Industrie 4.0: Marktplätze als Treiber für die Produktentwicklung

Die Digitalisierung von Produkten, einzelnen Teilen und speziellen Marktplätzen ist ein Teil des Ecosystems der additiven Fertigung zur Bildung von extremen Economies of Knowledge innerhalb der Communities und über Ländergrenzen hinweg.

Mit additiver Fertigung (»AF«), auch 3D-Druck genannt, wird eine 3D-Vorlage eines Objekts (in einem ausgewählten Format, nachfolgend »3D-Vorlage« genannt) mit einer 3D-Software erzeugt und nach Fertigstellung konvertiert in eine für das AF verständliche Sprache (ähnlich wie ein »Druckertreiber«), bei Bedarf an ein AF übersendet und danach durch das AF gefertigt beziehungsweise umgangssprachlich ausgedruckt. Es können nahezu beliebige Objekte gedruckt werden.

Wie entsteht eine 3D-Datei und wird zu einem 3D-Objekt? Der AF-Prozess beginnt mit einer 3D-Datei (der Ausgangspunkt und die »DNA« für den additiven Fertigungsprozess), die entweder

  • selbst mit einer 3D-Software erstellt werden muss oder
  • von einem realem 3D-Objekt eingescannt und mit einer 3D-Software nachbearbeitet werden muss oder
  • mit einem Fotoapparat oder Handy mehrfach fotografiert wird und mittels
  • einer Photogrammetrie-Software [1] das 3D-Objekt aus den Fotos erzeugt wird oder
  • darüber hinaus von einem der zahlreichen Marktplätze heruntergeladen wird (und dann häufig nachbearbeitet wird); siehe dazu Abbildung 1 in der einige Marktplätze aufgelistet sind.

Eine 3D-Vorlage für ein einzelnes Produkt, Ersatzteil oder allgemein 3D-Objekt ist bereits eine Digitalisierung eines 3D-Objekts. Die Bereitstellung von zahlreichen 3D-Vorlagen (mehrere hundert bis über eine Million) sind auf unzähligen Webseiten, den sogenannten Marktplätzen (oder auch »Plattformen« genannt) zusammengestellt und stellen jeweils ein digitalisiertes Marktplatz-Geschäftsmodell dar. Zudem sind diese Marktplätze ein wichtiger Bestandteil des Ecosystems der additiven Fertigungsindustrie.

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Alle Marktplätze für sich genommen im Internet, mit Millionen von 3D-Vorlagen, stellen einen großen Unterschied neben den bisherigen Fertigungsverfahren, wie substrahierende oder formgebende Verfahren (Zerspannungsprozesse, etwa mit CNC-Maschinen) dar. Bei den bisherigen Fertigungsverfahren sind die 2D- und 3D-Dateien in den Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsbereichen sowie anderen Bereichen eines Unternehmens vor der Öffentlichkeit geschützt und befinden sich in den abgesicherten Händen einer Firma. Diese Dateien stellen einen großen Wert, einen imaginären Datenwert, für die jeweiligen Firmen dar. Neben einer 2D- oder 3D-Datei gehören in den Firmen zu einer 3D-Datei zusätzlich passende Stücklisten, Arbeitspläne und Einstellungsparameter für einzelne Maschinen etc. um das dazugehörige Produkt oder Ersatzteil zu fertigen. Weil es sich bei diesen Dateien und Plänen um sehr wertvolles und sensibles firmeninternes Wissen handelt, sind diese nur für ausgewählte Mitarbeiter zugänglich.

 

Quelle: https://www.shapeways.com/ (zuletzt gelesen am 7. Okt. 2021)

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Quelle: https://www.traceparts.com/de (zuletzt gelesen am 7. Okt. 2021)

 

Typen von Marktplätzen. Eine Webseite mit zahlreichen dieser 3D-Dateien bzw. auch 3D-Vorlagen schafft Mehrwerte für Kunden. Werden zahlreiche 3D-Dateien auf einer Webseite zum herunterladen (ob mit oder ohne Preis für die 3D-Datei) angeboten so spricht man bereits allgemein von einem Marktplatz. Marktplätze stellen ein wichtiges Element für die Hersteller verschiedener 3D-Druck-Player im Ecosystem der additiven Fertigungsindustrie dar. Egal ob es ein Softwarehersteller, Hardwarehersteller (für Drucker oder Scanner) etc. ist, entscheidend ist für den 3D-Druck-Player eine Community um nahe mit einer möglichen Kundenbasis verbunden zu sein um beispielsweise neue Produkte anzukündigen oder um ein kontinuierliches Feedback über die eigenen Produkte zu sammeln.

Durch diese Marktplätze mit inzwischen Millionen von Vorlagen für 3D-Modelle ist ein digitales Universum mit 3D-Dateien und -Vorlagen entstanden. Jeder Marktplatz besitzt abhängig vom Fokus eigene Communities von Makern und Nutzern welche Dateien herunterladen. Darüber hinaus besteht meist eine Verbindung zu einem Geschäft (Verkauf von 3D-Druckern, 3D-Scannern, 3D-Software oder ein 3D-Druckservice.).

Die Marktplätze mit 3D-Objektvorlagen bieten einen sehr wichtigen USP (= unique selling proposition oder unique selling point beziehungsweise Alleinstellungsmerkmal) für den Nutzer, der gerade eine 3D-Vorlage benötigt. Denn sie können den Prozess für die 3D-Objekterstellung mit einer 3D-Software erheblich verkürzen und Kosten einsparen. Wenn etwa bei uns im 3D Lab etwas für den Eigenbedarf hergestellt werden soll, schauen wir häufig in einzelne Marktplätze und laden uns dann auch mitunter mehrere 3D-Vorlagen herunter, machen ggfs. Testdrucke im kleineren Format und nehmen vor dem Testdruck ggfs. noch Reduzierungen in der Materialdichte vor. Danach wird die beste Vorlage ausgewählt, und mit Sketchup oder Fusion 360 weiter verbessert und später hergestellt.

Die zahlreichen Nutzenaspekte von Marktplätzen sprechen für sich. Vorteile für Interessenten durch den Download von 3D-Vorlagen: 

  • partizipieren an Entwicklungsleistungen anderer Exper-ten zur Realisierung von Economies of Knowledge
  • Zeitersparnis bei der Entwicklung eines 3D-Objekts
  • Kennenlernen ggfs. anderer Realisierungsansätze und Ansatzvergleichsmöglichkeiten,
  • Identifikation von möglichen AF-Systemen und Parametern für die Herstellung des 3D-Objekts
  • Identifikation von möglichen anderen Materialien für die Herstellung des 3D-Objekts
  • Entwicklungskosten im eigenen Hause reduzieren, ggfs. Fremdbeschaffung sofern wirtschaftlich.

Vorteile für Entwickler durch den Upload von 3D-Vorlagen: 

  • Erkennen, welche Produkte und Ersatzteile wie häufig nachgefragt werden
  • Knowledge Sharing unterstützen
  • Einnahmen für eigenentwickelte 3D-Dateien durch Downloads mit Gebühren realisieren

Vorteile für Firmen durch den Upload von 3D-Vorlagen: 

  • Kostenlose Bereitstellung von zumeist einfachen Ersatzteilen auf Marktplätzen zwecks Reduzierung von Lagerflächen und Kapitalkosten
  • Ggfs. zusätzliche Einnahmen durch Downloads bei kostenpflichtiger Bereitstellung von 3D-Dateien
  • Erkennen, welche Produkte und Ersatzteile wie häufig nachgefragt werden

Für Firmen durch den Download von 3D-Vorlagen: 

  • Partizipieren an Entwicklungsleistungen anderer Experten zur internen Realisierung von Economies of Knowledge (sofern die Lizenz dies zulässt)
  • Zeitersparnis bei der Entwicklung eines 3D-Objekts (sofern die Lizenz dies zulässt)
  • Kennenlernen ggfs. anderer Realisierungsansätze und Ansatzvergleichsmöglichkeiten
  • Identifikation von möglichen AF-Systemen und Parametern für die Herstellung des 3D-Objekts
  • Identifikation von möglichen anderen Materialien für die Herstellung des 3D-Objekts
  • Entwicklungskosten im eigenen Hause reduzieren (sofern die Lizenz dies zulässt), ggfs. Fremdbeschaffung sofern wirtschaftlich.

Nachfolgend einige unterschiedliche Typen von Markplätzen mit 3D-Vorlagen. Diese werden in folgender Reihenfolge im Anschluss kurz dargestellt.

  1. Non-Profit-Organisationen
  2. 3D-Drucker- und -Scanner-Hersteller
  3. Softwarehersteller und Photogrammetry-Softwarehersteller mit Marktplatz
  4. Marktplätze fokussiert auf Spezialgebiete (Medizin, Auto)
  5. Marktplatz mit Verlag 
  6. Marktplatz mit 3D-Druckservice
  7. Marktplatz mit physikalischen Drucker- und Zubehör-Verkaufsshops
  8. Suchmaschinen mit Marktplätzen

 

1. Non-Profit-Organisationen

Repables [2] ist ein einfach gehaltenes Non-Profit 3D-Modell-Portal für STL-Dateien und ist vollkommen kostenlos und unabhängig von 3D-Druckerherstellern. Jeder hat die Möglichkeit sich zu registrieren und Dateien unter einer freien Lizenz hochzuladen. Die Finanzierung erfolgt lediglich über Spenden. Die Seite enthält viele kleine, einfache Designs mit einer schönen Auswahl an Alltagsgegenständen und Ersatzteilen für Open-Source-Drucker. Es sind STL-Dateien für zahlreiche Anwendungen vorhanden, darunter sind auch viele technische Bauteile für die Bastler- und Maker-Community.

 

2. 3D-Drucker- und -Scanner-Hersteller

3D-Druckerhersteller: 3D-Systems mit Makerbot und Thingiverse
Diese Plattformen sind auf Creative Commons und Public-Domain-Dateien spezialisiert. Die 3D-Vorlagen sind kostenlos, aber Sie müssen die vom Autor festgelegte spezifische Copyright-Vergabe respektieren.

Auf Thingiverse.com, oder weitsichtig als Universum der Dinge benannt, stehen heute über zwei Millionen 3D-Dateien beziehungsweise 3D-Vorlagen im STL Format [3] zum kostenlosen Download zur Verfügung. Es wurden nicht nur Produkte und Teile von stolzen Makern und Enthusiasten hochgeladen, sondern auch Fertigungsunternehmen haben auf Thingiverse.com Ersatzteile zum kostenlosen Download zur Verfügung gestellt. Thingiverse (www.thingiverse.com), wurde im Oktober 2008 von Zach Smith und vom Makerbot Industries Co-Founder und CEO Bre Pattis in NYC ins Leben gerufen. 

Die Einnahmen von Thingiverse werden durch Werbung generiert. Für Thingiverse ist die Erstellung von Inhalten wichtig, weil MakerBot eines der ersten Unternehmen war, das 3D-Drucker für überwiegend nicht industrielle Kunden, sogenannte Enthusiasten und Maker, herstellte und auf eine Community angewiesen war. Inzwischen ist Bre Pattis nicht mehr für Makerbot tätig, denn Makerbot und Thingiverse wurden 2013 an 3D-Systems verkauft.

3D-Druckerhersteller: Formlabs mit Pinshape [4] Der US-amerikanische Desktop-3D-Druckerhersteller Formlabs hat sich auf Stereolithografie-3D-Drucker spezialisiert und betreibt den Marktplatz Pinshape. Folglich finden sich auf der Plattform auch viele Modelle, die für diese Technologie optimiert wurden. Im Gegensatz zu Thingiverse gibt es bei Pinshape auch kostenpflichtige Modelle.

3D-Druckerhersteller: Zortrax (Polen) mit der Zortrax Library [5] Bei Zortrax ist die 3D-Vorlagenbibliothek von der Software getrennt und für jeden zugänglich. Das heißt, jeder kann nach STL-Dateien suchen, diese kostenlos herunterladen und auf einem FDM-Drucker herstellen. 

3D-Scannerhersteller: Scannerhersteller
Ja, ergänzend hat sich der 3D-Scannerhersteller Artec mit seinem Marktplatz https://www.artec3d.com/3d-models ebenfalls eine Community gebildet. 

 

3. Softwarehersteller mit Marktplatz

3D Warehouse [6] ist eine 3D-Modell-Datenbank von Trimble, die direkt in Zusammenhang mit der Designsoftware SketchUp [7] steht.
Es kann nach Produkten, Modellen, Sammlungen und Katalogen gesucht werden. 3D Warehouse ist eine offene Bibliothek, in der SketchUp-Benutzer 3D-Modelle hochladen und herunterladen können, um sie zu teilen. Alle Modelle in 3D Warehouse sind kostenlos, sodass jeder Dateien zur Verwendung in SketchUp oder sogar anderer Software wie AutoCAD, Revit und ArchiCAD herunterladen kann. Zudem können Unternehmen eine offizielle Seite zur Hinterlegung ihres eigenen 3D-Produktkatalog präsentieren. SketchUp-Designer können 3D Warehouse besuchen, um neue Produkte zu entdecken oder sich beim Entwerfen eigener Produkte inspirieren zu lassen.

3D-Druckerhersteller: Traceparts [8] TraceParts gehört zur Trace Software International und ist einer der weltweit führenden Anbieter digitaler 3D-Inhalte für den Maschinenbau mit mehreren Millionen 3D-Vorlagen in unterschiedlichen Formaten zum freien Download für überwiegend professionelle Anwender. Die Firma stellt webbasierte Lösungen bereit, wie beispielsweise CAD-Bauteilbibliotheken, elektronische Kataloge und Produktkonfigura-toren.

 

4. Marktplätze fokussiert auf Spezialgebiete

Spezialgebiet: Anatomische Modelle – Embodi3D [9]
Embodi3D ist eine Online-Community für biomedizinische 3D-Drucke, die druckbare anatomische Modelle als STL-Dateien zur Verfügung stellen. Embodi3D ist die größte und am schnellsten wachsende Bibliothek von 3D-druckbaren anatomischen Modellen, die aus echten medizinischen Scans generiert wurden. Eine einzigartige wissenschaftliche Ressource, die meisten Dateien sind kostenlos. Registrierte Mitglieder können Modelle herunterladen, hochladen und verkaufen. Es können auch CT-Scans kostenlos in druckbare 3D-Modelle konvertiert werden. 

Spezialgebiet: Modelle von Menschen – Renderpeople [10] Renderpeople bietet 3D-Modelle von Menschen. Sie funktionieren in mehreren Softwareprogrammen, einschließlich 3DS Max, Cinema4D, SketchUp und weiteren Programmen.

 

5. Marktplatz mit Verlag

Car Body Design
Car Body Design [11] ist eine unabhängiger Verlag der 2004 von Marco Traverso aufgebaut wurde und heute von der in Rom ansässigen Firma Line22 SRL betrieben wird. Car Body Design ist eine führende Website in den Bereichen Automobil- und Industriedesign mit monatlich über 2 Millionen besuchten Seiten. Unter der Rubrik »Links« befinden sich zahlreiche »Free 3D-Modells« und deren Link hin zu edlen Automarken wie BMW, Lamborghini, Chevrolet, Alfa Romeo, ISO Grifo, etc. sowie zahlreichen Konzeptautos.

 

6. Marktplatz mit 3D-Druckservice

Shapeways in NYC
Ein Marktplatz, der mit einem 3D-Druckdienstleister verbunden ist, kann Vorteile bieten, weil etwa besondere Druckmaterialien und 3D-Drucktechnologien benötigt werden, welche die eigenen 3D-Drucker nicht abdecken. Ein Beispiel ist die in New York ansässige Firma Shapeways [12]. Diese verfügt zusätzlich zu den 3D-Modellen über die gängigen 3D-Druck-Fertigungstechnologien wie Selective Laser Sintering, Binder Jetting, Multi Jet Fusion, Stereolithography, Selective Laser Melting, Material Jetting oder Wax Casting. Zudem wird international versendet. Des Weiteren können durch die unterschiedlichen 3D-Drucktechnologien ein Vielzahl von Materialien für den Druck verwendet werden. 

Threeding
Ein weiterer Marktplatz für 3D-Vorlagen mit einem Printing Services ist bulgarische Firma Threeding [13]. auf der für den 3D-Druck geeignete 3D-Modelle gekauft, verkauft oder ausgetauscht werden können. 

Jomatik GmbH
Die ehemalige Berliner Firma »trinckle«, welche von der Freien Universität Berlin unterstützt wurde, gehört inzwischen zum Tübinger SLS-Dienstleister der Jomatik GmbH [14]. Der Marktplatz ermöglicht Designern das Uploaden und zur Verfügung stellen von 3D-Modellen, die von Kunden hinsichtlich Größe, Farbe oder Druckmaterial verändert und über den 3D-Druckservice physikalisch bestellt werden können. 

 

7. Marktplatz mit physikalischen Drucker und Zubehör Verkaufsshops

Marktplatz plus Geschäft (für 3D-Druck, 3D-Scanner, Material und Zubehör)
Im Juni 2013 startete iMakr [15] den Online Marktplatz MyMiniFactory [16], eine Website, die sich dem kostenlosen Austausch von 3D-druckbaren Dateien zwischen Makern beziehungsweise Designern widmet. MyMiniFactory ist Repository mit einer Community für kostenlose 3D-Dateien. Es existieren zwei iMakr-Shops, in London und New York, welche 3D-Drucker und Zubehör verkaufen. Die Website bietet 3D-Modelle von professionellen Makern. Die Website MyMiniFactory ist zudem in sechs verschiedenen Sprachen verfügbar.

Besonderheiten auf MyMinifactury sind im Ecosystem von MyMinifactury: 

  • Ein Subbereich auf MyMinifactory ist das Projekt des Open-Source-Museums »Scan the World« mit inzwischen über 20.000 Objekten zum Download [17].
  • Designer können Crowdfunding Kampagnen starten, ein Geschäft damit nachhaltig finanzieren und somit ihre Kreativität mit der Community teilen. 
  • Ein »Pledge Manager«, damit Designer nach dem Ende einer Crowdfunding-Kampagne weiterhin Einnahmen erzielen können und Maker auf diese Projekte zugreifen können.

Zudem können Geschäfte auf dem Marktplatz eröffnet werden.

 

8. Suchmaschinen mit Marktplätzen

Suchmaschinen für 3D-Vorlagen sind in kleiner Dimension vergleichbar mit Google, denn sie geben auf Basis eines Schlagwortes einen Überblick über die dazu passenden 3D-Objekte welche auf unterschiedlichen Marktplätzen zu finden sind. Die Suchmaschinen haben mitunter unterschiedliche Suchschwerpunkte, etwa: 

  • STLFinder.com – Hier werden kostenlose 3D-Modelle gesucht
  • 3DFindIT.com – Bietet mit über 3.700 CAD- und BIM-Katalogen in denen gezielt nach der 3D-Vorlagen gesucht werden (siehe dazu auch die Suchmöglichkeiten in Punkt 5 der nachfolgend beschriebenen Marktplatz-Bewertungskriterien sowie in Abbildung 1).

Eher generalistische Suchmaschinen sind 

 

Abbildung 1: Kriterien zur Auswahl eines Marktplatzes

 

Wie wählt man einen Marktplatz aus? Wenn man als Interessent nach 3D-Vorlagen sucht, auf welche Kriterien sollte man bei der Auswahl eines Marktplatzes für 3D-Vorlagen achten? Nachfolgend sind einige Kriterien aufgelistet (siehe dazu auch Abbildung 1). 

1. Zielgruppe und Anzahl der 3D-CAD Modelle beziehungsweise 3D-Vorlagen
Ist schnell erkennbar, welche Zielgruppe(n) mit dem Marktplatz bedient werden soll(en), zum Beispiel Endkunden die ein Ersatzteil suchen, Maker, professionelle Designer oder sogar Firmen. Und: Je mehr 3D-Vorlagen auf dem Marktplatz verfügbar sind, desto größer ist die Chance das gesuchte 3D-Modell zu finden. 

2. Informationen zu den 3D-Vorlagen
Zusätzliche Informationen zu den einzelnen 3D-Dateien: Anzahl der Downloads, Nutzerfeedback über die Erfahrungen mit einer einzelnen 3D-CAD-Datei beim Druck, Informationen für die Einstellungen ausgewählter 3D-Druckermodelle und Druckmaterialien, Druckzeiten unter bestimmten Annahmen, ggfs. Hinweise zur Nachbearbeitung, Kommentare von Nutzern, etc.

3. Angebotene Dateiformate
Es ist wichtig, in welchen Formaten die angebotenen 3D-Vorlagen verfügbar sind. Das Dateiformat ist für den zum Einsatz kommenden Drucker bedeutsam. Das heißt, die am häufigsten verwendeten Dateiformate für den 3D-Druck sollten angeboten werden wie STL (Standard Triangulation Language), STP bzw. STEP (STandard for the Exchange of Product model data), OBJ (OBJect), AMF (Additive Manufacturing File Format) und immer häufiger wird auch 3MF (3D Manufacturing Format oder auch 3MF). Das 3MF-Dateiformat wurde vom 3MF-Konsortium entwickelt und veröffentlicht. Das Konsortium wurde von Microsoft gegründet und umfasst mittlerweile namhafte Mitglieder und Unterstützer aus den diversen Industriesparten, wie etwa Autodesk, PTC, Ultimaker, HP, Shapeways, Siemens, Stratasys, EOS und viele weitere Firmen. Das sehr häufig verwendete STL-Format wird beispielsweise bei Thingiverse für alle dort angebotenen Dateien verwendet. Das STL-Format beschreibt nur die Oberflächengeometrie eines dreidimensionalen Objekts ohne weitere Informationen zu Farbe, Textur oder anderen Daten zum CAD-Modell. Das CAD-Modell wird dabei mit Hilfe von Dreiecken als sogenanntes Meshs abgebildet. In einem Mesh muss jeder Punkt eines Dreiecks zumindest in drei Dreiecken vorkommen. Das STL-Dateiformat wurde 1987 von 3D Systems Inc. für den ersten 3D-Drucker von 3D Systems entwickelt und 1988 veröffentlicht. Der Fokus lag dabei auf den Stereolithografie-Druckern. Erst im Jahr 2009 wurden größere Änderungen und Erweiterung im Dateiformat vorgenommen. Das Resultat dieser Änderung ist das heute als AMF bekannte Dateiformat [18]. 

Des Weiteren gibt es das GCode-Format (auch .gc oder .gx), welches die konkreten Befehle für den 3D-Drucker beinhaltet. Es kann vereinfacht mit einem Druckertreiber verglichen werden.

4. Informationen über die Qualitätskontrolle dereingehenden 3D-Vorlagen
Kann man sicher sein, dass die ausgewählte 3D-Datei auch tatsächlich wie dargestellt korrekt gedruckt wird? Auf manchen Marktplätzen laden tausende von Entwicklern und Makern 3D-CAD-Dateien hoch. Leider überprüfen viele Marktplätze die Druckbarkeit und Druckqualität der Dateien nicht. Der Benutzer hat das Risiko, dass der Druck fehlschlägt, was eine Zeit- und Geldverschwendung darstellt. Man sollte daher darauf achten, dass eine Qualitätskontrolle vorliegt.

5. Suchfunktionsmöglichkeiten
Unterschiedliche Suchfunktionen können leichter zur gewünschten 3D-Vorlage führen. Ein Beispiel für benutzerfreundliche Suchfunktionen ist www.3DFindIt.com. Hier ist eine Suche beispielsweise

  • auf Basis eines Schlagwortes
  • durch eine klassifizierende Beschreibung
  • durch die Filterung innerhalb einzelner Kataloge (über Sachmerkmale)
  • durch die Beschreibung von Funktionen, welche mit dem 3D-Objekt erfüllt werden sollen
  • geometrische Suche, das heißt, durch den Upload eines existierenden 3D-Modells oder 
  • durch den Upload einer Skizze vom Objekt oder eines Fotos, möglich

Es auch wichtig, dass der Marktplatz gut indiziert ist und schnell zur gewünschten 3D-Vorlage führt. Manchmal sind ungewöhnliche Kategorien oder Dateien schwer zu finden. 

6. Angebotene 3D-CAD-Dateien beziehungsweise 3D-Vorlagen – kostenlos oder kostenpflichtig
Werden kostenlose oder/und kostenpflichtige Modelle auf dem Marktplatz angeboten? Oft sind kostenpflichtige Modelle nicht teuer und bieten eine bessere Qualität.
Auf der anderen Seite stellt sich für den Ersteller einer 3D-CAD-Datei beziehungsweise Vorlage die Frage, wie viel Prozent des Umsatzes – bei Verkäufen durch die hochgeladenen 3D-Vorlagen – beim Marktplatzbetreiber verbleiben.

7. Marktplatzauslegung: Generalist oder fokussiert auf bestimmte Themen
Bei speziellen Objekten (etwa anatomische Objekte vom Menschen) ist es sinnvoll erst zu schauen, ob es einen darauf fokussierten Marktplatz gibt (etwa Embodi3D), in dem eine Vielzahl anatomischer Modelle angeboten werden. Diese Angebotsbreite kann möglicherweise nicht durch einen Marktplatz, der wie ein »Generalist« aufgestellt ist, abgedeckt werden.

8. Herkunft der 3D-CAD-Dateien: Maker, professionelle Entwickler oder Firma
Der Ersteller der hochgeladenen 3D-Vorlage kann ein Hinweis auf die Qualität der 3D-Vorlage geben. Mögliche Ersteller von hochgeladenen Dateien können Maker oder Enthusiasten, professionelle Entwickler oder Firmen sein. Auf sehr großen Marktplätzen sind mitunter all diese Erstellergruppen zu finden. Für das eigene konkrete Projekt sollte also stets betrachtet werden, wer die spezielle 3D-Vorlage erstellt hat.

9. Verbindung des Marktplatzes mit einem 3D-Druckdienstleister

Grundsätzlich stellt sich bei jeder 3D-Datei die Frage, ob diese Inhouse oder durch einen 3D-Druckdienstleister hergestellt wird, weil besondere Druckmaterialien und 3D-Drucktechnologien benötigt werden, welche die eigenen 3D-Drucker nicht abdecken. Durch Nutzung eines 3D-Druckdienstleisters in Verbindung mit dem Marktplatz kann die Gewohnheit sowie die Art und Weise, wie man den 3D-Prozess durchläuft mitunter geändert werden.

10. Sonstige Mehrwerte für Kunden aber auch die Ersteller der 3D-Vorlagen

Hier stellt sich die Frage, ob durch den Marktplatz sonstige Unterstützungsleistungen wie z.B. 

  • Design Services,
  • ein Rapid-Prototyping-Prozess oder
  • ein kostenloser Vorkalkulationsgenerator für die Preisberechnung des 3D-Objekts (für den Fall das ein Druckdienstleister zum Marktplatz gehört) angeboten werden.

Für den Ersteller der 3D-Dateien stellen sich Fragen wie: 

  • Existiert die Möglichkeit, einen eigenen Shop zur Einrichtung im Marktplatz einzurichten,
  • können dort mehrere 3D-Vorlagen von einem Ersteller hinterlegt werden oder
  • existiert beispielsweise ein besonders benutzerfreundliches Abrechnungssystem.

Die Abbildung 1 gibt einen Überblick über die Kriterien für die Auswahl eines Marktplatzes und Abbildung 2 einen Überblick über verschiedene Marktplätze [19].

 

Abbildung 2: Adressen für Marktplätze

 

Ausblick. In den Marktplätzen für 3D-Dateien sind Millionen von Artikeln als 3D-Vorlagen zum Download hinterlegt. Deshalb haben sich die Marktplätze bereits jetzt zu einem Treiber für die Produktentwicklung in nahezu allen Industrien entwickelt. Gekaufte Produkte müssen als Alternative zu kostenlose  oder kostengünstige Downloads und nachfolgender eigener Herstellung besser sein. 

Entwicklungsländer haben zusätzlich zum Produktportfolio aus der eigenen Industrie die Möglichkeit, weitere Produkte anhand der 3D-Dateien aus den Marktplätzen zu verbessern und selbst vor Ort mit einem 3D-Drucker zu fertigen. Die Marktplätze stellen einen in diesem Umfang vermutlich nie dagewesenen Know-how-Transfer dar. 

Aber wie der ehemalige Generalsekretär der UNO, Ban Ki-moon, einst sagte, »jede Supertechnologie bringt auch hohe Risiken mit sich«. Es muss stets darauf geachtet werden, dass auf den existierenden Marktplätzen nicht 3D-CAD-Dateien kursieren, welche für die allgemeine Sicherheit eine Gefahr darstellen könnten.

Natürlich, auch hier wird die künstliche Intelligenz mitspielen: Das heißt, Suche nach einem 3D-Objekt über Spracheingabe oder über ein hochgeladenes Foto und es werden Modelle aus der bestehenden Bibliothek vorgeschlagen. Sollte das Modell nicht vorhanden sein, wird es mit einer KI-Software (KIS) erzeugt. Wenn es vorhanden ist wird es auf Kundenwunsch mit einer KI-Software angepasst und in das benötigte Dateiformat überführt. Die angebotenen Produkte und Teile werden explodieren und zu »Gütern der Allgemeinheit«. Wir leben in einer »Exponential Time of Innovation«.

Man verschenkt in Zukunft womöglich auch nicht mehr das physikalische Produkt, sondern eine 3D-Vorlage per Whatsapp oder E-Mail zum Geburtstag oder zu Weihnachten.

 


Martin G. Bernhard ist Geschäftsführer der ECG ­Management & Advisory Services und Gastprofessor für additive Fertigung an der staatlichen Universität von Montes Claros in Brasilien. Darüber hinaus ist er Management-Berater für Technologiethemen wie additive Fertigung, Robotik, künstliche Intelligenz, Digitalisierung und für IT-Management-Themen. 

 

 

[1] von Übel, M.: Photogrammetrie-Software: Die besten Programme 2021 – aktualisiert am 5. März 2021 https://all3dp.com/de/1/photogrammetrie-programm-3d-scan/
[2] Siehe dazu: http://repables.com/
[3] STL ist das gängigste Dateiformat für die Übergabe von CAD-Daten im Bereich der additiven Fertigungsverfahren, denn nahezu alle CAD-Systeme können heute eine STL-Datei erzeugen. Siehe dazu mehr unter https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/was-ist-eigentlich-das-stl-format-a-921853/
[4] Siehe dazu: www.pinshape.com/
[5] Siehe dazu: http://library.zortrax.com/
[6] Siehe dazu: https://3dwarehouse.sketchup.com/
[7] Siehe dazu: https://www.sketchup.com/try-sketchup
[8] Siehe dazu: www.traceparts.com
[9] Siehe dazu: https://www.embodi3d.com/files/
[10] Siehe dazu: https://renderpeople.com/free-3d-people/
[11] Siehe dazu: https://www.carbodydesign.com und https://www.carbodydesign.com/download/3d-models/  
[12] Siehe dazu: https://www.shapeways.com/ und https://www.shapeways.com/marketplace
[13] Siehe dazu: https://www.threeding.com/
[14] Siehe dazu: https://3d-print.jomatik.de/shop.php und https://www.trinckle.com/index.php
[15] Siehe dazu: https://www.imakr3d.de/
[16] Siehe dazu: https://www.myminifactory.com/ und MyMiniFactory: The Community for 3D Printing Creators: https://youtu.be/RInXKFBWygg
[17] Siehe dazu: https://www.myminifactory.com/scantheworld/
[18] Siehe dazu: https://www.ab3d.at/stl-obj-stp-3mf-alles-eine-frage-des-datei-formats/ sowie https://www.protolabs.de/ressourcen/design-tipps/3d-cad-programme/
[19] Siehe dazu die Auflistungen über weitere Marktplätze unter: 
https://m.all3dp.com/de/1/3d-modell-kostenlos-download-besten-webseiten/ und 
https://www.aniwaa.com/guide/3d-printers/best-sites-download-free-stl-files-3d-models-and-3d-printable-files-3d-printing/ und
https://3duss.de/2021/03/24/2021-beste-websites-fuer-kostenlose-stl-dateien-und-3d-druckermodelle/

 

Illustration: © VAlex/shutterstock.com

 

Industrie 4.0: Additive Fertigung in der Automobil­industrie – Mit Speed von der Idee zur Produktion

Die additive Fertigung hält immer mehr Einzug in die Produktionsstätten der Automobilhersteller. Neben Prototypen, Design, Entwicklung und Digitalisierung der Ersatzteile ermöglicht die AF Kosten, Zeit und Gewicht bei der Herstellung komplexer Teile zu reduzieren sowie eine erhöhte Anpassungsfähigkeit auf Designebene zu erreichen. AF wird die Entwicklung in der Automobilindustrie bei Kleinserien, aber auch in der Massenproduktion erheblich beeinflussen.

Industrie 4.0: Additive Fertigung in der Möbelindustrie – Kundenindividuelles Design, Arbeitsschritte zusammenlegen, Arbeitsplätze zurück holen

In der »Additive Fertigung« (AF), umgangsprachlich auch 3D-Druck genannt, wird eine 3D-Datei eines Objekts erstellt und konvertiert in eine für das additive Fertigungssystem verständliche Sprache, an ein additives Fertigungssystem gesendet und ausgedruckt. Mit Großraumdruckern können kundenindividuelle Möbel gedruckt, die Digitalisierung von der Entwicklung bis zur Herstellung mit konsistenten einheitlich strukturierten Stammdaten bis hinein in die Web-Applikationen geführt werden.

Industrie 4.0: Ersatzteil-Digitalisierung mit additiver Fertigung – Ein Projektmodell zur praktischen Einführung und Praxisbeispiele

Additive Fertigung wird die Art und Weise, wie Ersatzteile hergestellt, geliefert, gelagert und versendet werden, verändern. Mit AF-Systemen hat sich eine neue Industrie »Manufacturing as a Service« zur Serien- und Massenfertigung etabliert, zudem fertigen 3D-Druckdienstleister einzelne Ersatzteile oder kleine Serien. Dadurch lassen sich Ersatzteile »On Demand« am »Point of Need« fertigen und ausliefern.

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

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.

Industrie 4.0 – Additive Fertigung

Eine neue IT-Anwendungslandschaft ist entstanden. Mit 3D-Druck werden Wertschöpfungsketten und sogar Geschäftsmodelle verändert. Neben dem 3D-Druck existieren noch weitere Begriffe wie 4D-Druck: hier werden intelligente Materialien eingesetzt, die nach dem Druck durch einen Trigger, etwa einen Lichtimpuls, eine Veränderung des gedruckten Objekts erzeugen 5D-Druck: neben der X-, Y- und Z-Achse beim 3D-Druck existieren hier noch…