Industrie 4.0 – Additive Fertigung – 3D-Druck, ein Game Changer in der Modeindustrie

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Mit additiver Fertigung, auch 3D-Druck genannt, wird eine 3D-Datei eines Objekts konvertiert in eine für den 3D-Drucker verständliche Sprache, an einen 3D-Drucker gesendet und ausgedruckt. Es können beliebige Objekte gedruckt werden. Auch für den Modebereich hat sich der 3D-Druck inzwischen als Verfahren etabliert.

In den verschiedenen Modeindustrien wurden inzwischen Schuhe, Mittelsohlen, Badelatschen (»Flip flops«), Kleidung, Haute Couture, Korsetts, Bikinies, Dessous, Brillengestelle, Hüte, Handtaschen, Schmuck, Krawatten und mehr bis hin zum teilweise vollständig gedruckten Endprodukt hergestellt. Selbst in die »Mass Customization« haben es inzwischen Schuhe, Badelatschen, Brillengestelle und ausgewählte Kleidung und Prothesen geschafft.

Was sind die Vorteile des 3D-Drucks in der Modeindustrie?

  • Die »Mass Customization« ist der interessanteste Vorteil des 3D-Drucks, etwa in der Schuhindustrie. Die zu druckenden Schuhe können präzise an die Fußabmessungen ausgerichtet werden.
  • Dies bedeutet den Übergang von standardisierten Größen hin zu kundenindividuellen Abmessungen.
  • Schnellere und präzisere Produktion nach einem digitalen Modell.
  • Größere Gestaltungsfreiheit ohne oder mit geringen zusätzlichen Kosten.
  • Es können zusätzliche Funktionen in bestehende Strukturen eingebettet werden.

 

 

Nachfolgend wird auf die Entwicklungen mit unterschiedlichen 3D-Druck-Technologien in verschiedenen Bereichen der Modeindustrie eingegangen. Da hier nur begrenzt Abbildungen dargestellt werden können, verweise ich auf die verschiedenen Quellen und die darin enthaltenen Abbildungen um sich das Potenzial der verschiedenen 3D-Druck Technologien zu veranschaulichen.

Entstehung erster gedruckter Anwendungsdesigns.

  • Die US-amerikanische Tänzerin und Unternehmerin Dita Von Teese zeigte 2013 im Hotel Ace in New York das erste 3D-gedruckte Haute-Couture-Kleid im Wert von ca. 100.000 US-Dollar [1]. Das Kleid wurde vom Architekten Francis Bitonti entworfen und vom Druckdienstleister Shapeways [2] in New York in Nylonpulver (Powderbed Fusion [3] 3D-Drucktechnologie) gedruckt [4].
  • Im Januar 2014 zeigte die belgische Marke Kipling eine Damenhandtasche namens »Monkey Madness« bestehend aus einem Netzwerk von Plastikaffen, die mit einem 3D-Drucker in Polyamid und Epoxidharz die mit der SLA [5] 3D-Drucktechnologie gedruckt wurde [6].
  • Die Herstellung von Schuhen mit 3D-Druckverfahren bietet die Möglichkeit, die ungewöhnlichsten Strukturen zu entwerfen und zu individualisieren. Einzigartige Designerschuhe wurden 2014 vom in New York lebenden chilenischen Künstler Sebastian Errazuriz mit seiner Auswahl der »12 Shoes for 12 Lovers«. Hergestellt wurden diese Schuhe mit einem Makerbot-Drucker (Fused Deposition Modeling 3D-Drucktechnologie) [7].
  • Im Juni 2016 stellte die Hutmacherin Gabriela Ligenza eine Kollektion von 3D-gedruckten Hüten vor, die speziell für das britische Pferderennen »Royal Ascot« entwickelt wurden. Die Hüte wurden aus Nylonpulver mit der Powderbed Fusion [8] 3D-Drucktechnologie hergestellt [9].
  • Ebenfalls im Juni 2016 erstellte Veronica Betancur Fernández, Absolventin des Modedesigns an der Universität Pontificia Bolivariana in Medellin, Kolumbien, 3D-gedruckte Kleidungsstücke als Abschlussprojekt ihres Studiums mit einem Makerbot 2X Drucker (Fused Deposition Modeling [10] 3D-Drucktechnologie und Filaflex von Recreus als Druckmaterialien) [11].
  • Zudem stellte im Juni 2016 der 23-jährige Student Jess Haughton von der Nottingham Trent University in West-London im Rahmen eines Universitätskurses eine Dessous­Kollektion vor. Bestandteile waren: ein 3D-gedruckter Stretch-Silikon-Body, ein Neckholder-BH mit einem 3D-Druck aus Silikon-Blumenmuster sowie ein Mesh-Tanga. Diese wurden mit einem dehnbaren Silikonmaterial hergestellt. Diese wurden im Juni 2016 auf der Art & Design 2016 der Nottingham Trent University präsentiert [12].
  • Im Juli 2016 wurde auf der Voxelworld in Düsseldorf von 13 Designern innovative und futuristische 3D-gedruckte Fashion vorgestellt [13].

Angebotene Produkte im Markt. Ob Damenhandtaschen, Schuhe, Ohrringe, Halsketten, etc., die Vorteile des 3D-Drucks hinsichtlich »Mass Customization« und Genauigkeit setzen sich durch:

  • Im Juni 2013 stellte der italienische Designer Pasquale Bonfilio seine erste Damenhandtaschenkollektion auf
    i.materialize.com vor [14]. Inzwischen sind zahlreiche Damenhandtaschen auf der Plattform des Druckdienstleisters Shapeways [15] in New York zu finden. Hier können auch eigene Handtaschenentwürfe hochgeladen und gegen Bezahlung bestellt und gedruckt werden.
  • Beim Druckdienstleister Shapeways können aus unterschiedlichen Metallen seit 2014 auch Schmuck, wie Ringe, Ohrringe, Halsketten, Armbänder gedruckt werden [16].
  • Die Druckdienstleister (Shapeways, i.Materialize [17] und zahlreiche andere Wettbewerber) spielen auch für die Modebranche eine besondere Rolle: Jetzt können viele Designer etwas entwerfen, im eigenen Shop als Produkt zeigen und nachdem eine Bestellung eingeht durch den Druckdienstleister drucken und ausliefern lassen. Es zeichnet sich ein Übergang hin zu zahlreichen Designern mit eigenen Webshops und Vermarktung in anderen Shops wie etwa Etsy [18] ab, die 3D-Fashion entwickeln und selbst vermarkten.
  • Von ersten Entwürfen bis hin zur Vermarktung: Danit Peleg, eine Fashion Designerin aus Tel Aviv, entwarf die erste im Handel erhältliche 3D-gedruckte Kleidung. Diese wurden mit einem Makerbot Drucker (Fused Deposition Modeling 3D-Drucktechnologie) angefertigt. Die Kleider wurden aus mehreren Kleidungsstücken nach dem Druck zusammengesetzt. Als Druckmaterial wurde elastisches Plastik verwendet. Im Sommer 2017 startete Danit Peleg auf ihrer Website eine Anpassungs- und Personalisierungsplattform, mit der Kunden das weltweit erste 3D-gedruckte Kleidungsstück personalisieren und bestellen können, das online gekauft werden kann [19].
  • Großer Anwender im Bereich Endprodukte und Komponenten wird sicherlich die Schuhindustrie werden, wie die nachfolgenden Beispiele verdeutlichen. Zurzeit gibt es im Segment Sportschuhe noch nicht den zu 100 Prozent 3D-gedruckten Schuh. Dies liegt an den zusätzlichen Anforderungen für Sportschuhe wie optimale Fußkontrolle, Stabilität und Haltbarkeit. Viele große Marken wie Adidas, New Balance, Columbia Montrail, Reebok [20] arbeiten auf die additive Fertigung hin zum Einsatz in der Massenproduktion. Player wie etwa Carbon [21], Proways [22] und Formlabs [23] unterstützen hier bei der Umsetzung der Kundenanforderungen.
  • Die Firma Adidas brachte mit dem »Alphaedge 4D« [24] den ersten Schuh 2018 in Massenfertigung heraus, bei dem die Sohle vollständig mit additiver Fertigung hergestellt wurde. Dieses Projekt erfolgte in Zusammenarbeit mit dem in Kalifornien ansässigen 3D-Druckerhersteller Carbon, der seine CLIP-Technologie [25], ein Verfahren zur digitalen Lichtsynthese, verwendete.
  • Speziell im Lifestyle-Segment Sneakers agieren Firmen wie Kanye West shoes [26], Peak Sport [27], Yohji Yamamoto [28] und New Balance [29]. Mit 3D-Druckverfahren können die ungewöhnlichsten Strukturen entworfen, individualisiert und hergestellt werden.
  • Die Start-up-Firma Feetz, gegründet von Lucy Board in San Diego, produziert und verkauft 3D-gedruckte Schuhe in den USA. Ausgangspunkt bildete die Feetz-SizeMe-App, welche nur in den USA verfügbar ist. Mit dieser Schuh-Shopping-App kann, nachdem drei Fotos vom Fuß erstellt wurden, ein Schuhmodell ausgewählt, in den Warenkorb gelegt und gekauft werden [30].
  • Der koreanische Einzelhändler Lotte hat 2016 in seinem Flagship-Store in Myeongdong einen 3D-Fußscanner installiert. Dieser Scanner wurde vom schwedischen 3D-Scan-Startup Volumental [32] entwickelt und misst die genauen Fußabmessungen der Kunden. Mit den gesammelten Daten kann der Käufer ein Design auswählen. Zwei Wochen später erhält der Käufer ein maßgeschneidertes Paar Schuhe. Die Schuhkette erhält somit einen genaueres Customer Journey. Der Scanner gibt zudem Produktempfehlungen und -optionen, die für den Kunden am besten geeignet sind, basierend auf Fußgröße und -form des Kunden [32].
  • Einen ähnlichen Weg wie die Firma Feetz plant auch die TELIC International LLC aus Idaho – für 2020. Auch hier soll eine Shopping-App den Verkaufsprozess abwickeln: nachdem Fotos vom Fuß gemacht wurden, ein Schuhmodell ausgewählt wurde und in den Warenkorb gelegt wurde kann der Schuh gekauft werden [33].
  • Unterschiedliche Gesichter erfordern unterschiedliche Brillenfassungen. Der Berliner Optiker Frame Punk [34] druckt mit einem Laser-Sinter-Drucker von EOS [35] Brillenfassungen. Mit dem Laser-Sintering-Verfahren [36] wird Lage für Lage eine puderartige Polyamid-Pulverschicht aufgetragen, um so die einzelnen Brillenfassungsteile entstehen zu lassen. Nach dem Druckvorgang erfolgt das Finishing, in dem die Brillenteile glatt geschliffen, gefärbt und mit einer Nano-Beschichtung versiegelt werden. Danach erfolgt in einer Werkstatt der Zusammenbau der einzelnen Teile.

Ausblick. In der Modeindustrie dürfte sich der 3D-Druck in zahlreichen Segmenten hin zu einem Game Changer entwickeln. Große internationale Konzerne investieren viel Zeit und Geld in die Entwicklung des 3D-Drucks für Schuhe. Darüber hinaus sind neue mittelständische Unternehmen wie etwa Feetz, etc. in den USA speziell für den 3D-Druck für Schuhe entstanden sowie zahlreiche kleinere Firmen, wie Danit Peleg in Israel, und unzählige Designer als Einzelunternehmer. Natürlich ist das erst der Anfang der Penetration in diesen Industrien durch den 3D-Druck. Aber es werden dadurch existierende Strukturen aufgeweicht und die Penetration wird sicherlich weiter gehen. Viele Designer haben bereits selbst ihre Schuh-, Kleider-, Schmuck- oder andere Designs vermarktet und lassen diese durch Druckdienstleister herstellen oder bieten auf Marktplätzen gegen Downloadgebühren ihre Designentwürfe an. Ein einzelner Designer kann nun ein 3D-Modell entwerfen und dies bei einem Druckdienstleister ausdrucken lassen. Anstelle eines eigenen 3D-Druckers können professionelle 3D-Druckdienstleister wie Shapeways, iMaterialize, Nerveous Systems [37] herangezogen werden. Eine neue Designvielfalt und ein großer Kreativwettbewerb ist entstanden und wird auf verschiedenen Marktplätzen vorgestellt und unterstützt durch neue Social-Media-Kanäle.


Prof. Dr. Martin Bernhard ist Geschäftsführer der ECG Management & Advisory Services und Gastprofessor für additive Fertigung an der Staatlichen Universität von Montes Claros in Brasilien und Gastdozent an der Hochschule für Recht und Wirtschaft in Berlin. Darüber hinaus ist er Management-Berater für Technologiethemen wie additive Fertigung, Robotik, künstliche Intelligenz, Digitalisierung und für IT-Management-Themen.

 

 

 

Quellen:
[1] http://www.dezeen.com/2013/03/07/3d-printed-dress-dita-von-teese-michael-schmidt-francis-bitonti/ und https://www.youtube.com/watch?v=63Xozzh_uHM   
[2] www.shapeways.com
[3] https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/
[4] https://www.shapeways.com/blog/archives/1952-revealing-dita-von-teese-in-a-fully-articulated-3d-printed-gown.html   
[5] https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/ und https://www.additively.com/de/lernen/stereolithography
[6] https://3dprinting.com/fashion/hot-3d-printed-monkey-bag/ und https://www.youtube.com/watch?v=-3Enqtrl5Xk
[7] https://www.youtube.com/watch?v=lmEeAYhLQa4
[8] https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/
[9] https://www.telegraph.co.uk/technology/news/10912649/Royal-Ascot-3D-printed-hat-from-poetry-and-plastic.html und https://youtu.be/fmO2Wpxz6yk
[10] https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/ und https://www.additively.com/de/lernen/fused-deposition-modeling
[11] http://www.3ders.org//articles/20160617-colombian-student-creates-countrys-first-3d-printed-commercial-garment.html
[12] http://www.3ders.org/articles/20160607-fashion-student-designs-collection-of-bespoke-3d-printed-lingerie.html
[13] http://3dprintingindustry.com/news/beautiful-3d-fashion-voxelworld-dusseldorf-87922/ 
[14] https://i.materialise.com/blog/en/the-first-3d-printed-flexible-purse-made-by-pasquale-bonfilio/
[15] https://www.shapeways.com/
[16] Beispiel: https://www.shapeways.com/marketplace?type=product&q=earrings
[17] https://i.materialise.com
[18] https://www.etsy.com/
[19] Danit Peleg: Danitpeleg.com – https://www.bq.com › danit-peleg-fashion-3dprint sowie https://www.youtube.com/watch?v=3s94mIhCyt4 und https://en.wikipedia.org/wiki/Danit_Peleg
[20] https://youtu.be/64XESsTfv_4
[21] www.carbon3d.com
[22] https://www.futurefootwear.in/3d-printed-shoes-an-overview/
[23] www.formlabs.com
[24] https://www.adidas.de/alphaedge
[25] https://de.wikipedia.org/wiki/Continuous_Liquid_Interface_Production
[26] https://www.futurefootwear.in/3d-printed-shoes-an-overview/
[27] https://www.futurefootwear.in/3d-printed-shoes-an-overview/
[28] https://www.futurefootwear.in/3d-printed-shoes-an-overview/
[29] https://www.futurefootwear.in/3d-printed-shoes-an-overview/
[30] https://www.youtube.com/watch?v=S1YFGcpyRmE und https://www.facebook.com/feetzshoes/
[31] www.volumental.com
[32] https://www.think3d.in/korean-retailer-lotte-installs-the-first-foot-3d-scanner/
[33] https://telic.com/blogs/news/telic-technical-renaissance-recharge-2019  und https://www.youtube.com/watch?v=UQQ8kSeTCPU
[34] www.framepunk.com
[35] www.eos.info
[36] https://all3dp.com/1/types-of-3d-printers-3d-printing-technology/ und https://www.additively.com/de/lernen/laser-sintering
[37] http://n-e-r-v-o-u-s.com/about_us.php

 

Illustration: © Irina Zasypkina, premiumicon /shutterstock.com
Fotos: © Daria Ratiner, Voxelworld, Albert Sanchez, Sebastian Errazuriz, Feetz, adidas 

 

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