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3D-CAD-Software La Bandita: Maßgeschneiderter Traumflitzer auf Knopfdruck

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Maßgeschneiderte Rennwagen und Motorräder auf Knopfdruck: Das kalifornische Start-up Hackrod plant, die Fertigung von Fahrzeugen mit individuellem Design und 3D-Druck zu revolutionieren. Unterstützt wird das Unternehmen dabei von Siemens-Software.

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(Bild: Hackrod)

Den eigenen Sportwagen mit der App eines kleinen Fahrzeugherstellers selbst entwerfen und die Daten mit einem Tastendruck in die Herstellung schicken? Nicht erst mühsam die Farbe der Felgen oder Sitzbezüge beim Vertragshändler auswählen oder über Extras wie Datenrekorder für Rundenzeiten und Reifendruck-Kontrollsysteme entscheiden, sondern eigenhändig am Bildschirm die Karosserie, das Fahrgestell und Wageninnere entwerfen. Bislang ist das noch eine Vision, aber eine, an deren Umsetzung die Gründer des kalifornischen Start-ups Hackrod gerade arbeiten. Mithilfe von Siemens-Software wollen sie dieses futuristische Szenario in den kommenden Jahren Wirklichkeit werden lassen.

Traumflitzer im garagengroßen 3D-Drucker produziert

Auf dem „Goodwood Festival of Speed“ in West Sussex, England, stellt Hackrod im "Future-Lab"-Zelt von Siemens "La Bandita" vor, das Ergebnis einer Machbarkeitsstudie, einen Speedster aus Carbon und Aluminium, der modernste Fertigungstechnologien in sich vereint. Seine Form wurde zunächst im virtuellen Raum entworfen. Dann erhielt er mithilfe intelligenter Designprogramme der Siemens-Product-Lifecycle-Management-(PLM)-Software ein optimiertes Fahrzeuggestell. Bis zum Spätsommer 2018 wird er jetzt, gesteuert von präziser Fertigungssoftware, unter anderem in einem garagengroßen 3D-Drucker Schicht für Schicht real produziert. „Hackrod bietet ein völlig neues Modell industrieller Fertigung an“, sagt Tom Tengan, Direktor bei Siemens Digital Enterprise in Kalifornien. „Dieses kann vor allem mittelständischen Unternehmen künftig die Möglichkeit eröffnen, auch ohne große Fertigungsstraßen innovative, für ihre Kunden maßgeschneiderte Produkte auf den Markt zu bringen.“

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Für 3D-Druck geeignet: Aluminiumlegierung für das Fahrgestell

Zu den Gründern des jungen Unternehmens gehören unter anderem Dr. Slade Gardner, vormals Experte für additive Fertigungsmethoden bei Lockheed Martin, Mike „Mouse“ McCoy, ein früherer Motorradrennfahrer, Stuntman und Filmregisseur, und Felix Holst, der zuvor Design-Chef bei Hot Wheels war, einem Hersteller von Spielzeugautos. Zusammengebracht hat sie ihre Leidenschaft für Motorsport und Technologie. Für ihr erstes Meisterstück haben sie im Vorfeld mehrere wesentliche Entscheidungen getroffen. So hüllt den offenen Speedster eine aerodynamische und strukturell einfache, an einen klassischen Silberpfeil gemahnende Kohlenfaserhülle ein. Der gewählte Tesla-Elektroantrieb ist im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor mit weit weniger Bauteilen und ohne Schaltgetriebe deutlich einfacher zu integrieren. Und die in der Luftfahrt genutzte Aluminiumlegierung für das Fahrgestell ist zudem leicht, für 3D-Druck geeignet und kommt weitgehend ohne Schweißnähte oder Schrauben aus.

Mit Künstlicher Intelligenz generativ optimierte Strukturen entwerfen

Hackrod baut seine Fabrik der Zukunft außerdem auf der neuen Digital Innovation Platform von Siemens auf, die Design-, Produktions- und Serviceprogramme für digital ausgerichtete Unternehmen in einem Paket integriert. Darunter findet sich beispielsweise die NX-Software für Produktentwicklung, die mittels Künstlicher Intelligenz generativ optimierte Strukturen entwerfen kann. So entstand das Fahrgestell für die windschnittige Hülle von „La Bandita“ – mit dem Effekt, dass, je länger Algorithmen die optimierte Stützstruktur berechneten, sich die Verstrebungen desto organischer anordneten. „Solche generativen Designs hätte man früher am Zeichenbrett unmöglich entwerfen können“, sagt McCoy. „Heute geben wir nur Randbedingungen ein, schon errechnet Software ein optimiertes Design.“

Zahl physischer Tests durch Simulationssoftware verringern

Simulationssoftware erlaubt es dem Team zudem, das Verhalten des Wagens vorherzusagen, was wiederum die Zahl physischer Tests verringert. Dabei fließen später natürlich die Daten realer Crashtests und des tatsächlichen Fahrverhaltens wieder in die Entwürfe der lernfähigen Designsoftware ein. Und natürlich wird auch Kooperation auf der Plattform großgeschrieben: Alle wichtigen Änderungen etwa lassen sich für alle beteiligten Ingenieure, Produktdesigner und Projektmanager entlang eines digitalen roten Fadens stets rückverfolgen. „So hilfreich die einzelnen Software-Tools sind, der größte Vorteil ist wohl ihre Integration. Das ermöglicht nicht nur kreatives, sondern auch schnelles Design, rasche virtuelle Tests und die problemlose Produktion der Entwürfe“, sagt Tengan.

„Additive Fertigung“ In dem neuen Grundlagenwerk „Additive Fertigung" erläutern bekannte Experten der ETH Zürich die zahlreichen Möglichkeiten der industriellen Entwicklung und Konstruktion additiv gefertigter Serien- und Endkundenteile. Neben erfolgreichen Produktbeispielen aus der Industrie werden neue Methoden und Vorgehensweisen vorgestellt, die dem Leser als praxisnaher Leitfaden dienen. „Additive Fertigung“ kann hier versandkostenfrei oder als eBook bestellt werden.

Industrielle additive Fertigung macht teure Fertigungsstraßen überflüssig

Die Integration der Produktion ist auch in den Augen der Hackrod-Gründer ein entscheidender Vorteil der Siemens-Plattform, denn sie hilft, das sogenannte „Tal des Todes“, den Übergang vom digitalen Entwurf hin zum marktfähigen Produkt, zu überwinden. Durch industrielle additive Fertigung erübrigen sich auch teure Fertigungsstraßen. Die organisch anmutenden, dank Künstlicher Intelligenz entstandenen Designs lassen sich zudem nicht mit Fräs- oder Stanzmaschinen verwirklichen. Hackrod hat für seine futuristischen Entwürfe spezielle, mehrachsige 3D-Drucker entwickelt, kontrolliert von Siemens-Sinumerik-Steuereinheiten. „Der 3D-Drucker, mit dem wir die Karosserie aus Carbon herstellen, ist womöglich der größte der Welt“, sagt Gardner. „Fast vier Meter breit, über siebeneinhalb Meter lang und rund drei Meter hoch. Aber noch wichtiger ist seine Vielseitigkeit: Er druckt nicht nur, sondern scannt das Werkstück ein und verleiht ihm mithilfe von Präzisionswerkzeugmaschinen den letzten Schliff. Diese Kombination ist bahnbrechend.“

Wunschwagen wie in einem Videospiel entwerfen

Die Vision der Hackrod-Gründer ist, dass Kunden bald die vielseitige Produktionsplattform über ein Online-Portal nutzen, um ihren Wunschwagen wie in einem Videospiel zu entwerfen. Und auch andere Fahrzeughersteller und Zulieferer sollen diese Plattform eines nicht zu fernen Tages nutzen können, um ihren Kunden individuelle Designs zu ermöglichen und diese herzustellen – wofür Hackrod wiederum eine Provision erhalten würde. „Das ist eine völlig neue Art der Produktion und des Handels – mit riesigem Potenzial“, sagt Tengan. „Wir hoffen deshalb, dass auch andere mittelständische Unternehmen die ‚Digital Innovation Platform‘ für ihre individuell entworfenen Qualitätsprodukte nutzen werden.“. (jup)

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