3Shape: Komplexität in der Medizintechnik mit Aras Innovator beherrschen

Produkte werden branchenübergreifend immer intelligenter, vernetzter und softwaregetriebener. Was früher hauptsächlich aus mechanischen Komponenten bestand, umfasst heute Hardware, Software, Cloud-Plattformen, Daten und KI-Funktionen. Unternehmen müssen daher eine stetig wachsende Komplexität über verschiedene Disziplinen, Produktgenerationen und Lebenszyklusphasen hinweg beherrschen und dabei gleichzeitig Geschwindigkeit, Qualität und Compliance sicherstellen.

3Shape kennt diese Herausforderung besser als die meisten Unternehmen. Heute beschäftigt das Unternehmen rund viermal so viele Softwareentwickler wie Hardwareentwickler, was seinen Wandel vom Gerätehersteller zu einem Anbieter vernetzter Lösungen für die digitale Zahnmedizin deutlich widerspiegelt.

Über 3Shape

Der Ingenieur Tais Clausen und der Betriebswirtschaftsabsolvent Nikolaj Deichmann gründeten 3Shape in Kopenhagen. Was als Universitätsabschlussprojekt begann, hat sich zu einem der weltweit führenden Unternehmen für digitale Zahnmedizin entwickelt. Heute betreut das Unternehmen Kunden in mehr als 100 Ländern und beschäftigt Mitarbeitende in 29 Ländern. Das Portfolio umfasst die preisgekrönte TRIOS-Familie intraoraler Scanner, Laborscanner, CAD/CAM-Software, cloudbasierte Workflow-Plattformen sowie KI-gestützte Diagnosetools. Diese Kerntechnologien fördern die Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Zahnarztpraxen, Laboren und Partnern während des gesamten Behandlungsprozesses.

Mit einer Präsenz in über 100 Ländern und einem stark regulierten Umfeld für Medizinprodukte schafft 3Shape den Spagat zwischen schneller Innovation und den hohen Anforderungen an Präzision, Qualität und Compliance in seinem globalen Produktportfolio. Heute hält das Unternehmen mehr als 650 Patente, und allein im Jahr 2024 wurden mehr als 26,6 Millionen Patientinnen und Patienten mit einem 3Shape-Gerät gescannt.

Pain Points

In den vergangenen Jahren hat 3Shape einen grundlegenden Wandel durchlaufen. Die Produkte werden immer komplexer und intelligenter, wobei die Software eine zunehmend wichtigere Rolle spielt. Aus ursprünglich eigenständigen mechanischen Geräten sind inzwischen vernetzte, intelligente Systeme geworden. Gleichzeitig wächst das Portfolio kontinuierlich durch neue Produktvarianten und Services, während mehrere Generationen bestehender Produkte weiterhin auf dem Markt bleiben.

Viele sehen uns als Scannerhersteller. Tatsächlich sind wir zu einem Softwareunternehmen geworden.

Morten Falk Reventlow, Director of R&D, Mech. & Electr. Eng., 3Shape

3Shape arbeitet mit einem Concurrent-Engineering-Ansatz innerhalb einer Matrixorganisation. Die Engineering-Kompetenzen sind zentral gebündelt, während Projekte Ressourcen aus unterschiedlichen Fachbereichen nutzen. Die Produktion ist überwiegend montageorientiert. Obwohl die meisten Komponenten von Zulieferern bezogen werden, ist die Fertigung bereits früh und kontinuierlich in den Entwicklungsprozess eingebunden.

3Shape ist in einer der weltweit am stärksten regulierten Branchen tätig, was das Umfeld noch anspruchsvoller macht. Die Produkte unterliegen den Anforderungen für Medizinprodukte in Europa, den USA, China und zahlreichen weiteren Märkten. Diese Regularien verlangen eine lückenlose Rückverfolgbarkeit, ein kontrolliertes Änderungsmanagement sowie die Fähigkeit, Compliance über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg nachzuweisen..

In der Medizintechnik bedeutet Kontrolle, jederzeit nachweisen zu können, was man tut.

Morten Falk Reventlow

Mit dem Wachstum des Produktportfolios und der installierten Basis stießen die bestehenden Prozesse zunehmend an ihre Grenzen. Selbst bei kleineren Prozessanpassungen war die Fertigung auf die Unterstützung der Entwicklung angewiesen. Dadurch verbrachten die Ingenieure immer mehr Zeit damit, operative Fragen zu beantworten, Änderungen zu validieren und die Produktion zu unterstützen, anstatt neue Produkte zu entwickeln. Gleichzeitig nahm die Zahl der aktiven Produktgenerationen auf dem Markt kontinuierlich zu. In einer Landschaft aus voneinander getrennten Systemen wurde es immer schwieriger, Engineering-Daten, Fertigungsinformationen und regulatorische Dokumentation über mehrere Produktgenerationen hinweg konsistent zu verwalten. Was für ein kleineres Unternehmen lange gut funktioniert hatte, entwickelte sich zunehmend zu einem Hindernis für weiteres Wachstum und Skalierbarkeit. Damit wurde klar, dass die Integration von Engineering-, Fertigungs- und Lifecycle-Informationen in einer zentral gesteuerten und skalierbaren Umgebung keine Option mehr war, sondern eine Notwendigkeit.

PLM-Anforderungen

Die Verwaltung von Produktdaten war nur ein Teil der Herausforderung. 3Shape benötigte eine Plattform, die klare Verantwortlichkeiten schafft und gleichzeitig eine lückenlose Rückverfolgbarkeit gewährleistet. Die Entwicklung sollte für die Produktdefinition verantwortlich sein, während die Fertigung Prozesse innerhalb klar definierter Grenzen eigenständig optimieren kann. Gleichzeitig musste die Lösung die hohen Anforderungen der Medizintechnik erfüllen und als Grundlage für eine spätere Erweiterung auf die Bereiche Qualitätsmanagement, Supply Chain und Produktmanagement dienen.

Anstatt eine umfassende Transformation auf einmal umzusetzen, entschied sich 3Shape bewusst für einen Minimum-Viable-Product-(MVP)-Ansatz im PLM. Das erste Ziel war klar definiert: eine kontrollierte und skalierbare Verbindung zwischen Forschung & Entwicklung und Produktion auf Basis bewährter Best Practices zu schaffen.

Unsere Minimum-Viable-Solution war die Verbindung zwischen Forschung & Entwicklung und Produktion.

Morten Falk Reventlow

Ebenso wichtig war, dass sich die Plattform langfristig weiterentwickeln lässt. Flexibilität und Zukunftssicherheit waren daher entscheidende Auswahlkriterien und machten Aras Innovator letztlich zur Grundlage der umfassenderen Digital-Thread-Strategie von 3Shape.

Erfolge mit Aras Innovator

3Shape führte Aras Innovator im Rahmen eines umfangreichen Neuproduktprogramms ein. Bestehende Produkte verblieben zunächst in den vorhandenen Systemen, während neue Entwicklungsprojekte bereits in der neuen Umgebung gestartet wurden. Mit zunehmender Reife der Plattform wurden schrittweise weitere Produkte und Komponenten migriert. Obwohl viele Ingenieure anfangs Vorbehalte gegenüber dem neuen System hatten, erfolgte die Akzeptanz schneller als erwartet. Der Grund war einfach: Viele langjährige Herausforderungen verschwanden. Die richtige Revision ließ sich schneller finden, Produktinformationen waren leichter zugänglich und die Ingenieure verbrachten deutlich weniger Zeit mit der Suche nach Dokumentationen. Dadurch konnten sie sich stärker auf die Produktentwicklung konzentrieren.

Heute verbindet Aras Engineering und Fertigung und schafft dabei messbare operative Vorteile. Eine der größten Veränderungen ist die gestiegene Eigenständigkeit der Fertigung. Früher erforderte selbst die kleinste Prozessanpassung die Unterstützung der Entwicklung. Heute können die Produktionsteams Prozessverbesserungen eigenständig umsetzen und dabei gleichzeitig sicherstellen, dass Produktanforderungen und Qualitätsstandards eingehalten werden. Diese kontrollierten Prozesse schaffen klare Verantwortlichkeiten und geben der Fertigung deutlich mehr Handlungsspielraum. Morten Falk Reventlow beschreibt die neue Zusammenarbeit anschaulich:

Wir entwickeln das Rezept – sie backen den Kuchen.

Morten Falk Reventlow

Mit Aras Innovator konnten die Reibungsverluste innerhalb der Organisation deutlich reduziert werden. Während die Fertigung mehr Verantwortung für die Umsetzung der Prozesse übernimmt, können sich Ingenieure wieder auf ihre eigentliche Aufgabe konzentrieren – selbstverständlich innerhalb klar definierter Rahmenbedingungen. Dadurch sinkt die Abhängigkeit von der Entwicklung, sodass die Produktion effizienter und eigenständiger arbeiten kann.

ngenieure kommen zur Arbeit, um neue Scanner zu entwickeln – nicht, um den ganzen Tag in einem Dokumentationssystem zu arbeiten.

Morten Falk Reventlow

Ergebnisse

Innerhalb von rund 18 Monaten wurde Aras Innovator zum festen Bestandteil des Arbeitsalltags. Sowohl Engineering- als auch Fertigungsteams nutzen die Plattform heute als zentrale Umgebung für Produkt- und Lifecycle-Informationen. Derzeit arbeiten rund 200 Anwender mit Aras Innovator in den Bereichen Entwicklung und Fertigung, darunter etwa 50 intensive Nutzer allein im Engineering.

Ein deutlicher Beleg für den Erfolg der Plattform ist, dass viele der kleinen, prozessbezogenen Rückfragen aus der Fertigung an die Entwicklung heute nahezu vollständig entfallen sind. Die Produktionsteams können zahlreiche Aufgaben eigenständig lösen, sodass sich die Entwicklung wieder stärker auf Innovation konzentrieren kann.

Neben den operativen Verbesserungen reicht der größte Nutzen jedoch weit über Engineering und Fertigung hinaus. 3Shape hat das Fundament für einen zukünftigen Digital Thread geschaffen. Produktdaten werden nicht länger in voneinander getrennten Tabellen, Altsystemen und individuellen Prozessen verwaltet. Stattdessen stellt das System einen gemeinsamen Rahmen bereit, um Produktinformationen über Produktgenerationen, Fachdisziplinen und Lebenszyklusphasen hinweg konsistent zu verwalten. Damit schafft 3Shape die Grundlage für eine umfassendere Digital-Thread-Strategie, die Produktinformationen, Prozesse und Lifecycle-Daten organisationsweit miteinander verbindet.

Ich möchte, dass die Aras-Plattform künftig in allen Bereichen unseres Unternehmens eingesetzt wird.

Morten Falk Reventlow

Ausblick

Die aktuelle Implementierung ist ein Ausgangspunkt, jedoch nicht das Endziel. Während 3Shape seine Produktdatenstrategie schrittweise auf Qualitätsmanagementsysteme (QMS), Supply-Chain-Management und ERP-Systeme ausweitet, gewinnt die Frage nach der Datenhoheit zunehmend an Bedeutung. Welches System ist für eine bestimmte Information die maßgebliche Quelle? Wie können PLM- und ERP-Systeme synchron gehalten werden, wenn sich die Systemlandschaft kontinuierlich weiterentwickelt? Mit diesen Fragen beschäftigt sich 3Shape bereits heute intensiv.

Wir stellen uns ständig die Frage: Wo befindet sich unsere Single Source of Truth?

Morten Falk Reventlow

Gleichzeitig sieht 3Shape großes Potenzial in den aktuellen Entwicklungen rund um künstliche Intelligenz. Das Unternehmen verfolgt die Möglichkeiten von Aras InnovatorEdge aufmerksam und ist überzeugt, dass KI zusätzlichen Mehrwert aus Produkt- und Lifecycle-Daten schaffen kann, beispielsweise durch eine intelligentere Wissenssuche, eine bessere Datenanalyse und eine fundiertere Entscheidungsunterstützung.

Wir freuen uns sehr auf die KI-Funktionen und darauf, welches Potenzial sie aus den bereits in Aras vorhandenen Daten erschließen können.

Morten Falk Reventlow

Die Vision reicht sogar langfristig über die Unternehmensgrenzen hinaus. 3Shape möchte einen geschlossenen Kreislauf zwischen Produktentwicklung und den Geräten im Einsatz schaffen, indem Betriebsdaten aus der Praxis wieder in die Entwicklung zurückgeführt werden. Dadurch sollen Produktentscheidungen schneller und fundierter getroffen werden können.

Unser Ziel ist ein System, in dem sämtliche Daten unserer Medizinprodukte über PLM verfügbar sind und zentral verwaltet werden.

Morten Falk Reventlow