autor / Redakteur: Bertrand Humel van der Lee* / Dr. Anna-Lena Gutberlet

Die additive Fertigung ist ein Schlüsselelement für die digitale Fabrik der Zukunft.
Die additive Fertigung ist ein Schlüsselelement für die digitale Fabrik der Zukunft. (Bild: EOS)

Individualisierung, Mobilität, und Globalisierung sind Megatrends, die die Welt heute und in den nächsten Jahren weiterhin stark prägen werden. Welche Rolle die additive Fertigung dabei spielt, wird nachfolgend beleuchtet.

Gerade vor dem Hintergrund einer digitalen Transformation verändern die Megatrends die Art und Weise des Zusammenlebens, treiben den Wandel auch wirtschaftlich voran und sind Basis für neue Geschäftsmodelle und Zukunftsmärkte. Gleichzeitig bilden oft erst technologische Errungenschaften die Grundlage zur Entstehung neuer Trends.

Eine dieser Technologien ist der industrielle 3D-Druck, auch additive Fertigung (additive manufacturing / AM) genannt. Grundlage des Verfahrens sind digitale 3D-Daten, aus denen im „Drucker“ Schicht für Schicht physische Bauteile entstehen. Die geometrischen Möglichkeiten sind dabei schier grenzenlos. Was das im Einzelnen bedeuten kann, wird anhand der nachfolgenden drei Trends beleuchtet.

1. Individualisierung: Das Einzelstück als Massenmarkt

Unter den Megatrend Individualisierung fällt eine Vielzahl an Bewegungen, darunter die Konsumentennachfrage nach einer „Mass Customization“. Der Wunsch nach Angeboten, die auf den persönlichen Bedarf zugeschnittenen sind, und die Individualisierung von massenproduzierten Gütern sind ein wachsender Markt – der mittels AM bedient werden kann.

So macht es beim 3D-Druck keinen Unterschied, ob in einem Bauzyklus 50 identische oder 50 individuelle Teile produziert werden. Das ermöglicht eine starke Personalisierung von Produkten sogar in der Serienfertigung.

Generell sollen maßgeschneiderte Produkte schnell, kostengünstig und am besten nah am Absatzmarkt hergestellt beziehungsweise angeboten werden. Ein Beispiel hierfür ist die Gesundheitsbranche, die Lösungen für die individuellen Bedürfnisse ihrer Patienten mithilfe der Digitalisierung anbietet.

Dies reicht von der Telemedizin, die insbesondere in ländlichen Regionen die Versorgung durch qualifizierte Ärzte flächendeckend sicherstellen kann, bis hin zu Wearables zur Therapieüberwachung und -steuerung, die die Diagnose vereinfachen und eine individuelle Medikation und Dosierung ermöglichen.

Passgenau, kostengünstig, intelligent: Medizintechnik aus dem 3D-Drucker

Der Bedarf ist groß: Die WHO beziffert die Anzahl an Menschen mit einer Behinderung („Disability“) auf über eine Milliarde weltweit, allein 200 Millionen Menschen benötigen Brillen oder andere Sehhilfen und haben keinen Zugriff darauf; 70 Millionen benötigen einen Rollstuhl, wobei nur 5 – 15 Prozent über einen verfügen.

Der industrielle 3D-Druck kann mit den Möglichkeiten, die er bietet, Teil der Lösung sein – gerade bei einer patientenindividuellen Versorgung. Denn jeder Mensch ist einzigartig, Standardlösungen greifen oft zu kurz. Einzelanfertigungen basierend hingegen auf traditionellen Fertigungsverfahren sind im Gegenzug zeit- und kostenintensiv.

Der 3D-Druck adressiert diese Herausforderungen und ermöglicht die schnelle und kostengünstige Herstellung hochwertiger patientenspezifischer Orthopädietechnik. Die Patienten erhalten Produkte, die auf individuelle Körpermerkmale und -eigenheiten angepasst sind. Das steigert den Tragekomfort und sorgt damit letztlich für einen optimierten Behandlungserfolg.

Ein weiterer Vorteil der AM-Technologie ist die einfache Reproduzierbarkeit der Bauteile: Einmal konstruiert, kann eine Orthese jederzeit erneut und in gleicher Qualität wieder produziert werden. Das ist zum Beispiel bei Kinderorthesen relevant, die mit gleicher Funktionalität und Struktur, aber veränderter Größe erneuert werden müssen.

Entsprechend ist die additive Fertigung weltweit gesehen eine der größten technologischen Innovationen auch für den Medizinbereich. Der Markt für industrielle 3D-Druck-Lösungen im Bereich Healthcare wird laut SmarTech Analysis auf mehr als 9 Milliarden US-Dollar in 2024 geschätzt.

2. Mobilität: Neue Konzepte erfordern neues Konstruieren

Ständige Erreichbarkeit, standortunabhängiges Arbeiten, der konstante Anstieg des E-Commerce mit immer kürzer werdenden Liefer- und Reaktionszeiten: Der Megatrend Mobilität zeichnet sich durch eine rundum mobile Lebensweise aus und umfasst so gut wie alle Bereiche des Lebens.

Geeignete Lösungen für diesen zunehmenden Mobilitätsbedarf zu finden, ist komplex. So reichen beispielsweise im Bereich Fortbewegung die Modelle von Carsharing, E-Mobility und autonomem Fahren bis hin zur sogenannten Mikromobilität: Zukunftsforscher gehen davon aus, dass in Ballungsräumen bald ein dichtes Netz sogenannter Public Private Vehicles und Microcarrier – Elektro-Roller, autonome Shuttle-Fahrzeuge, Fahrräder und andere Kleinstmobile – miteinander kombiniert und vernetzt werden.

Diese neuen Mobilitätsformen basieren neben technischen und ökologischen Vorteilen auch auf völlig neuen Designkonzepten. Für Fahrzeughersteller bedeutet das neue, innovative Möglichkeiten – die gleichzeitig aber ein Umdenken erfordern.

Eine Antwort auf diese neuen Ansätze zum Beispiel im Karosseriebau bietet der industrielle 3D-Druck. Die Technologie setzt an den Stellen an, wo Konstruktion, Design und Fertigung neu durchdacht werden müssen, um Lösungen zu finden. Sie ermöglicht einen konstruktionsgetriebenen Herstellungsprozess, bei dem die Konstruktion die Fertigung bestimmt – ein „Neu-Denken“ ist damit ein Kernelement des Verfahrens: Unternehmen können nicht nur personalisierte Komponenten ohne Mehrkosten auch in Serie herstellen, sondern selbst komplette Baugruppen zügig und immer kosteneffizienter produzieren.

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Die Hersteller werden noch viel zu tun haben.. Der Aufbau eines Einzelstückes im 3D Drucker ist...  lesen
posted am 15.04.2019 um 15:41 von Unregistriert


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