Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem 3-D Druck und dessen Auswirkungen auf die Logistik. Hierbei handelt es sich um einen systematischen Literaturreview, der das Themengebiet des 3-D Drucks im Hinblick auf die Grundlagen, sowie die aktuellen und zukünftigen Auswirkungen auf die Logistik und Unternehmen darstellt. Da der 3-D Druck mit einem weiteren technologischen Fortschritt im Stande dazu ist, die Massenproduktion abzulösen und eine Mass Customization zu ermöglichen, wird eine weitere industrielle Revolution erwartet.
Mit dem Fortschritt werden verschiedene Zukunftsszenarien im Hinblick auf die erwarteten Kürzungen der Supply Chains, den Wegfall des Warentransports und der Lagerhaltung, sowie die Umstrukturierung auf einer globalen Ebene dargestellt. Die Kategorisierung und Bewertung dieser Szenarien erfolgt im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit des Eintritts, wobei die Aktualität der zugrunde liegenden Informationen aufgrund des schnellen technischen Fortschritts stets im Vordergrund steht.
In dem folgenden Literaturreview werden die Auswirkungen des 3-D Drucks auf die Logistik dargestellt. Aufgrund der Tatsache, dass der aktuelle Stand der Technologie einer beständigen Entwicklung unterliegt, werden zum einen die heutigen Anwendungsgebiete und Auswirkungen des 3-D Drucks, sowie Prognosen und Zukunftsszenarien herangezogen. Zum anderen werden die zukünftigen Veränderungen in den Bereichen der Logistik und der Supply Chains, der Unternehmen, der Geopolitik, sowie das Themengebiet der Industriellen Revolution durch den 3-D Druck, beleuchtet. Anschließend erfolgt eine Bewertung und Kategorisierung der Veränderungsszenarien und Prognosen im Hinblick auf die erwartete Wahrscheinlichkeit des Eintritts.
Um den Entwicklungsstand in der Thematik des folgenden Literaturreviews umfassend darzustellen erfolgte der Einsatz von Kriterien zur Auswahl der zu Grunde liegenden 37 wissenschaftlichen Quellen. Bei der Literaturrecherche wurde die Suchmaschine der Hochschule Osnabrück, scin|os, sowie die Fachdatenbanken des Datenbank Infosystems und die Zeitschriftendatenbanken der Hochschule Osnabrück genutzt. Zudem erfolgte eine weitere Literaturrecherche über Google Scholar, sowie spezieller Unternehmenswebsites auf denen der Forschungsstand und Pressemitteilungen zur Thematik veröffentlicht sind.
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
2 DER FORTSCHRITT DER HERSTELLUNGSMETHODEN
3 DIE FUNKTIONSWEISE DES 3-D DRUCKS
3.1 DAS STL-FORMAT
3.2 DIE VERFAHREN DER ADDITIVEN FERTIGUNG
3.2.1 Der 3-D Pulverdruck
3.2.2 Das Selektive Lasersintern, das Laserschmelzen und die Stereolithographie
3.2.3 Die Fused Filament Fabrication
3.2.4 Das Polyjetverfahren und das Spritzgießverfahren
4 DIE ADDITIVE FERTIGUNG
4.1 DIE VORTEILE DER ADDITIVEN FERTIGUNG
4.1.1 Die Vorteile aus der Sicht der Logistik
4.1.2 Schicht für Schicht zur Umweltfreundlichkeit
4.2 DIE GRENZEN DES 3-D DRUCKS
4.3 VORSICHT, PATENT!
5 AKTUELLE EINFLÜSSE DES 3-D DRUCKS AUF DIE LOGISTIK
5.1 DIE INNOVATIVEN KONZEPTE DER LOGISTIKDIENSTLEISTER
5.2 MASS CUSTOMIZATION – MIT INDIVIDUELLER MASSENWARE ZUM ERFOLG
5.2.1 Der 3-D Druck erobert die Luftfahrt
5.2.2 3-D Druck in der Medizin
5.2.3 3-D Druck im Fahrzeugbau
6 SCHICHT FÜR SCHICHT IN DIE ZUKUNFT
6.1 DIE LOGISTIK UND DIE 3-D REVOLUTION
6.1.1 Die Supply Chains der Zukunft
6.1.2 Die Potentiale der neuen Supply Chains
6.1.3 Die Passgenaue Supply Chain für jede Unternehmensstrategie
6.1.4 Die Supply Chain Analysen der Kurierdienste
6.1.4.1 Das Warehouse-Szenario
6.1.4.2 Das Local Hub Szenario
6.1.4.3 Das In-Home Szenario
6.2 AUSWIRKUNGEN AUF DIE UNTERNEHMEN
6.2.1 Der Umstieg auf die Additive Fertigung
6.2.2 Geschäftsmodelle im B2B- und B2C Bereich
6.3 DER PLATTFORM-GEDANKE
6.4 DIE GLOBALE UMSTRUKTURIERUNG
7 DIE INDUSTRIELLE REVOLUTION – VORBEI MIT DER MASSENFERTIGUNG?
7.1 AB WANN LOHNT SICH DER EINSATZ DER ADDITIVEN FERTIGUNG? – STUDIEN UND ANALYSEN
7.2 DER 3-D DRUCK UND DIE WIRTSCHAFTLICHKEIT
7.3 KOMBINIERTE PRODUKTIONSMETHODEN
7.4 DIE ABLÖSUNG DER MASSENFERTIGUNG
8 BEWERTUNG UND KATEGORISIERUNG DER SZENARIEN
8.1 DAS WAREHOUSE SZENARIO
8.2 DAS LOCAL HUB SZENARIO
8.3 DAS IN-HOME SZENARIO
8.4 DIE GLOBALE UMSTRUKTURIERUNG
8.5 DER ABBAU DER ARBEITSKRÄFTE UND DER WEGFALL DER LKW FAHRTEN
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit verfolgt das Ziel, die Auswirkungen der 3D-Druck-Technologie auf die Logistik und die bestehenden Supply Chains systematisch zu analysieren, Veränderungsszenarien zu kategorisieren und deren Eintrittswahrscheinlichkeit sowie wirtschaftliche Folgen für Unternehmen zu bewerten.
- Systematischer Literaturreview zur additiven Fertigung und deren Potenzial für eine industrielle Revolution.
- Analyse veränderter Supply-Chain-Strukturen durch dezentrale Produktion und Mass Customization.
- Bewertung konkreter Zukunftsszenarien (Warehouse, Local Hub, In-Home) hinsichtlich ihres Einflusses auf Logistikdienstleister.
- Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen, Patentrechtsthemen und Auswirkungen auf den globalen Warenverkehr.
Auszug aus dem Buch
Die Funktionsweise des 3-D Drucks
Die Funktionsweise des 3-D Drucks basiert grundsätzlich auf einer dreidimensiona len CAD-Zeichnung. Diese ist ein, am Computer erstelltes Volumenmodell, welches die Oberfläche des herzustellenden Objekts umschreibt. In den entwickelten CAD Programmen gibt es Schnittstellen, um den Datenaustausch zu ermöglichen. Eine Standardschnittstelle ist bei zahlreichen Programmen die STL-Datei. Bei der Vorbe reitung des Drucks wird die dreidimensionale Zeichnung des Objekts im ersten Schritt durch das CAD-Programm in ein Netz, welches aus Dreiecksflächen besteht, umgewandelt und danach, beispielsweise in Form einer STL-Datei, exportiert. Die Darstellung der Oberfläche erfolgt anhand mathematischer Funktionen, wie den Spli nes. Mithilfe einer Software wird das Objekt schichtweise aufgeteilt. Dies erfolgt, da der 3-D Drucker ebenfalls schichtweise arbeitet und im Zuge des additiven Ferti gungsprozesses das Objekt, das anfangs in dem CAD-Modell dargestellt wurde, Schicht für Schicht produziert.
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Die Einleitung erläutert die Relevanz der 3D-Druck-Technologie für die Fertigungsindustrie und umreißt die Zielsetzung des systematischen Literaturreviews zur Untersuchung logistischer Auswirkungen.
2 DER FORTSCHRITT DER HERSTELLUNGSMETHODEN: Dieses Kapitel beschreibt die historische Entwicklung von manuellen Herstellungsmethoden hin zu industriellen, subtraktiven Fertigungsverfahren und führt den Begriff der Additiven Fertigung ein.
3 DIE FUNKTIONSWEISE DES 3-D DRUCKS: Hier werden die technischen Grundlagen, insbesondere die Bedeutung des STL-Formats und verschiedener schichtbasierter Fertigungsverfahren wie Pulverdruck und Stereolithographie, erklärt.
4 DIE ADDITIVE FERTIGUNG: Dieses Kapitel behandelt die technologische Bandbreite, Vorteile wie Variantenvielfalt und Materialeffizienz sowie die Grenzen und patentrechtlichen Aspekte der Technologie.
5 AKTUELLE EINFLÜSSE DES 3-D DRUCKS AUF DIE LOGISTIK: Das Kapitel analysiert, wie Logistikdienstleister durch innovative Konzepte auf die 3D-Druck-Entwicklung reagieren und wie Mass Customization Branchen wie Luftfahrt, Medizin und Fahrzeugbau verändert.
6 SCHICHT FÜR SCHICHT IN DIE ZUKUNFT: Dieses Kapitel befasst sich mit der Revolution der Logistik, der Transformation von Supply Chains durch dezentrale Produktion, Unternehmensstrategien und spezifischen Szenario-Analysen für Kurierdienste.
7 DIE INDUSTRIELLE REVOLUTION – VORBEI MIT DER MASSENFERTIGUNG?: Hier wird die Wirtschaftlichkeit der Additiven Fertigung im Vergleich zur Massenproduktion diskutiert und analysiert, ab wann sich der Einsatz additiver Verfahren im Vergleich zu traditionellen Methoden lohnt.
8 BEWERTUNG UND KATEGORISIERUNG DER SZENARIEN: Das Fazit-Kapitel bewertet und kategorisiert die zuvor entwickelten Szenarien hinsichtlich ihrer Wahrscheinlichkeit und diskutiert die Auswirkungen auf den globalen Warenverkehr und den Arbeitsmarkt.
Schlüsselwörter
3D-Druck, Additive Fertigung, Logistik, Supply Chain, Mass Customization, Industrielle Revolution, STL-Format, Nearshoring, Lagerhaltung, Geschäftsmodelle, Patentrecht, Prototyping, 3D-Drucker, Warenverkehr, Technologiefortschritt.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht das Potenzial und die Auswirkungen der 3D-Druck-Technologie (Additive Fertigung) auf bestehende logistische Prozesse, Wertschöpfungsketten und die globale Industriestruktur.
Welche sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Zu den zentralen Themen gehören die technischen Grundlagen der additiven Fertigung, logistische Effekte wie die Verkürzung von Supply Chains, sowie wirtschaftliche Aspekte wie Mass Customization und globale Umstrukturierungen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel besteht in einer systematischen Literaturanalyse, um den aktuellen Kenntnisstand über 3D-Druck abzubilden und künftige Veränderungsszenarien in der Logistik anhand ihrer Eintrittswahrscheinlichkeit zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode wird für die Arbeit verwendet?
Die Autorin führt einen systematischen Literaturreview durch, bei dem 37 wissenschaftliche Quellen ausgewertet und verschiedene Zukunftsszenarien mithilfe von analytischen Annahmen kategorisiert werden.
Welche Inhalte bilden den Schwerpunkt des Hauptteils?
Der Hauptteil gliedert sich in eine technische Einführung, die Vorteile und Grenzen der Additiven Fertigung, aktuelle Praxisbeispiele in verschiedenen Industrien und eine detaillierte Analyse logistischer Szenarien wie dem Warehouse-, Local-Hub- und In-Home-Szenario.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit am besten?
Schlüsselbegriffe sind Additive Fertigung, Supply-Chain-Transformation, Mass Customization, 3D-Revolution, logistische Effizienz und globale Warenstrom-Umstrukturierung.
Wie verändert der 3D-Druck laut der Arbeit die Lagerhaltung?
Durch die Möglichkeit, Ersatzteile direkt bei Bedarf ("on demand") vor Ort zu drucken, kann die Notwendigkeit physischer Lagerhaltung minimiert oder sogar ersetzt werden, was Lagerkosten und Platzbedarf drastisch reduziert.
Warum ist die Unterscheidung zwischen dem Warehouse- und dem In-Home-Szenario wichtig?
Sie markieren unterschiedliche Stufen der Dezentralisierung: Während das Warehouse-Szenario noch auf zentral gesteuerte Logistikketten setzt, beschreibt das In-Home-Szenario die Verlagerung der Produktion direkt zum Endkonsumenten, was die klassische Logistik-Lieferkette grundlegend infrage stellt.
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- Julia Malcev (Autor), 2016, 3D-Druck und die Auswirkungen auf die Logistik, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/342968
