015 Wettbewerbsvorteil 3D-Druck: Wer vorwegläuft, gewinnt

Der Anstoß dafür kam vom AM Innovation Day, unserem eigenen 3D-Druck-Event in Attendorn. Dort ging es genau um dieses Thema: Wie bekommt man mit 3D-Druck Geschwindigkeit in Produkte und Prozesse?

Warum China und die USA schneller sind

In Deutschland trimmen wir vieles auf Perfektion. Das kommt auch aus dem Automobilbereich, wo die Nullfehlerquote das Maß aller Dinge ist. In China geht es dagegen um Tempo. Das sieht man aktuell sehr gut im Bereich Robotik und Humanoide, die inzwischen sogar eigene Olympische Spiele austragen. Diese Humanoiden sind mit Sicherheit alles andere als perfekt, aber sie fangen an. Sie gehen nicht erst in die letzte Iteration, um das letzte Quäntchen Perfektion herauszuholen, sondern lernen on the fly.

China hat nicht die besseren Ingenieure. Sie haben einfach weniger Angst vor Iterationen. Und das ist ein großer Unterschied.

US-amerikanische Start-ups arbeiten ähnlich, nur unter einem anderen Namen: MVP, Minimum Viable Product, also ein minimal brauchbares Produkt. Sie bringen es auf den Markt, lernen durch Kundenfeedback und iterieren schnell weiter, während sie durch Early Adopter und First Mover schon Geld verdienen. Das erste ChatGPT war alles andere als perfekt, es hat viel halluziniert und die Antworten waren teilweise falsch. Nach deutscher Gründlichkeit bis zur letzten Perfektion entwickelt, gäbe es das Produkt aus meiner Sicht heute noch nicht auf dem Markt.

Ein Beispiel aus der KI-Branche selbst

Vor Kurzem habe ich einen Podcast mit Peter Steinberger gehört, dem Gründer von OpenClaw, einem System, das verschiedene KI-Systeme miteinander verknüpft. Sein Unternehmen wurde später von OpenAI gekauft. Vorher hatte er Gespräche mit mehreren KI-Anbietern geführt, unter anderem mit Meta, OpenAI und Mistral als europäischem Pendant.

Meta und OpenAI haben direkt reagiert: Lass uns treffen. Innerhalb von zwei, drei Tagen war das erledigt, jemand ist hin- oder hergeflogen, und der Deal stand. Mistral dagegen hat geantwortet: Lass uns in drei Wochen telefonieren. Bis dieser Termin überhaupt zustande kam, war der Deal mit den amerikanischen Anbietern längst abgeschlossen.

Das ist für mich ein Sinnbild für unsere europäische Behäbigkeit. Wir haben diese Sättigung, diese Gemächlichkeit, fast wie das antike römische Reich auf seinen Liegen. Bei weltweiter Konkurrenz aus USA, China und Indien, wo Begriffe wie Work-Life-Balance schlicht keine Rolle spielen, können wir uns das aus meiner Sicht nicht mehr leisten.

80 Prozent und anfangen schlägt 100 Prozent und warten

Das ist die Kernaussage der Folge: 80 Prozent Anfang schlägt 100 Prozent Warten, weil man die 100 Prozent vielleicht nie erreicht und das Produkt niemals richtig auf den Markt bekommt. Oder, wenn man es doch auf den Markt bringt, ist es zwar nach 100 Prozent Ingenieurskunst entwickelt und technisch ausgereift, aber am Markt vorbei.

Wichtig dabei: Es geht nicht um 80 Prozent Qualität gegenüber 100 Prozent Qualität. Die Qualität muss in einem gewissen Rahmen stimmen. Es geht um 80 Prozent Funktionalität, vor allem bei neuen Produkten mit neuen Funktionen oder neuen Umständen, die man am Markt platzieren und dann mit dem Feedback weiterwachsen lassen kann. Genau dafür muss man schnell iterieren können. Und genau da liegt unser Problem: Wir iterieren häufig gar nicht, sondern bauen direkt ein Spritzgusswerkzeug und warten dann darauf, dass sich das über eine Million Teile amortisiert.

Das kann sinnvoll sein, wenn man sich mit dem Produkt sicher ist, wenn es bereits eine Marktsättigung gibt und ein Nachfolgeprodukt einfach das bisherige mit bekannten Stückzahlen ersetzt. Bei neuen Produkten mit unklaren Stückzahlen ist das aber genau der falsche Weg.

Wo 3D-Druck konkret Geschwindigkeit reinbringt

Konturnah gekühlte Werkzeuge

Auf dem AM Innovation Day hatte ich einen Vortrag von Juri Müller im Bereich Werkzeuge. Mit konturnah gekühlten Werkzeugen, die gedruckt und danach nachbearbeitet werden, lassen sich Prozesszeiten spürbar beschleunigen. Wenn theoretisch alle Spritzguss-Werkzeuge im Unternehmen 20 Prozent schneller laufen würden, hätte man automatisch eine 20-prozentige Kapazitätsreserve, ohne in neue Maschinen investieren zu müssen. Kommen noch Materialeinsparungen dazu, sind die Werkzeugkosten dabei nicht einmal höher.

Bei der Art, wie Juri das Design macht, iteriert er, sobald das Bauteil fertig und die Stammform einigermaßen klar ist, innerhalb von Stunden. Das Werkzeugdesign steht innerhalb von Minuten bis Stunden, die Datei geht dann zu uns zum Drucken. Zwei bis drei Tage Druckzeit, dazu noch etwas Zeit zum Fräsen, und man hat ein vollwertiges Serienwerkzeug in zwei bis drei Wochen fertig. Kein Prototypen-Gebastel, sondern ein hochwertiges Serienwerkzeug.

Seriennahe Prototypen statt Anschauungsmuster

Dazu kommen keramisch gefüllte Werkzeuge, wasserauflösbare Werkzeuge und seriennahe Prototypen aus vergleichbaren Materialien, die wir drucken können. Das beschleunigt den Prozess zusätzlich. Im Prototypenbereich ist 3D-Druck den meisten längst bekannt, aber viele fertigen auf ihren Druckern nach wie vor nur Anschauungsmuster, also rein optische oder geometrische Teile für Passungen, keine Teile, die sich unter echten Serienbedingungen prüfen lassen.

Hat man dagegen mit 3D-Druckverfahren seriennahe Prototypen erzeugt, kann man direkt am Tag der abgeschlossenen Prüfung, wenn alle Tests durchgelaufen sind, praktisch einen Tag später das Produkt starten. Auch das bringt Geschwindigkeit rein.

Wie sich Iterationen ohne Werkzeugrisiko anfühlen

Nehmen wir an, die ersten Produkte laufen ein halbes Jahr am Markt, und Kundenfeedback zeigt: Da lässt sich noch etwas optimieren, dann würden mehr Kunden kaufen. Wenn man in 3D-Druck gefertigt hat und keinen hohen Lagerbestand aufgebaut hat, sondern vielleicht nur ein paar Dutzend bis 100 Teile, kann man den Restbestand einfach auslaufen lassen, notfalls über eine Sonderaktion, bis die neue Iteration nach zwei bis vier Wochen fertig ist. Für uns bedeutet das nur, die Datei auf dem Drucker zu tauschen, nicht ein Werkzeug zu tauschen und neu zu generieren.

Beim klassischen Spritzguss sieht das anders aus. Ist ein Werkzeug vor einem halben Jahr gebaut worden und muss jetzt wegen einer Iteration ersetzt werden, kommt oft dazu, dass man in der Zwischenzeit 10.000 bis 20.000 Teile produziert hat, weil man erwartet hatte, länger mit dem alten Stand hinzukommen. Also verschrottet man das erste Werkzeug, verschrottet den Lagerbestand, kauft ein neues Werkzeug und startet verzögert neu.

Im ersten Jahr mit dem Produkt hat man auf diesem klassischen Weg oft noch gar kein Geld verdient. Mit einigen Teilnehmern auf unserem Event habe ich darüber gesprochen, genau das sind die Dinge, die passieren, und nach einem Jahr stellt sich heraus: Man hat sogar Geld verbrannt und noch nichts verdient, obwohl 3D-gedruckte Teile pro Stück oft teurer sind als reine Spritzgussteile. Rechnet man Werkzeugkosten und Iterationen mit ein, ist es am Ende des Jahres trotzdem günstiger.

Vorweglaufen statt hinterherlaufen

Früher am Markt zu sein bedeutet früher Umsatz zu machen, und das wiederum eine bessere Cash- und Kapitalsituation. Gerade am Anfang kann man 3D-gedruckte Teile, egal wie teuer sie pro Stück sind, einfach in den Produktpreis einpreisen. Später, wenn das Produkt skaliert, wird es ohnehin günstiger.

Wer selbst vorwegläuft und die nächste Iteration macht, während der Wettbewerb gerade erst merkt, dass es ein neues Produkt am Markt gibt, hat schon einen Vorsprung mit echten Markterkenntnissen. Die anderen fangen dann erst an zu entwickeln, brauchen dafür Zeit, und wenn sie ungefähr auf dem Stand des eigenen ersten Produkts angekommen sind, ist man selbst schon eine Iteration weiter, wieder mit neuen Erkenntnissen. So laufen viele Unternehmen dem First Mover ständig hinterher. Das ist ein Wettbewerbsvorteil, den man auch in Deutschland noch nehmen kann.

Gerade bei neuen Produkten und neuen Märkten lohnt es sich, ernsthaft zu prüfen, ob 3D-Druck nicht die Lösung ist, mit der man schneller wird, flexibler auf Änderungen reagieren kann und die Kapitalbindung geringer hält.

FAQ: Wettbewerbsvorteil 3D-Druck

Was jetzt zu tun ist

Wenn ihr dazu Fragen habt oder noch einmal persönlich darüber sprechen wollt, kontaktiert mich gerne auf LinkedIn oder über die PROTOTEC-Homepage, dort sind auch E-Mail-Adresse und Kontaktformular hinterlegt. Ich schaue mir eure Produkte und eure Gegebenheiten gerne persönlich an.