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Industrie 4.0 : Die Ingenieurswelt steht Kopf

Titanpulver für Flugzeugteile Bild: Aerotec

3D-Druck ist in aller Munde, wenn von Digitalisierung und Industrie 4.0 die Rede ist. Das Beispiel des Flugzeugteile-Herstellers Aerotec zeigt, was passiert, wenn Mitarbeiter ihre kompletten Arbeitsgewohnheiten umstellen müssen

          In Varel wird die Zukunft aus Titanpulver gemacht. Schicht für Schicht schmilzt der Laserstrahl zusammen, bis am Ende vor den Augen des Zuschauers das gewünschte Bauteil entstanden ist. „Additiv“ nennt sich dieses Verfahren, weil eine Lage auf der nächsten aufbaut. Als 3D-Druck ist die Technik in aller Munde, wenn von Digitalisierung und Industrie 4.0 die Rede ist.

          Sven Astheimer

          Verantwortlicher Redakteur für Unternehmen.

          Der Flugzeugteile-Hersteller Aerotec hat in seinem friesischen Werk schon vor zwei Jahren mit der Serienfertigung begonnen und damit eine Vorreiterrolle in der Branche übernommen. Heute stehen in der Halle fünf solcher Drucker im Gesamtwert von rund 10 Millionen Euro. „Die Technik steht gerade am Anfang und entwickelt sich rasant weiter“, sagt Premium-Aerotec-Entwicklungsleiter Klaus Kalmer. Das zeigt sich daran, dass bislang in Varel 30 Komponenten mit dem neuen Verfahren produziert werden - von insgesamt 20.000. Der Rest wird noch klassisch aus einem Block gefräst.

          Dennoch gehört dem 3D-Druck die Zukunft. Denn während bei dieser Methode rund 85 Prozent des Rohlings einfach weggefräst und damit zu teurem Abfall werden, ist das Verhältnis beim additiven Verfahren nahezu umgekehrt. „Außerdem lassen sich mit dem 3D-Druck viel komplexere Teile herstellen“, sagt Marc Schimmler, der die Abteilung Forschung und Technologie von Aerotec leitet.

          „Das stellt die Prozesse auf den Kopf“

          Viele Stufen in ein Element zu drucken sei kein Problem, während sie zu fräsen sehr aufwendig sei. Im Flugzeugbau spielt Komplexität eine zunehmend bedeutende Rolle. Unter dem Stichwort Bionic werden komplexe Strukturen aus der Natur auf die Teilekonstruktion übertragen. Solche Bauteile können erst durch die 3D-Technik aus einem Element hergestellt werden. „Das stellt die Prozesse auf den Kopf“, sagt Entwicklungsleiter Kalmer. Früher habe man zuerst eine Flugzeugstruktur gebaut und dann darin die Kabel verlegt. Heute könne man alles in einem Prozess planen. Das bietet den Ingenieuren einerseits völlig neue Möglichkeiten, erfordert aber andererseits auch ein Umdenken und den Abschied von bisherigen Arbeitsweisen und einschlägigen Designprinzipien. „Die Technik öffnet uns Ingenieuren eine neue Tür“, sagt Schimmler, „durchgehen müssen wir aber selbst.“

          Es falle nicht jedem leicht, jahrzehntelang trainierte und bewährte Arbeitstechniken abzustreifen. Hier seien Hilfestellungen und Ermutigungen nötig. Am Ende gibt es für Kalmer aber keine Alternative zum 3D-Druck. Er selbst habe als Berufseinsteiger erlebt, wie Ingenieure ihre Entwürfe auf Blätter zeichneten, während die ersten Computerprogramme für Konstrukteure auf den Markt kamen. Einen solchen Wandel gebe es jetzt wieder.

          Studenten haben großes Interesse am neuen Verfahren

          In den vergangenen Jahren habe es unter Ingenieuren einen starken Trend zum Spezialistentum gegeben, sagt Kalmer. So lasse sich Industrie 4.0, also die Vernetzung der Produktion, jedoch nicht gestalten. Viele Unternehmen sind damit beschäftigt, ihre Armada aus Spezialisten zu vernetzen. „Wir brauchen aber künftig mehr Gesamtsystemversteher“. Ein Lob sprechen die Aerotec-Führungskräfte den Hochschulen aus, die zum Teil schon 3D-Druck-Elemente in ihre Lehrpläne aufgenommen hätten. Die Studenten forderten dies auch ein und zeigten großes Interesse an dem neuen Verfahren.

          Der Hersteller ist gegenwärtig auch dabei, Ausbildungsstandards für die Bedienung der neuen Maschinen festzulegen. Bislang machen das vor allem umgeschulte Fräser. Generell müssten Ausbildungsgänge aber schneller und flexibler werden, mahnt Kalmer, sonst könnten sie nicht mit der rasanten technischen Entwicklung mithalten. Dabei dauert es mehrere Jahre, ehe ein neuer Ausbildungsberuf zugelassen werden kann. Der Bedarf nach mehr Tempo gelte auch für staatliche Regulierung und Haftungsfragen, sagt er und führt das Beispiel der privaten Flugdrohnen an: Die könne jeder günstig und fast überall erwerben, aber einen Führerschein dafür gibt es noch nicht.

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