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Additive Manufacturing – Betätigungsfeld für Bastler oder Macher

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German keynote on the exponential technology of 3D printing and how to adopt in large, traditional companies
Deutsche Präsentation zur exponentiellen Technologie 3D Druck und Anwendung dieser in großen, traditionellen Unternehmen

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Additive Manufacturing – Betätigungsfeld für Bastler oder Macher

  1. 1. © ROI Management Consulting AG Praxisworkshop „Industrie 4.0 konkret“ Additive Manufacturing – Betätigungsfeld für Bastler oder Macher Anselm Magel Associate Partner München, den 07.10.2015
  2. 2. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 2 Additive Manufacturing – Betätigungsfeld für Bastler oder Macher?
  3. 3. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 3 Local Motors mit exponentiellem Geschäftsmodell, erstes Elektroauto aus dem 3D Drucker in 2014
  4. 4. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 4 Hohe Dynamik, getrieben vom Absatz professioneller AM-Maschinen und -Auftragsfertigung, Potential zur kreativen Zerstörung d. traditionellen Maschinen- und Werkzeugbaus AM Produkt- Material- und Servicemarkt ww, US$ Mrd. = Marktanalysen vorhanden US$, Mrd. Quelle: ROI-Analyse, Wohlers AM Innovations-Ökosystem AM-Maschienen AM-Materialien SW-Applikationen AM-Auftragsfertigung Professional Services Allianzen Kollaborations- werkzeuge$1,08 $1,55 $1,20 $1,52 $4,10 $7,00 $12,90 $21,90 $- $5,00 $10,00 $15,00 $20,00 $25,00 2012 2013 2014 2016 2018 2020 Produkt & Material Primärservice Gesamt $3,07 $2,28
  5. 5. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 5 Teilefertigung bereits größtes Anwendungssegment, Add-On Software-Markt AM zu MCAD/ CAM-Software mit Verzögerung im Aufbau Anwendungssegmente AM Technologie 2013 29,00% 19,50% 10,90% 9,50% 8,70% 8,70% 6,10% 5,60% 2,00% Funktionsteile Einpassung und Montage Modelle für Prototyping- Werkzeuge Modelle für Metallguß Visuelle Hilfsmittel Vorführmodelle Forschung und Lehre Werkzeugteile Andere Add-On Software-Markt AM 2012 – 2020, US$ Mrd. $0,285 $0,378 $0,882 $1,554 $2,739 $4,00 $5,00 $6,00 $7,00 $8,00 $9,00 $10,00 $11,00 2012 2013 2016 2018 2020 CAD/CAM Software Add-On Software AM US$, Mrd. Quelle: ROI-Analyse, Wohlers, Statista, Morgan Stanley
  6. 6. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 6 ASML – Leistungsverbesserung bei Lithographiesystemen für die Halbleiterbranche Praxisbeispiele direkte Teilefertigung in 2014/15 Anwendung: Verbesserte Funktionsteile (z.B. Strömungsoptimierung) , Baugruppenkonsolidierung Anteil am Produkt: > 30 Teile je Maschine, Tendenz steigend Material: Verschiedene Metalle und Thermoplast Erwartete Vorteile: Verbesserte Funktionalität, reduzierte Produktionszeiten und Kosten Quelle: ROI-Analyse
  7. 7. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 7 Airbus Industries - Erstauslieferung des Passagierflugzeuges A350 XWB an Qatar Airways Ende 2014 Praxisbeispiele direkte Teilefertigung in 2014/15 Anwendung: Teile für den Innenraum des Passagierflugzeugs Anteil am Produkt: ca. 1.000 Teile je A350 XWB Maschine (586 Bestellungen/ 2 Auslieferungen) Material: Thermoplast Erwartete Vorteile: Flexibilisierung Versorgungskette, reduzierte Produktionszeiten und Kosten Quelle: ROI-Analyse
  8. 8. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 8 Philips Healthcare Radiology – AM-Auftragsfertigung für Funktionsteile aus purem Wolfram Praxisbeispiele direkte Teilefertigung in 2014/15 Anwendung: Kollimatoren-Lösungen, Teile für Röntgenröhren, Schutzlösungen, Hochtemperatur Anteil am Produkt: Neues Geschäftsfeld von Smit Röntgen für Freiform-OEM-Teile aus puren Wolfram Material: Pures Wolfram Erwartete Vorteile: Neuartige Funktionalität, reduzierte Produktionszeiten und Kosten Quelle: ROI-Analyse
  9. 9. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 9 Machineering – Nahtloses Anknüpfen an die Simulation einer Vibrationsfördertechnik mit der direkten digitalen Teilefertigung Anwendung: Direkte digitale Fertigung von Bauteilen , Baugruppenkonsolidierung Anteil am Produkt: TBD Material: Verschiedene Metalle Erwartete Vorteile: Verbesserte Funktionalität, reduzierte Produktionszeiten und Kosten Praxisbeispiele direkte Teilefertigung in 2014/15 Entwurf Model- lierung Simulation Anlage Direkte digitale Teilefertigung Montage Inbetrieb- nahme Quelle: ROI-Analyse
  10. 10. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 10 / Schon bei der Digitalisierung der Teilefertigung winken Pioniergewinne Digitale vs. traditionelle Wertekette / Digitales Modell Schichten- generierung Entwurf Model- lierung Simulation Bauteil Manipulation Einrichtung Baujob Simulation Bauprozess Generierung Jobdaten Generierung Bauteil Prozess- kontrolle Post- Prozessing QS „Direkte digitale Teilefertigung“ heute nur mit eigenen Automatisierungs- und Verbindungstechnologien Fertiges Teil Herausforderungen (Bsp.) • Beständigkeit Material und Fertigungsprozesse • Oberflächenbeschaffenheit, Porosität • Entwicklung Materialien, Fertigungsprozess (Hochtemperatur, Hoch- geschwindigkeit, etc.) • Teile-/ Baukammergröße • Qualitätsprüfung, geometrische Genauigkeit • Big Data (Teiledesign 1-100 MB, Einrichtung Baujob 1-100 MB, In-Process Monitoring bis zu 1 GB, Geometrieinspektion 1-10GB) • Datenaustausch (Parameter, Punktewolke, Schichten) • Design- und Simulationswerkzeuge • Etc. PrototypDigitales Modell Schichten- generierung Fertiges Teil Quelle: ROI-Analyse
  11. 11. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 11 AM-Strategie im Bestandsgeschäft und im Neugeschäft AM-Szenarien entlang der Wertekette und neues AM-basiertes Geschäftsmodell Szenario Beschreibung Hohe Herstellungskosten Teile mit hohen Kosten auf Grund von Komplexität, von hohen Fixkosten (z.B. Werkzeuge) oder geringen Stückzahlen? Lange Lieferzeiten Lange Lieferzeiten? Stillstandskosten hoch? Verkürzte Einführungszeiten und Lieferzeiten wettbewerbsrelevant? Hohe Lagerkosten Bevorraten Sie über oder unter? Herausforderung mit Long-Tail- Geschäft oder mit veralteten Teile? Singuläre Lieferquelle Singuläre Lieferquelle für kritische Teile? Risikomitigation vorhanden? Abgelegene Märkte Kunden in abgelegenen Märkten mit schwieriger, zeitaufwendig oder kostspieliger Belieferung? Hohe Import-/ Exportkosten Substantielle Import-/ Exportkosten durch eigene Geschäftslokation oder die der Lieferanten? Verbesserte Funktionalität Redesign von Teilen und Baugruppen, welches neue Eigenschaften und Leistungen hervorbringen kann Dematerialisiertes Werteangebot Weltweites Geschäftsmodell mit steigenden Skalenerträgen und Replikationskosten nahe Null auf Basis von SW-Modellen Optimierung bestehendes Operating Model durch AM AM-ermöglichte Funktionsteile/ Baugruppen AM-basiertes Geschäftsmodell Quelle: ROI-Analyse
  12. 12. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 12 Iterative Entwicklung neuer Funktionsteile/ Baugruppen oder Geschäftsmodelle mit raschen Ergebnissen, Entscheidung per Iteration Markttreiber • Demateriali- sierung - Software ist die neue Hardware • Demonitari- sierung traditioneller Wertschöp- fung • Fallende Kosten für IT, Comms. und AM • Breiter Zugang zu Risikokapital durch Crowd- funding Prinzipien neuer Geschäftsmodelle  Kombination versch. Innovationen  Dekonstruierung des traditionellen Geschäfts  Aufbruch der vertikalen Wertekette (Effizienzsteigerung > Koordinationskosten)  Kuratieren von Communities (bedarfsseitige Skalen, Netzwerkeffekt = 2N, kollektiver Log-in)  Hyperskallierung (möglich. Skaleneffekte über Unternehmens- grenzen hinaus)  Symbiose von Effizienz und Innovation im Ökosystem Lean Start-up für erarbeitete Problemlösungen Design Thinking für nicht adressierte Bedarfe Emphati- siere Definiere Generiere Ideen Baue Prototypen Teste Quelle: ROI-Analyse
  13. 13. © ROI Management Consulting AG ROI_Standardmaster_2013.pptx 13 Anselm C Magel Anselm C Magel, Associate Partner Mobil: +49 (172) 852 0032 Mail: magel@roi.de Twitter: @AnselmMagel

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