3D-Druck in Unternehmen: Lohnt sich das?

Auch Firmen bietet diese Technologie eine Vielzahl neuer Möglichkeiten. Aber was kostet solch ein Gerät überhaupt? Zu welchen Zwecken lassen sich 3D-Druck und additive Fertigung in Unternehmen nutzen und für wen lohnt es sich überhaupt, sich selbst einen 3D-Drucker anzuschaffen? All diese Fragen beantwortet der folgende Artikel.

Was genau ist 3D-Druck?

Ein 3D-Drucker ist ein Gerät, welches nicht Farbe auf Papier, sondern dreidimensionale Gegenstände erzeugen kann. Der 3D-Druck, der auch additive Fertigung genannt wird, funktioniert folgendermaßen: Das Material – häufig eine Art von Kunststoff, Kunstharz oder Keramik – wird in mehreren Schichten aufgetragen. Dadurch entsteht das dreidimensionale Modell. Das Auftragen der Werkstoffe funktioniert dabei vollkommen computergesteuert.

Welche Unternehmen nutzen diese Technik?Eigentlich wurde der 3D-Druck bereits in den 1980er Jahren entwickelt. Dennoch hat die Technik erst in den letzten Jahren weite Verbreitung gefunden. Das liegt sicherlich auch daran, dass die Kosten für einen modernen 3D-Drucker in den letzten Jahren stetig gesunken sind. Auch die Anzahl der Materialien, die für den Druck genutzt werden können, hat beachtlich zugenommen. Ein großer Vorteil des 3D-Druckes ist, dass junge Startups dadurch bei der Entwicklung neuer Produkte ihre Prototypen deutlich schneller als früher zur Marktreife bringen können. Aber selbst Firmen, die sich bereits auf dem Markt etabliert haben, nutzen die Technik. So ist es möglich, mit additiver Fertigung selbst Kleinstserien so selbst zu produzieren, dass sie noch gewinnbringend verkauft werden können. Die eigene Herstellung spart Zeit, Kosten und Material ein, welches für den Transport nötig gewesen wäre. Mittlerweile ist der 3D-Druck Teil vieler Branchen:

• Im medizinischen Bereich wird er genutzt, um Prothesen individuell anzufertigen und personalisierte Medikamente zu produzieren.
• In der Luft- und Raumfahrttechnik lassen sich dadurch gewichtsreduzierte Flugzeugteile herstellen, durch die der Kerosinverbrauch deutlich gesenkt werden kann.
• Bei der Herstellung maßgeschneiderter Laufschuhe werden Sohlen oder Zwischensohlen individuell gefertigt.
• Im Maschinenbau hat der 3D-Druck viele Vorteile in Bezug auf komplexe Geometrien, innenliegende Hohlräume und Kühlkanäle.
• Im Immobiliensektor werden mittlerweile ganze Häuser mit dem 3D-Druck erstellt.

Was kostet der Einsatz eines 3D-Druckers in Unternehmen?

Um die additive Fertigung in Unternehmen nutzen zu können, ist mehr vonnöten als die Anschaffung eines 3D-Druckers selbst. Zusätzlich benötigt man eine STL-Datei des Objektes, welches gedruckt werden soll, sowie einen Computer. Außerdem sind diverse Materialien und Zubehör nötig. Nun aber zum Preis des Druckers selbst. Bis vor wenigen Jahren waren 3D-Drucker ziemlich unerschwinglich. Das hat sich zum Glück verändert: Heute werden sie zu relativ bezahlbaren Preisen angeboten. Die variieren allerdings – je nachdem, ob man das Gerät privat oder gewerblich nutzen möchte. So liegt die Preisspanne für einen 3D-Drucker im privaten Bereich zwischen 300 und 5000 Euro. Ein professionelles Gerät kann jedoch deutlich teurer – etwa im hohen sechsstelligen Bereich – werden. Alternativ ist es auch für Unternehmen möglich, den 3D-Druck an einen Dienstleister auszulagern. Auf diese Weise ist es möglich, die Anschaffungskosten eines industriellen Druckers zu sparen. Materiallagerung und Personalkosten entfallen. Viele externe Services stellen vorab eine umfangreiche Kostenermittlung bereit, sodass die Budgetplanung dadurch deutlich leichter wird. Mitunter ist dieses Prinzip auch flexibler, da Dienstleister in der Regel verschiedene Maschinen und Materialien für den Druck zur Auswahl haben. Was der Einsatz von additiven Fertigkeitsverfahren kostet, kann also pauschal gar nicht unbedingt beantwortet werden. Es gilt stets, verschiedene Kostenfaktoren gegeneinander abzuwiegen. Hauptsächlich werden die Kosten durch die Anschaffung des Druckers bestimmt, ebenso von den Werkstoff- und Lohnkosten. Insbesondere Maschinen, mit denen man die Techniken Selektives Lasersintern (SLS) und Laserschmelzen (SLM) umsetzen kann, sind relativ kostenintensiv.

Fazit: Wann lohnt sich der 3D-Druck für Unternehmen?

Insgesamt gibt es bei der additiven Fertigung eine Reihe variabler Kosten, die höher als bei anderen Verfahren ausfallen können. Dennoch kann der Einsatz auch aus ökologischer Sicht sinnvoll sein. Bei klassischen Herstellungsverfahren verteilen sich die Fixkosten auf ein einzelnes spezifisches Bauteildesign. Im Umkehrschluss müssen sich die Kosten über die Zahl der produzierten Teile rechnen. Manchmal werden jedoch nur weniger Einheiten produziert. In diesem Fall übersteigen die Fixkosten die variablen Kosten bisweilen bei Weitem. Dann ist der 3D-Druck vermutlich günstiger als der Einsatz konventioneller Fertigungsverfahren. Der Kauf eines eigenen 3D-Druckers lohnt sich also hauptsächlich bei kleinen Batches und bei Gewährleistung einer hohen Kapazitätsauslastung. Wird die Technik nur phasenweise oder probeweise genutzt, kann es hingegen sinnvoll sein, externe Dienstleister hinzuzuziehen. Dies bedeutet geringere Risiken für das Unternehmen sowie geringere Preisschwankungen in der Fertigung.