Der 3D-Druck, auch als additive Fertigung bekannt, wird in den kommenden Jahren wachsen, da er eine Schlüsselrolle in der Zukunft der globalen Fertigungsindustrie spielt. Was bedeutet das also für Industrie 4.0 und wie haben Länder wie die Türkei den 3D-Druck genutzt, um ihre Wirtschaft anzukurbeln?
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 erstellen; eine scheinbar einfache Technologie, die das Potenzial hat, ganze Branchen zu verändern.
Interessanterweise ist der Einsatz des 3D-Drucks als Fertigungswerkzeug nicht neu – seine Wurzeln reichen zurück geht zurück auf Japan in den 1980er Jahren, doch die branchenübergreifende Nutzung des 3D-Drucks ist erst im letzten Jahrzehnt wirklich deutlich gestiegen.
Durch die in dieser Zeit weltweit zunehmende Vernetzung konnten die Hersteller 3D-Ideen, -Technologien und -Druckvorlagen in größerem Umfang austauschen und so die Entwicklung der gesamten Branche beschleunigen.
So wurde beispielsweise im Jahr 2014 zum ersten Mal ein Objekt im Weltraum im 3D-Druckverfahren gedruckt. Seitdem wurden zahlreiche technologische Fortschritte erzielt, die die Geschwindigkeit des 3D-Drucks um das Zehnfache oder mehr steigern 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 20,8% von 2022 bis 2030.
Ein anderer Bericht bezifferte den Wert des 3D-Druckmarktes auf 15,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 und hob ein weiteres potenzielles Wachstum von 241 Billionen US-Dollar bis 2026 auf unglaubliche 44,5 Milliarden US-Dollar hervor.
Das enorme Wachstumspotenzial des 3D-Drucks wird zum Teil durch seine praktische Anwendung bei der Lösung realer Probleme befeuert. Während der jüngsten Pandemie half der 3D-Druck beispielsweise einigen Herstellern, die Lieferketten- und Logistikprobleme zu überwinden, die sich aus Lockdowns und Grenzschließungen ergaben.
Mithilfe der additiven Fertigung konnten Hersteller ihre Abhängigkeit von ihren traditionellen Lieferketten schrittweise verringern, höhere Kosteneinsparungen und 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 in der Industrie 4.0 eine noch größere Rolle spielen kann und wie Länder wie die Türkei bereits umfassende Pläne entwickelt haben, um mithilfe des 3D-Drucks mehrere ihrer Industrien anzukurbeln.
Synergie 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 neues Niveau heben.
Da die additive Fertigung bereits in vielen Bereichen des Fertigungssektors integriert ist, wird die weitere Implementierung von Industrie 4.0-Technologien aufgrund geringerer Kosten und schnellerer Produktion einfacher.
Um die Industrie bei der Vorbereitung auf Industrie 4.0 zu unterstützen, 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 Fahrplan für die industrielle Entwicklung zu identifizieren.
Durch die Smart Industry Readiness Index frameworkkönnen Produktionsbetriebe auf verschiedene Bewertungsmodelle und eine Assessment-Matrix zurückgreifen, um ein besseres Verständnis über den aktuellen Zustand ihrer Fabriken und Anlagen zu erhalten.
Dadurch erhalten Sie einen klareren Überblick über die Bereiche, die verbessert werden können und priorisiert um einer erfolgreichen Transformation zur Industrie 4.0 näher zu kommen.
With the help of a tool like Smart Industry Readiness Index, countries and industries can speed up their industrial digital transformation and get one step closer to achieving operational excellence.
Die Türkei investiert erheblich in den 3D-Druck als Teil ihrer Zukunft
Die Türkei ist eine faszinierende Fallstudie darüber, wie Länder auf der ganzen Welt im Rahmen ihrer Zukunftssicherheit und Transformation in 3D-Druck investieren. Im Jahr 2019 veröffentlichte die Türkei ihren Elften Entwicklungsplan, der als „Entwicklungsvision für [die Türkei] mit langfristiger Perspektive“ konzipiert ist.
Dieser Plan bietet einen grundlegenden Entwicklungsrahmen, der auf die Umgestaltung der „wirtschaftlichen Struktur der Türkei abzielt, um langfristig Stabilität und Nachhaltigkeit zu wahren“.
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 wird in der Technologie-Roadmap des Landes als eine der entscheidenden Technologien anerkannt, die dem Land dabei helfen soll, seine Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten.
Die Reise der Türkei in die additive Fertigung 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, der Medizin und mehr.
Und bis 2020 war der türkische Markt für additive Fertigung bereits auf 1,31 TP18T der weltweiten Industrie angewachsen, mit einem Die Marktgröße beträgt rund 193 Milliarden US-Dollar.
Heute ist die Türkei weiterhin auf dem Vormarsch und investiert weiterhin erheblich in den 3D-Druck. Anfang dieses Jahres erhielt die türkische Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie einen Aufschwung, als Turkish Aerospace Industries (TAI) übernahm der weltweit größte 3D-Drucker mit Elektronenstrahl-Energieabscheidung, wodurch TAI einige der größten Titan-Flugzeugstrukturen der Welt im 3D-Druckverfahren herstellen konnte.
Dies ist ein bemerkenswerter Vorfall 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 es TAI 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 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 dienen kann, um die digitale Transformation zu unterstützen und die Agilität zu verbessern.
Diese verbesserte Flexibilität zeigte sich in den frühen Tagen der Pandemie, als der 3D-Druck in der Lage war, einer dringenden Nachfrage nachkommen für Atemschutzventile – etwas, das mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht erreicht werden konnte.
Die Pandemie veranlasste viele Unternehmen zudem dazu, ihren Schwerpunkt auf die Belastbarkeit ihrer Lieferketten zu legen, um Lieferkettenunterbrechungen, steigende Inflation und steigende Kosten zu bekämpfen.
Durch die Verknüpfung von Industrie 4.0 und additiver Fertigung können Unternehmen mit einer Senkung der Produktionskosten dank der Inhouse-Produktion sowie einem geringeren CO2-Fußabdruck aufgrund einer intelligenteren Fertigung und der Verwendung nachhaltiger Rohstoffe 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.
And with industry frameworks and benchmarking tools like Smart Industry Readiness Index facilitating Industry 4.0, Turkey is in an excellent position to achieve the rest of its goals outlined in the Eleventh Development Plan and beyond. It is a country to watch.
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