Arbeit 4.0Kommt die Zukunft aus dem Drucker?

3D-Drucker könnten Fertigungsprozesse revolutionieren. Und Algorithmen Mitarbeiter in der Produktion ersetzen.

3D-Drucker lassen sich überall dort nutzen, wo sich Menschen oder Unternehmen in eine Infrastruktur des Internets der Dinge einklinken können. So ist es denkbar, dass 3D-Drucker für den Hausgebrauch Gegenstände wie beispielsweise eine Schachfigur gießen oder fräsen. Der Verbraucher, sprich der Konsument, wird – um es mit dem Begriff des US-amerikanischen Futurologen Alvin Toffler zu sagen – zum Prosument. Das heißt er konsumiert und produziert gleichermaßen.

Bei einfacheren Druckern für den Hausgebrauch werden Pulver, Kunstharze oder flüssige Materialien Schicht für Schicht aufgetragen. Bei industrietauglichen Geräten kommen auch Zement, Metalle, Glas oder Keramik zum Einsatz. Im Vergleich zu einer etwa hochproduktiven Spritzgussmaschine arbeitet ein 3D-Drucker aber sehr langsam. Auch die Produktionskosten sind noch hoch. Dafür entfallen der Zusammenbau und die Lagerhaltung. Müssen in einigen Branchen Ersatzteile noch über 30 Jahre vorgehalten werden, machen die neuen Drucker die Lagerhaltung überflüssig. Selbst wenn es den Lieferanten nicht mehr geben sollte, bleibt die Software in der Regel verfügbar.

Mit 3D-Druckern lassen sich Kleinstserien realisieren sowie komplizierte Geometrien ohne Werkzeugformen herstellen, wie etwa eine Honigwabenstruktur oder Hohlräume. Die Produktionsumgebung muss dabei kaum verändert werden. Ein intelligenter 3D-Drucker ist so konstruiert, dass er seine Ersatzteile selbst herstellt. Dank einer großen Flexibilität lassen sich die Gesamtkosten unter dem Strich senken.

Bestimmte Industrieberufe verlieren ihre Grundlage

In den kommenden Jahren werden sich 3D-Druckereien oder so genannte „Printer Farms“ etablieren, die alle nur denkbaren Produkte „drucken“ können. Industrielle Grenzen verwischen. Zugleich geht das Know-how des Fräsers, Erodierers oder Drehers als Algorithmus in das Software-Programm der neuen Print-Maschinen ein. Formgebende Handwerks- und Industrieberufe verlieren ihre Grundlage. Denn: Dem Bediener am Drucker ist es egal, welche Daten wo eingegeben wurden. Er bedient den Drucker und entnimmt ihm den fertigen Gegenstand.

3D-Drucker tragen in Verbindung mit dem Internet der Dinge dazu bei, die Industriegesellschaft zu unterminieren. Ein neues Geschäftsfeld entsteht – das der Plattformanbieter. Auf 3D-Plattformen können Anwendungsprogramme auf einheitlicher Basis ausgeführt und entwickelt werden. Hier können Produzenten produzieren und kommunizieren. Die IT-nahen Unternehmen, die diese Plattformen entwickeln, werden das digitale Wertschöpfungsnetzwerk steuern, mit Druckerkapazitäten handeln, Millionen von Informationen aus Big Data sammeln, verkaufen und Aufträge an Partnerunternehmen vermakeln. Der US-Management-Experte Richard D‘Aveni schreibt: „In kürzester Zeit wird die Macht von den Produzenten zu den großen Systemanbietern wandern.“

Auch die Unternehmens- und Strategieberatung McKinsey meint, dass sich der 3D-Druck von der Nischentechnologie zur echten Alternative entwickeln wird. Die Berater prognostizieren den Verkaufsanteil von 3D-Druckern mit 42 Prozent an den Verkäufen automatischer Fertigungsanlagen und Industrieroboter bis 2020.

3D-Drucker haben ihre Grenzen

Bei aller Euphorie gilt es aber zu bedenken: Der 3D-Druck eignet sich für die Herstellung von Einfachteilen beziehungsweise Produktkomponenten. Der Druck eines kompletten Autos mit rund 10.000 Einzelteilen ist jedoch nur schwer vorstellbar. Hier muss immer noch gelötet oder geschraubt werden, was 3D-Drucker – noch – nicht leisten können. Auch die Einschränkungen beim Material, der Oberfläche oder der Farbe zwingen zu einer realistischen Sicht auf das Thema. Ganz zu schweigen von der Produkthaftung. Denn wer haftet beispielsweise für Pkw-Ersatzteile: Der Autobauer oder die Fachwerkstatt, die mit einem 3D-Drucker ausgestattet wurde?

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