3D-Druck: Welche Möglichkeiten bieten sich für KMU?

Der 3D-Druck wurde entwickelt, um die Test- und Prototyp-Phasen zu vereinfachen, und hat sich mit der Zeit so verbreitet, dass sich auch immer mehr KMU dafür interessieren. Was sind die Pluspunkte und wo liegen die Grenzen?

200401-impression-3d-quel-usage-pour-les-pme

Dreissig Jahre nach den ersten 3D-Druckern beruht das Verfahren immer noch auf dem Prinzip der additiven Fertigung. Der am Computer modellierte Gegenstand wird durch die Überlagerung vieler Schichten aus einem oder mehreren Materialien gedruckt: Polymere, Harze, Kunststoffe, aber auch spezielle Gipse, Metalle oder biokompatible Stoffe. Mit Hilfe von Modellierungs-Software und diversen Technologien lassen sich mit den heute auf dem Markt erhältlichen Maschinen sehr unterschiedliche Niveaus hinsichtlich Komplexität, Detailliertheit, Optik und Endbearbeitung (Finishing) erreichen.

In technischer Hinsicht ist alles oder fast alles möglich, von ganz einfachen Gegenständen bis hin zu hochkomplexen Formen, erklärt Lucien Hirschi, Gründer von Zedax SA in La Neuveville: "In den letzten Jahren haben Hersteller wie HP im oberen Segment Maschinen entwickelt, mit denen man ausserordentlich gute Ergebnisse bei Farben, Formen, Materialmix, Transparenz und Oberflächen-Finish erhalten kann." Modelle, Ersatzteile, Werkzeuge, Implantate und Prothesen, Formen, Repliken von Kunstgegenständen oder archäologischen Schätzen: Der Anwendungsbereich des 3D-Drucks weitet sich stetig aus, erklärt der Unternehmer, der seine Dienstleistungen mittlerweile Architekten, Goldschmieden, Uhrmachern, Mechanikern und vielen anderen anbietet.

Vorteile von 3D

Das Beispiel der Helme der Schweizer Garde im Vatikan, die nun von dem Zürcher KMU 3D-Prototyp geliefert werden, ging 2019 durch alle Medien und macht die Vorteile des 3D-Drucks sehr anschaulich. Die aus PVC gefertigten Modelle sind genauso robust wie die aus Metall, aber leichter (570 Gramm versus 2 Kilo), schneller zu produzieren (14 Stunden versus 130) und kostengünstiger (CHF 930 versus CHF 2'000).

Auch Adrien Fankhauser, der in einer ganz anderen Branche tätig ist, liess sich von diesen Eigenschaften überzeugen. Der Gründer von Go Choco, einem Westschweizer KMU, das auf Werbeartikel aus Schokolade spezialisiert ist, nutzt den 3D-Druck, um personalisierte Gussformen zu produzieren, die auf die Bedürfnisse seiner Kunden abgestimmt sind: Slogans, Muster, Logos ... Die Technik ermöglicht es ihm, den im Fertigungsprozess geforderten extrem feinen Details gerecht zu werden, um ein Ergebnis von höchster Präzision zu erzielen. "Wir kommen beim Ursprungsmodell aus Kunstharz auf eine Auflösung von 16 Mikrometern, das ist ein Sechstel der Dicke eines Haares", erklärt der Firmenchef. Die innert 48 Stunden dreidimensional gedruckten Formen kosten pro Modell weniger als CHF 500, womit man sie günstiger und schneller herstellen kann als die klassischen Thermoformen. So kann Go Choco seine Reaktionsgeschwindigkeit und seine Wettbewerbsfähigkeit erhöhen und zugleich eine grössere Anzahl an Kunden bedienen.

Grenzen bedenken

Dass der 3D-Druck bestimmte klassischere Produktionsweisen noch nicht ersetzt hat, liegt daran, dass es noch einige Probleme zu lösen gibt. Die einen sind kultureller Natur und fallen mit der Zeit immer weniger ins Gewicht. "Die Geräte und die Software lassen sich immer leichter bedienen und auch unsere Kunden haben sich weiterentwickelt", meint Lucien Hirschi.

Die anderen hängen mit der lange von den Herstellern der 3D-Drucker verfolgten Strategie zusammen. "Viele haben versucht, sich vor der Konkurrenz zu schützen, indem sie ihre Kunden verpflichteten, die Rohstoffe nur bei ihnen zu beziehen, zu sehr hohen Preisen. Rechnet man die Wartungs- und Instandhaltungskosten hinzu, ist die Serienproduktion nicht unbedingt rentabel." Eine weitere Grenze, die mit der Weiterentwicklung der Maschinen allmählich verschwindet, ist die Grösse der produzierten Teile, die lange relativ klein sein mussten.

Für Kleinserien bestens geeignet

Von den Grossunternehmen haben bisher nur wenige den 3D-Druck in die Produktion eingebunden. Aber einige Schweizer KMU sind schon über die Fertigung von Prototypen hinausgegangen und setzen das Verfahren auch für kleine Mengen eher spezifischer Produkte ein. So zum Beispiel der Optiker Viu, dessen Innovation 2019 in einer auf den Kunden zugeschnittenen Produktlinie von Brillengestellen bestand, der in 3D gedruckten Archetypes Collection. Für CEO Kilian Wagner ist diese originelle Idee in erster Linie eine Antwort auf die Erwartungen einer Kundschaft, die etwas Neues will. "Dank 3D können wir leichte und flexible Gestelle mit individuellem Design produzieren, die an das Gesicht jedes einzelnen Kunden angepasst werden können." Zwar lässt sich mit dieser Technologie der durchschnittliche Preis für die Modelle der Archetypes-Linie nicht reduzieren, doch dafür werden die Fassungen nach weniger als zehn Tagen in die Filiale geliefert, was deutlich schneller ist als bei manueller Fertigung, die bis zu 4 Monate dauern kann.


Informationen

Zum Thema

Die Kostenfrage

Privatpersonen können auf dem Markt für 3D-Drucker Einsteigermodelle ab CHF 500 finden. Umso teurer werden die Maschinen jedoch, wenn sie den Anforderungen an eine gewerbliche Nutzung gerecht werden sollen. Hier reichen die Preise von CHF 30'000 im unteren Segment bis zu CHF 300'000 für hochwertige Modelle und einige sehr spezifische Drucker können sogar eine Million kosten. Spezialisierte Unternehmen wie Zedax verfügen über einen Gerätepark aus Hochleistungsdruckern, mit denen sie Produkte und Dienstleistungen im B2B-Bereich anbieten können (Entwurf, Umsetzung, Schulung...). KMU im B2C-Sektor sollten ihre Investition hingegen sorgfältig abwägen. Während Go Choco CHF 150'000 in den Drucker für seine personalisierten Gussformen investiert hat, betraut Viu lieber einen Zwischenhändler mit der Herstellung seiner personalisierten Brillengestelle. Parallel dazu gibt es weitere Modelle für Unternehmen, die mit 3D-Druck arbeiten wollen, beispielsweise Leasing- oder Mietangebote, mit denen man zu hohe Wartungs- und Schulungskosten umgehen kann.

Letzte Änderung 01.04.2020

Zum Seitenanfang

News und nützliche Informationen für Gründer und Unternehmer
https://www.kmu.admin.ch/content/kmu/de/home/aktuell/monatsthema/2020/3d-druck-welche-moeglichkeiten-bieten-sich-fuer-kmu.html