Hohe Nutzerfreundlichkeit macht 3D-Druck für Jedermann möglich
Durchdachtes Sicherheitskonzept steuert Druckmengen und OE-Lizenzen
Offene API Schnittstelle – Alle 3D-Druckerhersteller können sich mit der Plattform connecten
Ein führender Anbieter digitaler Lieferkettenlösungen im Bereich additiver Fertigung. Das Unternehmen unterstützt Anwender und Stakeholder bei der Implementierung additiver Verfahren und cloudbasierter Bestands- sowie Druckdienste. Ziel ist bessere Teileverfügbarkeit, weniger Ausfallzeiten und skalierbare On-Demand-Produktion – eingebettet in Qualitätsstandards und Rückverfolgbarkeit.
Die Muttergesellschaft des Auftraggebers ist einer der weltweiten Marktführer im physischen Inventarmanagement. Die Vision des Auftraggebers ist es, diese Marktführerschaft auf das digitale Inventarmanagement auszuweiten, indem physische und digitale Welt miteinander verbunden werden. Die additive Fertigung dient als Brücke zwischen diesen Welten – nicht nur als Technologie, sondern als Dienstleistung: eine cloudbasierte Plattform für digitales Bestandsmanagement und On-Demand-Druck.
Ein Monteur benötigt ein Teil. Statt wie bisher mühsam das Lager zu durchforsten, zum nächsten Teilehändler zu fahren oder lange Lieferzeiten in Kauf zu nehmen, geht er an einen 3D-Drucker, gibt dort über ein Interface das benötigte Teil ein und lässt es sich vor Ort drucken. Keine Lagerkosten, keine Lieferkosten, keine langen Wartezeiten und viel weniger CO².
Die größte Herausforderung bei der additiven Fertigung ist das Risiko der unkontrollierten Vervielfältigung. Besitzt der Kunde einmal die Druckdatei eines Teils, kann er es theoretisch unendlich oft reproduzieren – was zu entgangenen Lizenzeinnahmen für die Inhaber des geistigen Eigentums führt. Die Frage ist: Wie können kontrollierte Druckmengen sichergestellt und die Rechte des geistigen Eigentums geschützt werden?
Selbst bei Verwendung genehmigter Druckdateien und standardisierter Materialien können die Ergebnisse des 3D-Drucks stand heute erheblich variieren. Anders als bei der traditionellen Fertigung fehlt es bei additiven Verfahren an einer formalisierten Qualitätssicherung, die Wiederholbarkeit und Einhaltung der Erstausrüstungsstandards gewährleistet. Die Etablierung eines solchen Prozesses ist entscheidend für breite Akzeptanz.
Die Bedienung eines 3D-Druckers, das Handling der Daten und die einzelnen Arbeitsschritte des Druckprozesses sind heute noch relativ komplex und erfordern technisches Know-how vom Anwender. Nicht jeder kann „einfach so“ das Teil drucken, das er im Moment benötigt. Es gibt also keine optimale User Experience für die additive Fertigung.
Der Auftraggeber plant die Lösung in mehreren Märkten und bei einer Vielzahl unterschiedlicher Kunden einzuführen. Dem gegenüber steht die schier unüberblickbare Anzahl an 3D-Drucker-Herstellern und -Modellen, die zum Teil mit ganz unterschiedlichen Technologien und je nach Anbieter mit unterschiedlichen Drucksystemen und -Anwendungen arbeiten.
Die Vision malt das Big Picture, jedoch fehlten zu Beginn ausgearbeitete Business Cases, wie die Plattform profitabel eingesetzt werden kann. Außerdem fehlte es an prägnantem Marketing-Material, um die Lösung innerhalb des Konzerns wie auch später bei ersten Pilotkunden verkaufen zu können.
In der dreimonatigen Konzeptentwicklung haben wir aus der Vision des Auftraggebers einen strukturierten und umsetzbaren Plan erstellt. Wir haben Business Cases definiert, führten ausgiebig User Research durch, konzipierten erste Click-Dummies und entwarfen eine Systemarchitektur, die die angesprochenen Herausforderungen adressierte. Weiter unterstützen wir den Auftraggeber dabei, das durchdachte Konzept anschaulich zu präsentieren, um so nicht nur das Go der Konzernleitung zu bekommen, sondern auch erste Pilotkunden an Bord zu holen.
Um unbefugte Vervielfältigungen zu verhindern, verschlüsselt das System die Druckdateien, bevor es sie an den 3D-Drucker sendet. Der Drucker bleibt via IoT mit dem System vernetzt und stellt sicher, dass jedes Teil nur in genehmigten Mengen gedruckt wird, während die gesamte Produktion für die Einhaltung der Vorschriften und die Lizenzierung verfolgt und dokumentiert wird. Damit werden die Teile nicht nur lizenzierbar; es entsteht auch ein neuer Absatzkanal für IP-Besitzer.
Um die Qualitätsstandards der Teile sicherstellen zu können, integrierten wir einen mehrstufigen Qualitätssicherungsprozess. Dieser besteht aus einer Kombination aus Drucküberwachung in Echtzeit, Validierung der Druckeinstellungen und strengen Qualitätskontrollen nach jedem Druck. Dabei wird der Anwender Schritt für Schritt angeleitet; es entsteht eine lückenlose Qualitätsdokumentation – ein Element, das bislang in der additiven Fertigung komplett fehlte.
Wir haben die User Experience (UX) in den Mittelpunkt der Lösung gestellt. Durch intensive Befragung erfahrener 3D-Druckanwender, On-Site-Visits und Usability Tests konzipierten wir eine vollumfängliche User Journey, die die Grundlage der intuitiven Benutzeroberfläche darstellt. Das Ergebnis ist eine Applikation, die den Anwender an die Hand nimmt, ihn durch den kompletten Prozess führt und damit 3D-Druck auch für technisch nicht versierte Benutzer zugänglich macht.
Für maximale Flexibilität in der Nutzung haben wir eine offene API entwickelt, die es ermöglicht, verschiedene Druckersysteme in die Applikation zu integrieren. Das System ist außerdem cloudbasiert und skalierbar, sodass es für eine Vielzahl von Kunden und Druckern angepasst werden kann. Dadurch ist die Lösung zukunftssicher und kann bei Bedarf erweitert werden, um neue Märkte und Technologien zu bedienen.
Durch den Einsatz von IoT-Technologie, modernen Sicherheitsmechanismen, einer skalierbaren Cloud-Architektur sowie intuitiver Usability konnten wir den Auftraggeber dabei unterstützen, seine Produktvision in eine mehrwertstiftende Lösung zu verwandeln.
Die aktive Vertriebspipeline und engagierte Pilotkunden zeigen ein starkes Marktpotenzial für digitale Bestands- und Druckdienste. Die Lösung bietet nicht nur neue Monetarisierungsmöglichkeiten, sondern adressiert auch zentrale Herausforderungen der Branche: Schutz des geistigen Eigentums, Qualitätskontrolle, nahtlose Integration mit verschiedenen 3D-Drucktechnologien sowie ein benutzerfreundlicheres Druckerlebnis.
Für die Vision „Leadership im digitalen Inventarmanagement“ haben wir damit den technologischen Grundstein gelegt – was folgt, ist die Mammutaufgabe, diese Technologie in die fest eingefahrenen Prozesse der Lieferkette zu integrieren. Die Vorteile liegen auf der Hand: weniger Lagerhaltungskosten, weniger Transportkosten, weniger CO₂-Emissionen. Kurzum: Die (R)Evolution der Supply Chain.