Ziel dieser Bachelorarbeit ist es zunächst, den industriellen Einsatz der additiven Fertigung zu prüfen und die möglichen Verfahren sowie die Einsatzmöglichkeiten miteinander zu vergleichen. Insbesondere die Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette in Bezug auf die Logistikbranche sowie mögliche Szenarien für eine Dezentralisierung der Produktion, stehen im Mittelpunkt der Betrachtung.
Die Geschichte der additiven Fertigung beginnt bereits Anfang der 80er Jahre mit dem US-amerikanischen Ingenieur Chuck Hall und dem chemischen Prozess der Photopolymerisation, die als Stereolithographie (SLA) bekannt wurde. Im Anfangsstadium war das Ziel der additiven Fertigung die Herstellung von kostengünstigen Prototypen. Daraus resultierte, dass auf Haltbarkeit, Qualität und Stabilität kein großer Wert gelegt wurde. Dies änderte sich durch die stetigen Verbesserungsprozesse der Hardware und neuer Materialien, die zum Einsatz kamen. Heutzutage hat sich die Technologie der additiven Fertigung in einigen Branchen etabliert und wird als ein Teil der neuen industriellen Revolution betitelt, welche die Massenproduktion individualisieren könnte.
Die Anwendungsbeispiele des 3D-Drucks reichen von Pizza über Organe, bis hin zu Häusern und scheinen daher nahezu grenzenlos zu sein. So stellte auch Barak Obama im Jahr 2013 bereits fest: „3D printing has the potential to revolutinize the way we make almost everything“. Kein Industriebereich ist heutzutage mehr ohne additive Fertigung vorstellbar. Additive Fertigungsverfahren werden beispielsweise in der heutigen Medizintechnik verwendet, um Zahnersatz, Hörgeräte oder Gelenkimplantate herzustellen. Auch in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Architektur, der Elektrotechnik und in vielen weiteren Anwendungsgebieten sind additive Fertigungsverfahren nicht mehr wegzudenken.
Neue Technologien beeinflussen den industriellen Wandel einerseits in bereits bestehenden Unternehmen und führen andererseits zur Gründung neuer Unternehmen und Geschäftsmodellen. Additive Fertigung hat das Potential die Ökonomie zu vereinfachen und Teile der industriellen Infrastruktur überflüssig werden zu lassen, was enorme Auswirkungen auf die Wertschöpfungskette haben könnte. Vorhersagen über die weitere Entwicklung der additiven Fertigung sind derzeit sehr spekulativ. Personalisierte Produkte könnten vor dem Hintergrund der additiven Fertigung an Bedeutung gewinnen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Problemstellung
- Zielsetzung
- Vorgehensweise
- Grundlagen der Additiven Fertigung
- Fertigungsverfahren
- Fused Deposition Modeling
- Lasersintern von Kunststoffen und Laserschmelzen von Metallen
- Stereolithographie
- Multi-Jet und PolyJet
- Die Datenformate
- Eigenschaften der additiven Fertigung
- Baugeschwindigkeit
- Komplexität der Geometrie und der Bauelemente
- Werkzeuglose Fertigung
- Individualisierung
- Umweltfreundlichkeit
- Wirtschaftliche Vorteile
- Grenzen der additiven Technologie
- Ausgewählte Fertigungsbereiche
- Automobilindustrie
- Luft und Raumfahrt
- Medizintechnik und Gesundheitswesen
- Veränderung der Wertschöpfungskette durch additive Fertigung
- Definition Wertschöpfungskette
- Wertkette nach Porter
- Lieferkette
- Das Filiére-Konzept
- Strukturänderungen
- Industrie 4.0 und Logistik 4.0
- Veränderung der Wertschöpfung
- Interaktive Wertschöpfung
- Kundenindividuelle Massenproduktion
- Plattformlösungen
- Sichere Prozessketten mithilfe von Blockchain
- Szenarien für eine Änderung der logistischen Wertschöpfungsketten am Beispiel einer Handyschale
- Dezentrale Produktion
- Distributor als Produzent und Händler
- Lokaler Druckservice
- Kunden Self-Service
- Zusammenfassung der Szenarien
- Ausgewähltes Fallbeispiel
- Mikrofabriken am Beispiel Local Motors
- Fazit und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der additiven Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, und ihren Auswirkungen auf die Logistikbranche und die Wertschöpfungskette. Der Fokus liegt dabei auf der Analyse der potenziellen Veränderungen, die die additive Fertigung in der Logistik bewirken kann.
- Einführung in die additive Fertigung und ihre Funktionsweise
- Analyse der Eigenschaften und Vorteile der additiven Fertigung im Vergleich zu traditionellen Produktionsmethoden
- Untersuchung der Auswirkungen der additiven Fertigung auf die Wertschöpfungskette in der Logistik
- Präsentation von Szenarien für die zukünftige Gestaltung der logistischen Wertschöpfungskette im Kontext der additiven Fertigung
- Diskussion der Chancen und Herausforderungen der additiven Fertigung in der Logistik
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in die Thematik der additiven Fertigung in der Logistik ein und erläutert die Problemstellung, die Zielsetzung und die Vorgehensweise der Arbeit. Kapitel 2 bietet einen grundlegenden Überblick über die additive Fertigung, ihre Verfahren, Eigenschaften und ausgewählte Anwendungsbereiche. Kapitel 3 konzentriert sich auf die Veränderung der Wertschöpfungskette durch additive Fertigung, untersucht die Auswirkungen auf die Struktur und Prozesse der Logistik und präsentiert verschiedene Szenarien für die Zukunft. Das letzte Kapitel, "Ausgewähltes Fallbeispiel", stellt das Konzept der Mikrofabriken anhand des Beispiels von Local Motors vor. Das Fazit und der Ausblick fassen die wichtigsten Erkenntnisse der Arbeit zusammen und diskutieren die zukünftigen Entwicklungen im Bereich der additiven Fertigung in der Logistik.
Schlüsselwörter
Additive Fertigung, 3D-Druck, Logistik, Wertschöpfungskette, Industrie 4.0, Logistik 4.0, Dezentrale Produktion, Mikrofabriken, Individualisierung, Kundenorientierung, Plattformlösungen, Blockchain
- Quote paper
- Edgar Gaspar (Author), 2018, Additive Fertigung in der Logistikbranche und die dadurch möglichen Veränderungen in der Wertschöpfungskette, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/449804
