Additive Fertigung – oftmals plakativ „3D-Druck“ genannt – bezeichnet eine Fertigungstechnologie, die die Herstellung physischer Gegenstände auf Basis digitaler, dreidimensionaler Modelle ermöglicht. Das grundlegende Funktionsprinzip und die Gemeinsamkeit aller additiven bzw. generativen Fertigungsverfahren ist die schichtweise Erzeugung des Objekts. Zu den wesentlichen Vorteilen der Technologie gehört die Designfreiheit, die die Integration komplexer Geometrien erlaubt.
Aufgrund der zunehmenden Verfügbarkeit kostengünstiger Geräte für den Heimgebrauch und der wachsenden Marktpräsenz von Druckdienstleistern steht die Technologie erstmals Endkunden in einer Art und Weise zur Verfügung wie es vormals, aufgrund hoher Kosten, lediglich großen Konzernen vorbehalten war. Infolgedessen ist die additive Fertigung vermehrt in den Fokus der breiten Öffentlichkeit geraten. Jedoch haben sich Wissenschaft und Forschung bisher vor allem mit Verfahrens- und Materialfragen befasst. Insbesondere Fragestellungen zu wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen haben hingegen kaum Beachtung gefunden. Aus diesem Grund untersucht die vorliegende Dissertation die vielfältigen Implikationen und Auswirkungen der Technologie.
Zunächst werden Grundlagen der Fertigungstechnologie erläutert, die für das Verständnis der Arbeit eine zentrale Rolle spielen. Neben dem elementaren Funktionsprinzip der Technologie werden relevante Begrifflichkeiten aus dem Kontext der additiven Fertigung vorgestellt und zueinander in Beziehung gesetzt.
Im weiteren Verlauf werden dann Entwicklung und Akteure der Wertschöpfungskette der additiven Fertigung skizziert. Anschließend werden diverse Geschäftsmodelle im Kontext der additiven Fertigung systematisch visualisiert und erläutert. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind die zu erwartenden wirtschaftlichen Potentiale, die sich aus einer Reihe technischer Charakteristika ableiten lassen. Festgehalten werden kann, dass der Gestaltungsspielraum von Fertigungssystemen hinsichtlich Komplexität, Effizienzsteigerung und Variantenvielfalt erweitert wird. Die gewonnenen Erkenntnisse werden außerdem genutzt, um zwei Vertreter der Branche exemplarisch mithilfe von Fallstudien zu analysieren.
Eines der untersuchten Fallbeispiele ist die populäre Online-Plattform und -Community Thingiverse, die das Veröffentlichen, Teilen und Remixen einer Vielzahl von druckbaren digitalen 3D-Modellen ermöglicht. Das Remixen, ursprünglich bekannt aus der Musikwelt, wird im Zuge des Aufkommens offener Online-Plattformen heute beim Entwurf beliebiger physischer Dinge eingesetzt. Trotz der unverkennbaren Bedeutung sowohl für die Quantität als auch für die Qualität der Innovationen auf diesen Plattformen, ist über den Prozess des Remixens und die Faktoren, die diese beeinflussen, wenig bekannt. Aus diesem Grund werden die Remix-Aktivitäten der Plattform explorativ analysiert. Auf Grundlage der Ergebnisse der Untersuchung werden fünf Thesen sowie praxisbezogene Empfehlungen bzw. Implikationen formuliert. Im Vordergrund der Analyse stehen die Rolle von Remixen in Design-Communities, verschiedene Muster im Prozess des Remixens, Funktionalitäten der Plattform, die das Remixen fördern und das Profil der remixenden Nutzerschaft.
Aufgrund enttäuschter Erwartungen an den 3D-Druck im Heimgebrauch wurde dieser demokratischen Form der Produktion kaum Beachtung geschenkt. Richtet man den Fokus jedoch nicht auf die Technik, sondern die Hobbyisten selbst, lassen sich neue Einblicke in die zugrunde liegenden Innovationsprozesse gewinnen. Die Ergebnisse einer qualitativen Studie mit über 75 Designern zeigen unter anderem, dass Designer das Konzept des Remixens bereits verinnerlicht haben und dieses über die Plattform hinaus in verschiedenen Kontexten einsetzen. Ein weiterer Beitrag, der die bisherige Theorie zu Innovationsprozessen erweitert, ist die Identifikation und Beschreibung von sechs unterschiedlichen Remix-Prozessen, die sich anhand der Merkmale Fähigkeiten, Auslöser und Motivation unterscheiden lassen. / Additive manufacturing—commonly known as “3D printing”—denotes a manufacturing technology that facilitates the production of physical objects from digital three-dimensional blueprints. Layer manufacturing is the basic principle of the production process of all additive manufactured objects. Major benefits of this technology are that it allows for the creation of very complex models and its flexibility for various design geometries.
Today, for the first time, the increasing number of 3D printing service providers and the constantly growing range of affordable printers for home use, make this technology available to consumers, whereas the high costs limited the use to large enterprises in the past. Therefore, this technology is raising more and more public attention. Presently science and research focuses primarily on questions regarding materials and processes, while ignoring or missing out the discussion about economic and social impact. Therefore, this dissertation examines and focusses on the aspect of possible implications and consequences of the technology.
The thesis starts by introducing the main aspects of the technology, to establish a common understanding, which is key for understanding the dissertation. Followed by the description of specific techniques and processes, different terminologies of additive manufacturing are introduced to describe in detail how they are related.
In the further course the additive manufacturing value chain, its development, and involved stakeholders are outlined. Subsequent diverse business models out of the additive manufacturing context are systematically visualized and elucidated. Another important aspect are expectable economic potentials that can be deduced by a number of technical characteristics. A conclusion that can be drawn is that the room to maneuver is extended with regard to complexity, efficiency enhancement, and variety of versions. Insights gained hereby are also utilized to analyze two representatives of the branch of industry by way of example.
Thereafter, the additive manufacturing value chain, its development, and involved stakeholders are outlined. Diverse business models of the additive manufacturing are depicted and explained systematically. Another important aspect is possible future economic potentials that can be deduced by several technical characteristics. The conclusion of the findings show, that there is room for growth with regard to complexity, enhancement of efficiency, and variety of versions. Furthermore, the learnings are the basis for a detailed analysis of two representatives of this industry by way of examples and case studies.
One of the cases deals with the popular online platform and community Thingiverse that offers a platform for publishing, sharing, access, and remixing a broad range of printable digital models. The term remixing—originally known from the music domain—is very often used in various emerging open online platforms to describe the phenomenon of repurposing existing materials to create something new. However, despite its obvious relevance for the number and quality of innovations on such platforms, little is known about the process of remixing and its contextual factors. For that reason, an explorative study of remixing activities on the platform was conducted and is presented. Based on the findings of these empirically observed phenomena, a set of five theoretical propositions, practical recommendations and managerial implications are formulated. Predominant in the analysis are the role of remixes in design communities, the different patterns of remixing processes, the platform features that facilitate remixes, and the profile of the remixing platform’s users.
Due to disappointed expectations regarding home use 3D printing this democratic form of production has received only little attention. However, not focusing on the technology itself but on the hobbyist users reveals new insights on underlying innovation processes. The findings of a qualitative study with more than 75 designers show amongst other findings, that designers have already internalized the concept of remixing and apply it in various contexts, even beyond the platform. An additional contribution that extends previous research on innovation processes is the identification and description of six different remix processes that can be differentiated by means of the features skill level, trigger and motivation.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:15597 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Wirth, Marco Andreas Alwin |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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