Neue Businessmodelle für den maritimen Sektor durch 3D-Druck

Nutzen Sie in der Maritimen Industrie das Potential Additiver Fertigung

3D-Druck: Eine disruptive und vielversprechende Technologie für den maritimen Sektor

 

Der 3D-Druck oder auch die Additive Fertigung (engl. Additive Manufacturing – AM) ist eine Herstellungsprozess, der dreidimensionale Funktionsbauteile auf Basis eines digitalen Modells schichtweise aufbaut. In den letzten 20 Jahren hat sich der 3D-Druck als zuverlässige Technologie für die Serien- und Kleinserienfertigung sowie im Prototyping etabliert. Industrielle Anwendungen finden sich im 3D-Druck in vielen Industrien. Momentan zählen zu den Hauptbranchen die Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Maschinen- und Werkzeugbau sowie die Automobilindustrie.


     Abbildung 1: Key industries using Additive Manufacturing (Bionic Production GmbH)

     Quellen: Bionic Production GmbH, LZN, RB Research, January 2019, * eigene Einschätzung nach Befragungen

 

Diese sich schnell entwickelnde Technologie wird wahrscheinlich einen disruptiven Einfluss auf die weltweiten Transport- und Logistikketten haben, denn 3D-Druck ermöglicht kosteneffiziente und zuverlässige lokale Produktionschargen – auch in Industrieländern. Möglicherweise könnte so ein Teil der ausländischen Produktion in Niedriglohnländern durch „near-sourcing“ in der Nähe der Kunden erfolgen. Der internationale Handel mit End- und Zwischenprodukten könnte somit in Zukunft erheblich zurückgehen.

Häfen und Reedereien haben die Möglichkeit, von dem enormen Potential Additiver Fertigung zu profitieren, in dem sie neue Betriebsstrategien entwickeln, neue Businessmodelle generieren oder sich sogar selbst zu einem 3D-Druck-Zentrum entwickeln. Einige Häfen haben das AM-Potential bereits frühzeitig für sich erkannt und damit begonnen, eigene Fähigkeiten und Kompetenzen zur Nutzung des 3D-Drucks aufzubauen. Der Hafen von Rotterdam hat beispielsweise Metalldrucker zugekauft und ein „FieldLab“ zur Wissensentwicklung im Bereich von Metall-3D-Druck, 3D-Scan, 3D-Design und Zertifizierungen eingerichtet (1). Deutschlands größter Hafenbetreiber, die Hamburger Hafen und Logistik AG  übernahm einen Full-Service 3D-Druck-Anbieter, um neue Geschäftsfelder rund um Logistikdienstleistungen rund um den 3D-Druck zu entwickeln (2). Die Schifffahrtsindustrie nimmt Additive Fertigung auch zunehmend an. Zum Beispiel enthüllte RAMLAB in 2017 den weltweit ersten, zugelassenen 3D-gedruckten Schiffspropeller (3). Anfang Februar 2020 erhielt der Frachter „Berge Mafadi“ als erstes Frachtschiff weltweit eine kommerzielle Lieferung an additiv hergestellten Ersatzteilen, die unter anderem Scupper-Plugs enthielt (4).


Abbildung 2: Ausgewählte Beispiele für die Maritime Industrie zur modellhaften Darstellung von Anwendungsfeldern und Vorteile

Identifizierung und Potentialnutzung des 3D-Drucks in der maritimen Industrie

Trotz der wachsenden Populariät Additiver Fertigung sind sich viele Akteure in der maritimen Industrie noch immer nicht des Potenzials bewusst, das sich aus dieser modernen Technologie ergibt. Daher ist es wichtig, dass sich der maritime Sektor auf dieses neue Zeitalter vorbereitet und dieses beträchtliche Potential nutzt, um die betriebliche Effizienz zu verbessern und neue Geschäftsfelder zu erschließen.

Gerade die Bereitstellung von Ersatzteilen hat sich als vielversprechendes Anwendungsfeld für die maritime Industrie herauskristallisiert (5):

  • AM hat das Potential, Lieferzeiten und Logistikkosten durch On-Demand und dezentralisierte Produktionsstrategien erheblich zu reduzieren. Angesichts der Tatsache, dass am maritimen Instandhaltungsnetzwerk viele Akteure (z.B. OEMs, Dienstleister und Systemintegratoren) beteiligt sind, kann die Lieferkette dadurch erheblich optimiert werden. Hinzu kommt, dass die Schiffe in entlegenen Gebieten abseits der Basis operieren, was die Versorgung mit Ersatzteilen schwierig macht. Schließlich haben Häfen in Regionen, die weit vom ursprünglichen Ersatzteillieferanten entfernt sind (z.B. der Hafen von Dar es Salaam), regelmäßig Schwierigkeiten, Teile innerhalb einer angemessenen Zeit zu beschaffen.
  • Durch eine Abkehr von einem „Make-to-Stock“ Ansatz hin zu einer effizienteren und nachhaltigeren „Make-to-Order“-Strategie können die Lagerkosten gesenkt werden. Das ist gerade für die maritime Industrie ein entscheidender Vorteil, da maritime Güter kapitalintensiv sind und der Platz in Häfen und auf Schiffen begrenzt ist.
  • Das Risiko von Ausfallzeiten aufgrund von Lieferengpässen wird gemildert, da 3D-Druck eine schnelle Produktion in Kundennähe ermöglicht. Die Coronakrise zeigte deutlich den notwendigen Bedarf an einer flexiblen und belastbaren Lieferkette für Ersatzteile. Viele Terminals berichteten über eine eingeschränkte Verfügbarkeit von Ausrüstungsersatzteilen als Folge von Grenzschließungen, die die Fähigkeit zur Produktivitätssteigerung für die Kunden beeinträchtigen. Dies führt unweigerlich zu einer Neubewertung der Ersatzteilstrategie (6). Die Implementierung von AM im täglichen Betrieb ermöglicht die Bereitstellung von Metall- und Polymer-Ersatzteilen vor Ort und auf Abruf und trägt somit zur Aufrechterhaltung der Geschäftskontinuität bei.

Neben Ersatzteilen gibt es zahlreiche andere vielversprechende Geschäftsmöglichkeiten für den maritimen Sektor, wie beispielsweise die schnelle Herstellung von Prototypen, die Bereitstellung von Produktionskapazitäten für externe Kunden („Manufacturing as a Service“) oder die Entwicklung neuer Logistiksegmente mit Additiver Fertigung. Erwähnenswert ist dabei auch, dass der Einstieg in den 3D-Druck nicht zwangsläufig enorme Investitionen in Maschinen erfordert. Es kann auch bedeuten, wenige Teile zu identifizieren und zu optimieren und diese extern drucken zu lassen.

Unser Vorgehen

Wir haben uns das ehrgeizige Ziel gesetzt, die maritime Industrie auf den profitablen Einsatz von Additiver Fertigung vorzubereiten. Durch die Bündelung des Wissens in den Bereichen Additive Fertigung und dem maritimen Sektor unterstützen wir Sie zuverlässig auf Ihrem Weg, die Vorteile des 3D-Drucks zu identifizieren und im täglichen Betrieb umzusetzen. Unser Ziel ist es, profitable Geschäftsmöglichkeiten für Ihr Unternehmen zu finden, die zu Kosteneinsparungen, operativer Exzellenz oder sogar zusätzlichen Einnahmequellen führen.

Um dies zu erreichen, haben wir einen bewährten und strukturierten Ansatz entwickelt, um Häfen, Reedereien und intermodale Terminals bei der Verbesserung von Geschäftsprozessen und der Steigerung von Gewinnen zu unterstützen. Unser umfassender Beratungsansatz umfasst die gesamte Prozesskette der AM-Aktivitäten, von der Ideenfindung, Machbarkeitsanalyse, Marktanalyse, Geschäftsmodellerstellung bis hin zur tatsächlichen Einführung Additiver Fertigung in Ihrem Unternehmen. Dabei nutzen wir die effizienten und fortschrittlichen Methoden, wie z.B. Design Thinking, Lebenszyklus-Rentabilitätsanalyse oder automatisierte Suchalgorithmen zur Analyse Ihres Produktportfolios.

Gemeinsam mit uns können Sie das notwendige Know-how in Ihrem Unternehmen aufbauen, Ihre individuelle AM-Einführungsstrategie festlegen und den 3D-Druck effektiv in Ihren Prozessen verankern. Um maximale Kundenzufriedenheit zu erreichen, entwickeln wir alle Strategien und Prozesse maßgeschneidert auf die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden und stellen sicher, dass alle angebotenen Lösungen auf wirtschaftlichen Überlegungen basieren.

Warum die Bionic Production GmbH?

Wir verstehen uns als Full-Service-Dienstleister im Bereich Additive Fertigung und unterstützen Sie in jeder Entwicklungs- und Umsetzungsphase. Unsere Mission ist es, die Wettbewerbssituation unserer Kunden zu verbessern. Dabei profitieren Sie von unserem technologischen und wirtschaftlichen Know-how, das wir in Industrieprojekten für namhafte Kunden gesammelt haben. Neben der Expertise im 3D-Druck verfügen unsere Experten auch über fundierte Kenntnisse im Logistikbereich. Seit 2019 gehört unser Unternehmen zu einem der führenden europäischen Hafen- und Transportlogistikunternehmen, der Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA).

Kontaktieren Sie uns für weitere Informationen!

Dr. Johannes Schmidt

Telefon: +49 (0) 4131 2300 163
E-Mail: johannes.schmidt@bionicproduction.com

 

 

(1) https://www.portofrotterdam.com/en/business-opportunities/innovation-smartest-port/cases/3d-printing-in-the-port-of-rotterdam

(2) https://www.dvz.de/rubriken/see/haefen/detail/news/hhla-investiert-in-3d-druck.html

(3) https://ramlab.com/updates/ramlab-unveils-worlds-first-class-approved-3d-printed-ships-propeller/

(4) https://www.dnvgl.com/expert-story/maritime-impact/3D-printed-spare-parts-revolutionize-maritime-supply-chain.html

(5) Heinen, J. and Kai H. (2019): Assessing the potential of additive manufacturing for the provision of spare parts, Journal of Operations Management (in press).

(6) https://www.hamburgportconsulting.com/news-en/virtual-chat-for-terminal-operators-on-the-impact-of-covid-19