Innovationen in der Fertigung – Die wichtigsten Trends für 2024

KI, Smart Factories und 4D-Druck: Bj?ern Klaas, Vice President and Managing Director von Protolabs Europe, gibt seine zentralen Einsch?tzungen zu den Fertigungstrends f?r 2024 ab

Putzbrunn bei M?nchen, 14. Dezember 2023 – Protolabs, ein weltweit f?hrender Fertigungsspezialist, gibt zum Jahresabschluss einen Ausblick auf die zentralen und bestimmenden Fertigungstrends, die die Fertigungsindustrie im kommenden Jahr erwarten werden. Geopolitische Spannungen, anhaltende Unterbrechungen der Lieferketten, steigende Kosten, neue Anforderungen an die Arbeitskr?fte und Nachhaltigkeitsziele haben im vergangenen Jahr ein Gef?hl der Dringlichkeit und Notwendigkeit von Innovationen in der Fertigung geschaffen und werden dementsprechend auch 2024 zentral f?r k?nftige Entwicklungen sein. Zugleich nehmen aber auch neue Technologien und Fertigungsmethoden einen entscheidenden Einfluss auf die Trends von 2024 – wie auch anhand der Trendprognose von Protolabs erkannt werden kann.

Mit KI & Smart Factories neue Ziele verwirklichen

Laut Protolabs wird 2024 der ?bergang zu intelligenten Fabriken mit einer st?rkeren Integration von KI, 5G, Internet der Dinge (IoT), Datenanalyse und Cloud Computing erfolgen. Dies wird unter anderem zahlreiche Vorteile wie Kosteneinsparungen, aber auch die Steigerung der Produktqualit?t, Sicherheit und Nachhaltigkeit mit sich bringen.

W?hrend 2023 ein Rekordjahr f?r die Implementierung von 3D-Druckern und additiver Fertigung innerhalb der Industrie darstellte, werden im kommenden Jahr die Effizienz, Geschwindigkeit und die vermehrt zu beobachtenden konkreten Anwendungsf?lle von KI einen zus?tzlichen Schub f?r die additive Fertigung ausl?sen. “Traditionell wurde die additive Fertigung besonders zur Herstellung von Prototypen benutzt”, erkl?rt Bj?ern Klaas, Vice President and Managing Director von Protolabs Europe. “Was wir derzeit beobachten k?nnen, ist allerdings, dass immer mehr Unternehmen auch regul?re Bauteile, die schlussendlich im fertigen Produkt verbaut werden, fertigen lassen. Eine besondere Rolle spielen dabei der Metall-3D-Druck und immer modernere Druckverfahren – aber eben auch die Anwendung von KI, die diese Entwicklung weiter vorantreiben wird.”

Dezentralisierte Betriebe zur ?berwindung von Lieferkettenschwierigkeiten

Eine weitere Prognose, die Protolabs und Bj?rn Klaas f?r das kommende Jahr ausmachen, ist die st?rkere Fokussierung der Industrie auf dezentralisierte Betriebe. Nicht zuletzt dadurch, dass die Herstellung von Produkten so nah wie m?glich an ihrem Verwendungsort zahlreiche Vorteile bietet, k?nnen hierbei lange Transportwege f?r Teile und Produkte vermieden werden. Unternehmen werden so dabei unterst?tzt, Unsicherheiten in Bezug auf die Lieferkette zu ?berwinden.

“Dadurch, dass die unterschiedliche Verf?gbarkeit von Ressourcen, Spezialisierungen auf einzelne Fertigungsprozesse und bestehende gewachsene Lieferketten es nicht immer erm?glichen mit lokalen Einrichtungen oder Lieferanten zusammenzuarbeiten, erscheint diese Prognose zun?chst kontrainduktiv”, erkl?rt Bj?rn Klaas. “Dennoch erm?glicht eine engere Kooperation mit lokalen Partnern Unternehmen es, flexibler zu sein und schneller auf sich ?ndernde Kundenbed?rfnisse und Markttrends zu reagieren. Hersteller werden daher 2024 zunehmend einen hybriden Ansatz verfolgen, bei dem sie je nach Bedarf sowohl eine zentrale Fabrik als auch ein Netz lokaler Einrichtungen nutzen k?nnen.”

Untermauert wird dieser Trend durch den 2023 erschienenen The Balancing Act Report von Protolabs, in dem rund 55 Prozent der Hersteller angaben, auch Alternativen wie “Friendly Shoring” in Betracht zu ziehen. Darunter versteht man das Verlagern von Lieferketten und Produktion in L?nder, welche ?hnliche Werte und eine ?hnliche Kultur wie das eigene Heimatland aufweisen.

Seite an Seite mit Cobots – die Zukunft der Arbeitskraft?

Zweifellos ver?ndern KI und andere Technologien wie Cobots die Art und Weise, wie Arbeit verstanden und gelebt wird – Studie von Protolabs zeigt allerdings auch auf, dass die Befragten die menschliche Kreativit?t als entscheidendes Element f?r Innovationskraft ausmachen. Mehr als die H?lfte der Befragten (56 Prozent) glaubt, dass Cobots die Produktivit?t der Mitarbeiter steigern werden, und 57 Prozent sagen, dass sie eine bessere Ideenfindung unterst?tzen werden. W?hrend Cobots repetitive und schwere Aufgaben ?bernehmen, k?nnen sich Mitarbeiter dementsprechend auf kreativere Aspekte ihrer Arbeit konzentrieren.

“Der sich immer st?rker versch?rfende Fachkr?ftemangel zeigt klar auf, dass Mitarbeitende nach wie vor h?chste Relevanz f?r Unternehmen haben”, f?hrt Bj?rn Klaas aus. “Unternehmen m?ssen sich anpassen, um Talente anzuziehen und zu halten. Neben einer verst?rkten Konzentration auf eine st?rkere Unterst?tzung durch Cobots und Robotik in den Fabrikhallen sind auch andere moderne Revolutionen innerhalb der Arbeitswelt Ans?tze, um hier die Produktion der Zukunft zu gestalten.”

Neue Materialien – 3D bis 4D

Soft-Robotik und neue Materialien werden in den n?chsten f?nf Jahren den gr??ten Einfluss auf die Entwicklung der Fertigung haben, wie der Statusbericht 2023 zur Roboterfertigung von Protolabs, zeigt. F?r die Soft-Robotik, z. B. Greifer, die es Robotern erm?glichen, mehr logistische Aufgaben zu ?bernehmen, wird zwischen 2022 und 2027 eine j?hrliche Wachstumsrate von 35,1 Prozent erwartet, wobei vorrangig Biomedizin, Lebensmittel und Landwirtschaft davon profitieren werden. Zu Bedenken gilt dabei, dass der Einsatz neuer Materialien und Technologien zus?tzliche Iterationen zur Pr?fung und Verfeinerung erfordern wird, so dass die digitale Fertigung ein Schl?sselelement zur Beschleunigung dieses Entwicklungszyklus ist.

Neue Materialien werden auch in formver?ndernden Systemen, auch bekannt als 4D-Druck, eingesetzt werden. Durch die Verwendung reaktionsf?higer Materialien, die auf ?u?ere Einfl?sse wie W?rme, Licht, Feuchtigkeit, elektrischen Strom oder Druck reagieren, k?nnen 4D-gedruckte Objekte ihre Form oder Eigenschaften ver?ndern. “Bereits heute zeigen zahlreiche Beispiele aus der Forschung – aber auch tats?chlich Anwendungsgebiete – wie revolution?r diese Technologie ist”, erkl?rt Bj?rn Klaas, Vice President and Managing Director von Protolabs Europe. “Dass entsprechende Anwendungen in 2024 an Bedeutung gewinnen werden, ist dementsprechend ein Trend mit dem zu rechnen ist!” Beispiele f?r die Entwicklung dieser Systeme sind:

-Luft- und Raumfahrt: 4D-gedruckte Drohnenfl?gel, die sich als Reaktion auf Stimuli um bis zu 20 Grad biegen k?nnen, was die Effizienz erheblich verbessert
-Medizintechnik: Implantate, die sich mit der Zeit an den K?rper eines Patienten anpassen
-Intelligente Textilien, die ihre Atmungsaktivit?t an die Luftfeuchtigkeit anpassen
-Komponenten in einem Sanit?rsystem, die sich als Reaktion auf Temperaturschwankungen ausdehnen oder zusammenziehen

Nachhaltigkeit als Motor der Innovation

“Nachhaltigkeit hat in der Fertigung nach wie vor oberste Priorit?t, sowohl bei den Verfahren der Unternehmen als auch bei den von ihnen hergestellten Produkten”, erkl?rt Bj?rn Klaas. “Branchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und der Energiesektor haben gesetzliche Ziele zu erreichen, wie z. B. den Netto-Nullverbrauch bis 2050, so dass sich ein Gro?teil ihrer Produktentwicklung auf die Reduzierung von Kohlendioxid und die Integration hocheffizienter Technologien konzentriert.” Protolabs eigene Studie mit 450 F?hrungskr?ften aus dem verarbeitenden Gewerbe zeigt, dass Nachhaltigkeit ein wichtiger Motor f?r Innovationen und ein Hauptgrund f?r Hersteller ist, neue Produkte zu entwickeln. Die digitale Fertigung spielt dabei eine wichtige Rolle, da sie eine lokalisierte Produktion erm?glicht und zu weniger Abfall f?hrt.

“Dementsprechend – und das kann kaum genug unterstrichen werden – ist Nachhaltigkeit f?r die Industrie 2024 und auch in den folgenden Jahren eines der wichtigsten Themen. F?r Protolabs ist klar, dass wir f?r unsere Partner und Kunden hier auch im kommenden Jahr als exzellenter und nachhaltiger Fertigungsdienstleiser zur Verf?gung stehen werden”, f?hrt Bj?rn Klaas abschlie?end aus.

Weitere Einblicke in die zentralen Prognosen f?r 2024, erhalten Sie in der aktuellen Studie von Protolabs.

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