Michael Wendenburg Online Redaktion

HMI 2017: Die Zukunft der Fertigungstechnik ist additiv

Additive Manufacturing war DAS Modethema der diesjährigen Hannover Messe Industrie, zumindest in den beiden (halben) Hallen der Digital Factory. Die Hannoveraner Messemacher haben es wieder nicht geschafft, zusammenzubringen was zusammen gehört. Wahrscheinlich haben sie es nicht mal versucht. Ohne die genauen Besucherzahlen zu kennen, war der Messeauftakt in diesem Jahr nach meinem Gefühl deutlich schwächer als im letzten Jahr. Wenn die Besucher morgens trotzdem Schlange standen, dann wegen der im übrigen wenig effektiven Taschenkontrollen am Eingang.

Hannover_Messe

In einem Blog-Beitrag einen Überblick über die Messeneuheiten geben zu wollen, wäre vermessen, zumal ich in diesem Jahr nur einen Tag in Hannover war. Deshalb beschränke ich mich hier auf ein paar impressionistische Pinselstriche. Was mir schon beim ersten Gang über die Digital Factory auffiel war die massive Präsenz von Herstellern, die 3D-Drucker und andere Maschinen für die additive Fertigung zeigten. Oder eben auch nur einen Roboter mit Spezialarm, der eine Schiffsschraube oder einen Schiffsrumpf aufschweißt bzw. ausdruckt. Damit fällt endgültig die Beschränkung der Bauteilgrößen auf die begrenzten Bauräume von 3D-Druckern oder ähnlichen Maschinen.

Zum Teil sah man in Hannover riesige Exponate, die entweder direkt oder indirekt, d.h. mit Hilfe von 3D gedruckten Formen hergestellt wurden. Altair zeigte z.B. die topologisch optimierte und in ein Gussbauteil umgewandelte Schweißkonstruktion einer Fahrwerkschwinge für ein landtechnisches Bodenbearbeitungsgerät. Nicht das Teil selbst wurde in 3D gedruckt, wohl aber die verlorene Sandform, in der es Gestalt annahm.

Auch in Punkto Materialen gibt es bald nichts mehr, was sich nicht drucken lässt. Ich weiß nicht mehr genau wer mir von der Möglichkeit erzählte, transparente Bauteile aus einer Mischung aus Glaspulver und Klebstoff zu drucken, die nach der Herstellung erhitzt werden, um den Klebstoff zu entfernen. Wenn ich Werkzeugmaschinenhersteller wäre oder einen traditionellen Fertigungsbetrieb mit teuren Dreh- und Fräsmaschinen hätte, würde ich mich jedenfalls nach einem Besuch der Digital Factory warm anziehen.

Natürlich wird nicht alles so heiß gegessen wie es gedruckt wird. Die Herausforderung wird darin bestehen, den 3D-Druck und andere additive Verfahren effizient in die bestehenden Fertigungsprozesse zu integrieren. Ein wichtiges Thema dabei ist die sichere Bereitstellung von 3D-Druckdaten. Wie sie mit Hilfe der Blockchain-Technologie geschützt werden können, zeigte PROSTEP zusammen mit Partnern am Beispiel der Secure Additive Manufacturing Platform. SAMPL ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördertes Verbundprojekt mit dem Ziel, eine durchgängige Sicherheitslösung von der Entstehung der digitalen 3D-Druckdaten über den Austausch mit einem 3D-Druckdienstleister und seinen abgesicherten Trusted 3D-Druckern bis zur Kennzeichnung der gedruckten Bauteile mittels RFID-Chip zu entwickeln. Es soll den Missbrauch von 3D-Druckdaten z.B. für die Herstellung von Plagiaten, verhindern.

Die additiven Fertigungsverfahren beeinflussen aber auch die Entwicklungsprozesse, denn sie schreien förmlich nach einer neuen Herangehensweise bei der Gestaltung der Bauteile. Klassischerweise wird in den Unternehmen erst konstruiert und dann berechnet. Um die neuen Freiheiten des 3D-Drucks ausschöpfen zu können empfiehlt sich hingegen ein generatives Design, das ausgehend von bestimmten Parametern automatisch bionische, d.h. an den Prinzipien der Natur orientierte Strukturen erzeugt. Man stellt gewissermaßen die Berechnung bzw. die Topologie-Optimierung an den Anfang der Konstruktion. Eigentlich wäre das immer schon zweckmäßig gewesen, um die mit Details überfrachteten Konstruktionsmodelle für die Berechnung nicht immer aufwendig abspecken zu müssen, aber das hat sich in der Praxis nicht durchgesetzt.

Autodesk

Autodesk machte das generative Design in diesem Jahr ganz zum Mittelpunkt seines Messestandkonzepts und zeigte unter dem Motto The Future of Making Things eine Vielzahl von weitgehend automatisch erzeugten Lösungen. Das nenne ich die Gnade der späten Erleuchtung, nachdem das Unternehmen jahrzehntelang nicht mal eine halbwegs vernünftige CAM-Lösung für die spanabhebende Bearbeitung in ihrem ansonsten sehr umfassenden Produktportfolio hatte. Bei den anderen PLM-Herstellern sah man ähnliche Lösungen zur Topologie-Optimierung, die den Konstrukteur in letzter Konsequenz zum Erfüllungsgehilfen eines Simulationsprogramms degradieren würden. Soweit wird es aber wohl nicht kommen, denn irgendeiner muss die generativ erzeugten Bauteile ja wieder umkonstruieren, wenn sie in höheren Stückzahlen mit den klassischen Fertigungsverfahren hergestellt werden sollen. Was ich damit sagen will ist, dass die Kombination von subtraktiven und additiven Fertigungsverfahren notwendigerweise zu Kompromissen bei der Bauteil-Gestaltung führen wird, die Konstruktions- und Fertigungs-Know-how erfordern.

Anstelle eines Fazits noch eine erfreuliche Nachricht von der Hannover Messe: Bernhard Valnion, der ehemalige Chefredakteur der Zeitschrift Economic Engineering, die Ende letzten Jahres ihr Erscheinen einstellte, hat ein neues Objekt aus der Taufe gehoben. Es nennt sich D1g1tal AGENDA, obwohl es auch noch in analoger, sprich Papierform erscheint. In einem für eine Zeitschrift ungewöhnlichen, aber sehr handlichen US-Format, ich glaube es nennt sich Executive. Neuer Schläuche für einen alten Wein? Inhaltlich unterscheidet sich die D1g1tal AGENDA kaum von ihrer Vorgänger-Zeitschrift, sogar den englischsprachigen Sonderteil zum Thema Anlagenbau ist erhalten geblieben. Hier hätten die Blattmacher ein bisschen mehr Mut zur Lücke zeigen können. Dennoch drücke ich ihnen die Daumen und wünsche ihnen mit der alten, neuen Zeitschrift viel Erfolg.

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