3D-Druck bei Audi – Werkzeuge à la carte

3D-Druck bei AudiEin aus dem 3D-Drucker stammender Abstandshalter für die Montage von Windschutzscheiben. Foto: Audi

3D-Druck bei Audi . Der Autohersteller  experimentiert in Heilbronn mit kleinen Helfern für die Produktion, die sich Mitarbeiter à la carte herstellen lassen.

Grün, rot, blau oder orange sind die Plastikteile, die an vielen Stellen der Fertigungsstationen im Audi-Werk Böllinger Höfe zu erkennen sind, wo in Kleinserie die Edel-Boliden der Modelle R8 und GT4 produziert werden. Mal klemmen sie bei der Montage im Spalt zwischen Windschutzscheibe und Karosserie. Oder sie dienen als Abstandhalter auf einer Transportpalette. Selbst die weichen Silikonteile, die um die Räder eines Rollwagens drapiert sind, damit sich die Arbeiter dort nicht mehr die Knöchel anschlagen, gehören zu den individuell designten Teilen, die das Leben der Montagearbeiter leichter machen.

Sie alle stammen direkt oder indirekt aus dem 3D-Drucker, einem innovativen Fertigungsgerät, das aus Spezialkunststoff flexibel Teile aller Art herstellen kann. Dafür reicht es, die entsprechenden, am Computer generierten Daten zu übermitteln. 3D-Druck in der Produktion heißt das in der Sportwagenmanufaktur gestartete Modellvorhaben. „Es geht nicht um in die Fahrzeuge selber verbauten Teile, sondern um Produktionshilfen für die Mitarbeiter“, sagt der Audi 3D-Druck-Experte Waldemar Hirsch.

Der 3D-Druck eignet sich für Kleinserien

Die Herstellung per 3D-Druck ist bisher nämlich deutlich zu langsam, um Teile  in größeren Stückzahlen zu liefern. Bei den in Heilbronn verwendeten Teilen dauerte der Druck zwischen 20 Minuten und auch mal 80 Stunden.

„Wir reden hier in der Regel von Produktionsgrößen von eins bis fünf“, sagt Hirsch. Maximal einige hundert Teile seien im 3D-Druck bisher eine realistische Größenordnung. Doch als Zubehör für die Produktion oder am Band stört das weniger, weil es hier nicht um große Lieferungen geht. In Heilbronn genügt meist ein relativ preisgünstiges, biologisch abbaubares Plastik auf Milchsäurebasis sowie handelsübliche Drucker, die im niedrigen vierstelligen Eurobereich kosten. Autohersteller experimentieren auch mit deutlich teureren Industrie-Druckern und  Metall als Ausgangsmaterial.

3D-Druck bei Audi liefert Schraubenzieher für eine Schraube

„Wir haben auf Wunsch von Mitarbeitern sogar einen speziellen Schraubenzieher gedruckt, der nur auf eine einzige Schraube zugeschnitten ist,“ sagt Hirsch. Bisher mussten solche Hilfswerkzeuge von externen Lieferanten besorgt werden. Es brauchte einen Bestellprozess und auch Mindeststückzahlen. Zudem waren solche Spezialteile häufig zu teuer. Das Druckverfahren senkt die Kosten um bis zu 90 Prozent. Nun kann das 3D-Druckerteam mit dem Laptop direkt ans Band gehen und danach fragen, wo der Schuh drückt. Unter Umständen kann mit dem Montagemitarbeiter zusammen gleich am Bildschirm eine Lösung entwerfen.

3D-Druck bei Audi

Einsatz von Werkzeugen aus dem 3D-Drucker bei der Scheinwerfermontage. Foto: Audi

Doch manchmal beginnt der Prozess auch mit einer schnell hingekritzelten Skizze auf einem Schmierblatt. Die Experten für den 3D- Druck müssen dann aus ihrer Erfahrung einschätzen, ob dies im Drucker auch so herstellbar ist. „Wenn sie dann gleich am nächsten Tag mit dem frisch gedruckten Werkzeug kommen, sind die Kollegen natürlich begeistert – das gab es so bisher nicht“, sagt Hirsch. „Ich fühle mich da manchmal ein wenig wie der Weihnachtsmann“, sagt er lachend.

In einem Testlauf hat Audi binnen vier Tagen insgesamt 368 Produktionsschritte untersucht und dabei 486 durch potenziell durch den 3D-Drucker zu produzierende Objekte identifiziert, von denen dann 89 tatsächlich hergestellt wurden. „Dass wir nur einen Teil davon umsetzen konnten, lag allein an der zur Verfügung stehenden Zeit“, sagt Hirsch.

Der 3D-Druck bei Audi verändert die Arbeitskultur

Der 3D-Druck, so wird deutlich, ist mehr als eine Herstellungsmethode, die beispielsweise ohne Lagerhaltung auskommt. Dadurch, dass preisgünstig und flexibel Einzelstücke hergestellt werden können, die dann so lange durchgetestet und wiederholt gedruckt werden können, wie es nötig ist, verändert sich die ganze Arbeitsweise. „Die Mitarbeiter können direkt ihre Ideen einbringen und die lassen sich dann schnell umsetzen – das erhöht natürlich die Motivation“, sagt Thomas Kaiser, der Leiter des Technologie-Labors. Im Werk Böllinger Höfe gab es im Rahmen eines Modellprojekts auch schon mal einen „Crazy-Room“, also eine Ecke, wo im Rahmen eines Modellprojekts alle möglichen Ideen angedacht werden konnten – und im Entwurfsbüro steht ein „Happymeter“ mit rot-gelb-grünen Bewertungsknöpfen.

Was in der Sportwagenmanufaktur begonnen hat, wo nur rund ein Dutzend Fahrzeuge täglich die Montagehalle verlassen, soll nun auf die große Produktion übertragen werden. Die Spezialisten für den 3D-Druck bei Audi  werden dem Werk Neckarsulm zugeordnet. Doch während in der Heilbronner Manufaktur die Sportwagen – mit einem Preisschild von 166 000 Euro an aufwärts – in kleinen Arbeitsgruppen und im Taktverfahren gefertigt werden, geht es am Band straffer zu. Die Mitarbeiter dort dürften wohl etwas weniger Zeit haben, um über die neueste kreative Lösung aus dem 3D-Drucker nachzudenken.

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