Warum das 3-D-Drucken gar nicht das spannendste ist beim 3-D-Drucken

1959 – also vor genau 60 Jahren – hat die Schweizer Niederlassung von HP den Betrieb aufgenommen. Als eine der ersten Niederlassungen des Konzerns ausserhalb der USA. Auch das Unternehmen feiert dieses Jahr ein rundes Jubiläum: Vor 80 Jahren gründeten William Hewlett und David Packard die Firma HP in einer Garage in Palo Alto.

Am HP Solutions Day 2019 in der Umwelt Arena in Spreitenbach schaute das Unternehmen daher kurz zurück, bevor es einen Blick auf morgen warf. So erinnerte Adrian Müller, Managing Director von HP Schweiz, an ein paar Meilensteine der Firmengeschichte.

Darunter der Taschenrechner HP-35 und die Digitaluhr HP-01 LED. "Eigentlich die erste Smartwatch", sagte Müller. Dank Quartz und Co. war die Uhr leider schon veraltet, bevor HP sie überhaupt lancieren konnte. Ein weiteres wichtiges Jahr war 2016. In dem Jahr brachte HP mit Jet Fusion die ersten eigenen 3-D-Drucker auf den Markt.

3-D-Druck bringt die Produktion dahin, wo sie gebraucht wird

Müller will nach eigenen Angaben mit dem HP Solutions Day – der bereits zum vierten Mal stattfindet – jedoch in erster Linie der öffentlichen Hand und den Schweizer KMUs aufzeigen, wohin der Weg geht. Und in Zusammenarbeit mit den Partnern die Gäste auch auf diesem Weg mitnehmen.

Hier kristallisiert sich ein klarer Trend für HP Inc. heraus: der 3-D-Druck und die digitale Fertigung. Denn dies ermögliche eine individuelle Massenfertigung. "Und das nicht irgendwo auf der Welt, sondern genau da, wo sie gebraucht wird", ergänzte Müller.

Adrian Müller, Managing Director HP Schweiz. (Source: Netzmedien)

Ein Bereich, in dem der Konzern in den vergangenen Jahren grosse Fortschritte machte. "Vor 2 Jahren druckten wir noch nichts in 3-D; vor einem Jahr dachten wir, dass unsere Technologie nicht zum Drucken von Metall genutzt werden kann; und heute tun wir genau das: Wir drucken Metall", erklärte HP-Vorstandsmitglied Christoph Schell. Seit November leitet er als President 3-D-Printing & Digital Manufacturing den Bereich bei HP.

Metall-Drucker warten am Horizont

Bereits in einem Jahr will der Hersteller den ersten Metall-Drucker auf den Markt bringen. Dieser soll Komponenten aus der Edelstahllegierung 316L fertigen. "In den Versuchslaboren von HP drucken wir aber auch schon ganz andere Metalle", ergänzte Schell.

Die heutigen Modelle nutzen verschiedene Polymere. Dabei können sie Voxels (dreidimensionale Pixel) mit einer Genauigkeit von einem Zwölftel der Dicke eines menschlichen Haares drucken. Und das auch in unterschiedlichen Farben.

Christoph Schell, President 3-D-Printing & Digital Manufacturing bei HP. (Source: Netzmedien)

"Das interessante am 3-D-Druck ist aber nicht das Drucken in 3-D, sondern, was Digital Manufacturing für das Business bedeuten kann", sagte das Vorstandsmitglied. "Wenn Sie heute etwa Zahnspangen fertigen, haben Sie ein Problem."

Aktuell koste eine Zahnspange rund 10'000 Franken, unter anderem weil viele einzelne Personen an der Wertschöpfungskette beteiligt sind. "Jetzt kommen aber Unternehmen, die Spangen für 1800 US-Dollar anbieten", sagte Schell. Diese Firmen würden Software-Lösungen und 3-D-Drucker nutzen, um nicht nur günstigere, sondern auch schnellere, effizientere und bessere Ergebnisse zu produzieren.

Digital Rights Management wird wichtiger

Ein weiterer Vorteil ist das sogenannte Distributed Manufacturing. Wer heute etwas herstellen wolle, brauche gar keine Fabriken mehr. "Meine Drucker sind global verteilt", sagte Schell. "Ich kann sehen, wo ein Drucker gerade nicht ausgelastet ist und den Besitzer bitten, etwas für diesen Kunden zu drucken." Der "Hersteller" wird damit vom Eigentümer von Fabriken zum Kunden der Besitzer von 3-D-Druckern.

Dies kreiert jedoch ein neues Problem: Digital Rights Management. Das Thema werde enorm an Bedeutung gewinnen. Denn nur so könne ein Hersteller verhindern, dass seine Designs ohne sein Einverständnis weiter gedruckt werden.

"Künftig wird jedes Bauteil, das wir drucken, intelligent sein", sagte Schell. So könne es in der Wertschöpfungskette Schritt für Schritt verfolgt werden. So könne man etwa auch Bussen verteilen, wenn ein Gerät nicht korrekt entsorgt, sondern im Wald gefunden wurde – sofern eine entsprechende Gesetzgebung vorhanden ist.

VR und KI auf der Baustelle

Wie die digitale Fertigung eine Branche verändern könnte, zeigte HP am Solutions Day anhand des Beispiels der Baubranche. Diese setzt in der Schweiz rund 60 Milliarden Franken pro Jahr um. Dennoch habe die Branche gemäss Adrian Müller eine relativ niedrige Digitalisierungsrate.

Reto Largo, Geschäftsführer NEST bei der EMPA, erzählte, wie Roboter und Machine Learning helfen können, Gebäude zu entwerfen, zu bauen und zu unterhalten. So kann man während der Planung einen Algorithmus mit diversen Faktoren füttern, darunter Tageslicht, Aussicht, Anzahl Arbeitsplätze. Der Algorithmus rechnet daraufhin zahlreiche Szenarien aus. Der Kunde kann anschliessend je nach Gewichtung die beste auswählen.

Reto Largo, Geschäftsführer NEST bei der EMPA. (Source: Netzmedien)

Eine weitere Hilfe können Digital Twins bieten. Das Gebäude wird vor dem Spatenstich virtuell erstellt. So können die späteren Nutzer in VR durch etwa die Gänge laufen und sehen, wo sie zu schmal sind oder wo sonstige Probleme auftauchen.

Solche digitalen Zwillinge werden zunehmend wichtiger. Doch welchen Mehrwert bringt dies dem Markt? Was die Spezialisten von ABB, Bosch IoT Labs und IBM dazu zu sagen haben, können Sie im Hintergrundbericht zu Digital Twins lesen.

Baubranche soll sich ein Beispiel an der IT nehmen

Auch der Bau selbst kann optimiert werden. "Baustellen sind oft sehr unkoordiniert", sagte Largo. "Da geht es wild hin und her." Das Problem sei, dass Baustellen noch keine Assemblierungen seien. In der IT- oder der Automobilbranche werden viele Komponenten auf einer Fertigungsstrasse vorgefertigt. Nur das Finishing geschieht von Hand.

"Genau so sollten auch Baustellen funktionieren", sagte Largo. Daraufhin zeigte er ein Beispiel eines Schweissroboters. Dieser brachte ein doppeltes Armierungsnetz an. Die Grundlage für eine Mauer, die dünner war, als dies von Hand möglich gewesen wäre – aber genauso stabil. Eine andere Möglichkeit sei es, Wände zu drucken.

Solche Roboter bieten einen hohen Automatisierungsgrad bei zugleich hoher Individualisierung. Zudem sparen sie 60 Prozent Material bei gleicher Leistung. Was sich auch auf das Budget positiv auswirke. "Die KI wird in Zukunft auch den Betrieb und die Optimierung unserer gesamten Infrastruktur übernehmen, denn sie kann das einfach besser", sagte er, als er eine Zukunft mit weniger Planungs-, Installations- und Wartungsaufwand versprach.