KEM Konstruktion 06.2020

MAGAZIN
PORTRÄT
Carl Fruth,
Vorstandsvorsitzender
FIT AG, Lupburg
Bild: Lisa Kirk/FIT AG/Konradin Mediengruppe
„Ich würde mich jetzt nicht
als Laien auf dem Gebiet
der additiven Fertigung
bezeichnen, aber auch ich
tue mich schwer, die unterschiedlichen
Verfahren, die
es heute gibt, qualifiziert zu
bewerten.“
mente zurückgreifen, die etabliert sind. Ein Beispiel
sind Metallgefüge. Deren Prüfung ist etabliert. Natürlich
ist es auch machbar die Gefüge-Struktur eines
Polymers zu analysieren, aber das ist deutlich komplexer.
Das heißt, die Qualitätssicherung im Bereich der
metallischen Verfahren ist Stand heute einfacher.
• Und der zweite Punkt ist, welche Wettbewerbsverfahren
es gibt. Im Kunststoffbereich haben wir mit dem
Spritzguss ein gutes, günstiges und etabliertes Verfahren.
Bei Metall ist das anders, denn in Metall fräsen
ist teuer und beim Gießen haben wir ein großes Qualitätsthema.
Das ist der Grund, warum metallische Verfahren
auf dem Markt eine zunehmend wichtige Rolle
spielen. Aber ich würde nicht sagen, dass Metall an
sich besser ist als Kunststoff.
KEM Konstruktion: Aber erschließt der Metall-
3D-Druck nicht gewisse Anwendungsbereiche, für die
Kunststoff nicht geeignet ist – etwa Turbinen für die
Raum- oder Luftfahrt?
Fruth: Wie erwähnt, sprechen wir beim 3D-Druck davon,
neue Bauteile zu entwickeln. So eine Bauteilentwicklung
kostet mit Tests viel Geld – hundert-, zweihundert- oder
fünfhunderttausend Euro sind da normal. Bedenkt man
zusätzlich, dass es vielleicht um 100 Bauteile geht, die
letztendlich gefertigt werden, hat man schnell sehr hohe
Stückkosten. Das heißt, man braucht wirklich wertige Applikationen,
die den hohen Preis rechtfertigen. Wenn ich
einem Kunden sage, dieses Plastikbauteil kostet dreißigtausend
Euro, dann sagt jeder ‚Uff‘. Wenn ich ihm sage,
das ist ein spezielles Bauteil aus einem Titanmaterial für
ebenfalls dreißigtausend Euro, sagt jeder: ‚Ja, Titan ist
halt teuer‘. Bei Metallwerkstoffen ist die Akzeptanz für
hohe Preise größer. Kunststoffbauteile sind einfach viel
billiger, das heißt, in diesem Bereich die hohen Kosten zu
rechtfertigen, ist sehr schwer. Aber ich denke, das ist die
momentane Situation. Und man darf Technologien, die eine
so hohe Entwicklungsdynamik haben, wie die additive
Fertigung, nicht zwangsläufig danach bewerten, wie es
heute aussieht. Man muss Bauteile und Materialien auf
Anwendbarkeit prüfen und das kann man erst, wenn die
Produkte auch wirklich auf den Markt sind. Denn ein neues
additiv gefertigtes Produkt ist ja nichts, was eben mal
in drei Monaten im Laden steht, sondern wir reden hier
sehr häufig von Entwicklungszyklen von drei, fünf oder
acht Jahren.
KEM Konstruktion: Welche Bedeutung hat das Thema
Künstliche Intelligenz im Bereich der Additiven
Fertigung?
Fruth: Wenn die additive Fertigung wirklich groß Fahrt
aufnehmen will, wird man nicht umhinkommen, Methoden
wie die Künstliche Intelligenz zu verwenden. Wir beschäftigen
uns bei der FIT intensiv damit, und zwar schon
seit längerer Zeit. Das Kernproblem dabei ist, eine mit
schlechten Daten gefütterte KI liefert auch ein schlechtes
Ergebnis. Und die Schwierigkeit ist, dass wir so wenig
gute Daten haben. Wir glauben wir würden gute Daten
haben, aber wenn man diese wirklich überprüft, stellt
man fest, irgendwas mit unseren Daten stimmt nicht. Wir
haben das über die letzten Jahre sehr intensiv betrieben
und viele Millionen in die Qualitätssicherung gesteckt,
um genau solche Effekte herauszufinden. Und Tatsache
ist, wenn ich Maschinen nach einer gewissen Parametrik
einstelle und nach zwei Monaten wieder mit derselben
Parametrik arbeite, kommt etwas anderes heraus. Wenn
man genau hinschaut, ist das auch nachvollziehbar. Denn
die Maschine wurde in der Zwischenzeit gewartet, die
Laser wurden neu justiert, die Maschine wurde neu kalibriert,
das Pulver ist gealtert, etc. Vielleicht hat auch der
Maschinenbediener gewechselt. Es gibt also viele Störgrößen,
die dazu führen, dass die Daten einfach nicht
mehr valide sind. Und es erfordert ein sehr tiefes Verständnis
der Prozesse, um das zu erfahren.
KEM Konstruktion: Wie komme ich zu diesem Verständnis?
Fruth: Dieses tiefe Verständnis zu entwickeln, ist tatsächlich
nicht ganz ohne. Es ist aber unabdingbar, um tatsächlich
verlässlich Qualität zu erzeugen und natürlich auch,
um Künstliche Intelligenz effizient anwenden zu können,
um die Kosten runterzubringen. Wir sprechen bei der additiven
Fertigung heute nicht über Stückzahlen von zehntausend,
hunderttausend und ähnlichem. Wir haben mit
der additiven Fertigung heute ein Verfahren, das sich gut
eignet für zehn, für hundert, vielleicht auch mal bis zu tausend
Teilen. Danach werden die Applikationen rarer, bei
denen man mit der additiven Fertigung zum heutigen
Zeitpunkt wirtschaftlich Bauteile fertigen kann, da etablierte
Alternativ-Technologien einfach einen Kostenvorteil
bieten. Also um das auf den Punkt zu bringen, KI ist unbedingt
notwendig, aber wir müssen einen Schritt nach
dem anderen machen und wir müssen erstmal vernünftige
und validierte Daten generieren, um die KI damit zu
füttern. Und dann denke ich, können wir sie nach und
nach in den verschiedenen Bereichen einsetzen.
www.fit.technology
Details zu Verfahren der additiven
Fertigung:
hier.pro/rJI7J
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