Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, wird in den kommenden Jahren wachsen, da er eine Schlüsselrolle für die Zukunft der globalen Fertigungsindustrie spielt. Was bedeutet das für Industrie 4.0 und wie haben Länder wie die Türkei den 3D-Druck zur Stärkung ihrer Wirtschaft genutzt?
3D-Druck ist mehr als nur ein trendiges Schlagwort in der Innovationswelt. Im industriellen Kontext beinhaltet 3D-Druck oder additive Fertigung den Einsatz von CAD-Software (Computer-Aided Design), die Hardware anweist, Materialien Schicht für Schicht aufzutragen, um ein Endprodukt zu erzeugen. Eine scheinbar einfache Technologie, die das Potenzial hat, ganze Branchen zu verändern.
Interessanterweise ist die Verwendung des 3D-Drucks als Fertigungswerkzeug nicht neu – seine Wurzeln liegen zurückverfolgt werden kann bis ins Japan der 1980er Jahre, doch die branchenübergreifende Nutzung des 3D-Drucks hat erst im letzten Jahrzehnt oder so wirklich deutlich zugenommen.
Die in dieser Zeit weltweit zunehmende Vernetzung ermöglichte es den Herstellern, 3D-Ideen, -Technologien und -Druckvorlagen umfassender auszutauschen und so die Entwicklung der gesamten Branche zu beschleunigen.
So wurde beispielsweise im Jahr 2014 zum ersten Mal ein Objekt im Weltraum im 3D-Druckverfahren hergestellt. Darüber hinaus wurden mehrere technologische Fortschritte erzielt, die den 3D-Druck um das Zehnfache oder mehr beschleunigen werden.
Jüngste Berichte deuten darauf hin, dass der Markt für additive Fertigung in den nächsten Jahren noch schneller wachsen wird. Ein Bericht prognostiziert eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 20,81 TP3T von 2022 bis 2030.
Ein anderer Bericht bezifferte den Wert des 3D-Druckmarktes im Jahr 2021 auf 15,1 Milliarden US-Dollar und hob ein weiteres potenzielles Wachstum von 241 Billionen US-Dollar bis 2026 hervor, sodass die unglaubliche Summe von 44,5 Milliarden US-Dollar erreicht würde.
Das enorme Wachstumspotenzial des 3D-Drucks wird unter anderem durch seine praktische Anwendung zur Lösung realer Probleme befeuert. So half der 3D-Druck während der jüngsten Pandemie einigen Herstellern, die durch Lockdowns und Grenzschließungen entstandenen Herausforderungen in der Lieferkette und Logistik zu bewältigen.
Mithilfe der additiven Fertigung konnten Hersteller ihre Abhängigkeit von ihren traditionellen Lieferketten schrittweise verringern, höhere Kosteneinsparungen und höhere Zuverlässigkeit erzielen, geistiges Eigentum besser schützen und vieles mehr.
Angesichts der zunehmenden Bedeutung des 3D-Drucks für den zukünftigen Wandel der globalen Fertigungsindustrie werfen wir hier einen genaueren Blick darauf, wie die additive Fertigung in Zukunft eine noch größere Rolle in der Industrie 4.0 spielen kann und wie Länder wie die Türkei bereits umfassende Pläne entwickelt haben, um mithilfe des 3D-Drucks mehrere ihrer Industrien anzukurbeln.
Synergien zwischen additiver Fertigung und Industrie 4.0
Die Verbreitung von Technologien wie IoT, künstlicher Intelligenz, Robotik und Automatisierung, die zur Förderung der Industrie 4.0 eingesetzt werden, hat zu einer Transformation der Fertigung weltweit geführt.
Folglich kann die additive Fertigung dank dieser intelligenten Technologien effizienter, produktiver und umweltfreundlicher werden, da sie Synergien schaffen und die Produktion auf ein höheres Niveau bringen.
Da die additive Fertigung bereits in zahlreichen Branchen des Fertigungssektors integriert ist, wird die weitere Implementierung von Industrie 4.0-Technologien aufgrund geringerer Kosten und einer schnelleren Produktion einfacher.
Um die Industrie dabei zu unterstützen, sich auf Industrie 4.0 vorzubereiten, ist ein neutrales Benchmarking-Tool wie der Smart Industry Readiness Index (SIRI) äußerst nützlich, da Unternehmen sowie Regierungs- und Industrieverbände auf nützliche Informationen und Tools zugreifen können, um Lücken in ihrem industriellen Entwicklungsfahrplan zu identifizieren.
Durch die Rahmenwerk des Smart Industry Readiness Indexkönnen Produktionsbetriebe auf verschiedene Bewertungsmodelle und eine Assessment-Matrix zurückgreifen, um ein besseres Verständnis über den aktuellen Zustand ihrer Fabriken und Anlagen zu bekommen.
Dies gibt einen klareren Überblick über Bereiche, die verbessert werden können und priorisiert um einer erfolgreichen Transformation zur Industrie 4.0 näher zu kommen.
Mithilfe eines Tools wie dem Smart Industry Readiness Index können Länder und Branchen ihre industrielle digitale Transformation beschleunigen und der Erreichung operativer Exzellenz einen Schritt näher kommen.
Die Türkei investiert erheblich in den 3D-Druck als Teil ihrer Zukunft
Die Türkei ist ein faszinierendes Beispiel dafür, wie Länder weltweit im Rahmen ihrer Zukunftssicherung und Transformation in 3D-Druck investieren. 2019 veröffentlichte die Türkei ihren Elften Entwicklungsplan, der als „Entwicklungsvision der Türkei mit langfristiger Perspektive“ konzipiert ist.
Dieser Plan bietet einen grundlegenden Entwicklungsrahmen mit dem Ziel, die „wirtschaftliche Struktur der Türkei umzugestalten, um langfristig Stabilität und Nachhaltigkeit zu gewährleisten“.
Ein Teil des Plans sieht die Verbesserung der Forschungs- und Entwicklungskapazitäten sowie der Innovationskapazitäten des Landes vor, um mit den weltweiten Initiativen zur digitalen Transformation Schritt zu halten. Der 3D-Druck gilt in der Technologie-Roadmap des Landes als eine der entscheidenden Technologien, die dem Land dabei helfen soll, seine Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten.
Die Entwicklung der additiven Fertigung in der Türkei begann jedoch nicht erst mit dem Elften Entwicklungsplan. Bereits 2014 nutzte die Republik den 3D-Druck in zahlreichen Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Verteidigung und der Medizin.
Und bis 2020 war der türkische Markt für additive Fertigung bereits auf 1,31 TP3T der globalen Industrie angewachsen, mit einem Marktgröße von rund 143 Milliarden US-Dollar.
Auch heute noch ist die Türkei auf dem Vormarsch und investiert weiterhin massiv in den 3D-Druck. Anfang des Jahres erhielt die türkische Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie einen Aufschwung durch die Übernahme von Turkish Aerospace Industries (TAI). der weltweit größte 3D-Drucker mit Elektronenstrahl-gesteuerter Energieabscheidung, wodurch TAI einige der größten Titan-Flugzeugstrukturen der Welt im 3D-Druckverfahren herstellen konnte.
Dies ist ein bemerkenswerter Fall in der Geschichte des Sektors und wird der Türkei nicht nur bei der „Entwicklung, Modernisierung, Herstellung, Systemintegration und Lebenszyklusunterstützung der Systeme der Luft- und Raumfahrtindustrie“ helfen, wie TAI es ausdrückt, sondern auch die Abhängigkeit von der ausländischen Fertigung verringern.
Über 500 3D-Drucker sind in der türkischen Fertigungsindustrie bereits im Einsatz und ihre Zahl dürfte aufgrund der wachsenden Nachfrage nach moderner Ausrüstung, Software, Druckmaterialien und additiven Fertigungskapazitäten im großen Maßstab im Land noch weiter steigen.
Andere Länder wie China, Australien und die ASEAN-Region beobachten die Entwicklung des 3D-Drucks in der Türkei, um zu sehen, wie auch sie die additive Fertigung in naher Zukunft vorantreiben können.
Die Zukunft von Industrie 4.0 und additiver Fertigung
Angesichts der anhaltenden COVID-19-Pandemie und der Unterbrechung globaler Lieferketten ist deutlich geworden, dass die additive Fertigung als Sprungbrett für die digitale Transformation und die Verbesserung der Agilität dienen kann.
Diese verbesserte Flexibilität zeigte sich in den frühen Tagen der Pandemie, als der 3D-Druck in der Lage war, einer dringenden Nachfrage nachkommen für Beatmungsventile – etwas, das mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich war.
Die Pandemie veranlasste viele Unternehmen zudem dazu, sich auf die Widerstandsfähigkeit ihrer Lieferketten zu konzentrieren, um Lieferkettenunterbrechungen, steigender Inflation und steigenden Kosten entgegenzuwirken.
Durch die Verknüpfung von Industrie 4.0 und additiver Fertigung können Unternehmen dank der Eigenproduktion mit einer Senkung der Produktionskosten und aufgrund einer intelligenteren Fertigung und der Verwendung nachhaltiger Rohstoffe mit einem geringeren CO2-Fußabdruck rechnen.
Im größeren Maßstab könnte der 3D-Druck dazu beitragen, die globale Fertigung produktiver, umweltfreundlicher und nachhaltiger zu gestalten.
Im Falle der Türkei wird die zunehmende Einführung der additiven Fertigung der gesamten Branche weiterhin Auftrieb geben.
Und mit Branchenrahmen und Benchmarking-Tools wie dem Smart Industry Readiness Index, der Industrie 4.0 fördert, ist die Türkei in einer hervorragenden Position, um die restlichen im Elften Entwicklungsplan festgelegten Ziele und darüber hinaus zu erreichen. Es ist ein Land, das man im Auge behalten sollte.
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