FIT Serienfertigung: Additive Fertigung skalieren

Die AM-Fabrik der FIT AG basiert auf zentraler Logistik und Prozesssteuerung.

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Die FIT AG wurde 1995 durch Carl Fruth gegründet. Innerhalb von zehn Jahren hat man sich aus dem reinen Rapid Prototyping, das eher konzeptionelles Prototyping war, hin zum funktionalen Prototyping weiterentwickelt. Kontinuierliches Wachstum ließ das Unternehmen auf mittlerweile 250 Mitarbeiter wachsen. Mit Erweiterung der Geschäftstätigkeit in den USA wurde der Weg für eine internationale Ausrichtung bereitet. Im Metallumfeld bietet das die FIT AG die Fertigung von der Einzelkomponente bis zu Serien in Losgröße 1.000 Stück. Im Kunststoffbereich eine Einzelteil- und Kleinserienfertigung in unterschiedlichsten Verfahren.

Das futuristisch anmutende Bürogebäude, das künftig neben der Verwaltung, dem Entwicklungsbereich und den Abteilungen Marketing und Vertrieb auch ein umfangreiches Schulungszentrum beherbergen soll steht wie ein grün schimmerndes Mahnmal auf dem großzügigen Betriebsgelände. „Man könnte auf den ersten Blick schon denken, dass das etwas übertrieben ist“, schmunzelt Albert Klein, Finanzvorstand der FIT AG, erläutert aber umgehend die Motivation, die sich hinter der nur vordergründig gewagten Architektur verbirgt.

„Zunächst einmal war es uns wichtig, sämtliche organisatorische Bereiche unter einem Dach zu haben. Kurze Wege und eine offene Kommunikationsmöglichkeiten sehen wir als wesentlichen Erfolgsfaktor für ein innovatives Unternehmen. Das braucht Platz und eine geschickte räumliche Aufteilung. Dass die Fassade futuristisch wirkt ist eher ein Nebeneffekt. Natürlich wollten wir eine Optik, die den Innovationsgrad des Unternehmens unterstreicht. Sie bietet aber auch zusätzlich eine gute thermische Regulierbarkeit und einen effizienten Blendschutz. Die Räumliche Aufteilung im Inneren ist sehr zweckorientiert und soll die Zusammenarbeit der Belegschaft fördern.“

Am Beispiel eines Zylinderkopfes beweist die FIT AG ihre Beratungskompetenz zum Thema Leichtbau.

Albert Klein
Finanzvorstand der FIT AG

„Um im Markt der Additiven Fertigung bestehen zu können, muss man seine Kunden darin unterstützen, ein Verständnis dafür zu entwickeln, was mit dieser Technologie möglich ist.
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Kochen als Vorbild

Als erstes fällt beim Betreten der Gebäude auf, dass viele Bilder von Essen an den Wänden zu sehen sind. Ganz besonders auch im Bereich der Produktion. Albert Klein erklärt das so: „Oft wird die Einführung von Fertigungslinien Henry Ford zugeschrieben. Jedoch wurden schon um das Jahr 1870 in Chicagoer Schlachthöfen geschlachtete Schweine über ein Fließband für die Weiterverarbeitung von einem Arbeiter zum nächsten transportiert. Und auch sonst sehen wir viele Analogien zwischen der Additiven Fertigung und der Zubereitung von Speisen. Einerseits ist in beiden Disziplinen sauberes Arbeiten erforderlich um zu einem brauchbaren Ergebnis zu kommen. Andererseits wird durch kleinste Veränderungen der Zutaten – in der Additiven Fertigung würde man wohl Prozessparameter heranziehen – das Ergebnis oft enorm verändert. Gleichbleibend gute Qualität zu erzeugen ist in beiden Bereichen eine riesen Herausforderung.“

Dass es sich dabei nicht um Lippenbekenntnisse handelt wird schnell klar, wenn man sich die Produktion etwas näher betrachtet. Eine klare Trennung der Produktionsbereiche für Metall und Kunststoff in unterschiedlichen Stockwerken zeigt, dass man den unterschiedlichen Anforderungen der eingesetzten Verfahren Rechnung trägt. „Wir zielen ganz klar auf eine Serienfertigung. Das bedeutet neben einer durchgängigen, digitalen Abbildung des Fertigungsprozesses über unser Produktionssteuersystem auch eine entsprechende Verkettung der Fertigungsmaschinen. Es genügt eben nicht, jede Maschine für sich allein zu betrachten. Wenn man eine Serienfertigung anstrebt, muss auch den umgebenden Prozessen ganz besondere Beachtung geschenkt werden. Im Bereich der Metallfertigung ist es uns bereits gelungen, die Materiallogistik zu zentralisieren und weitgehend zu automatisieren“, erklärt der Finanzvorstand.

Zentrale Materiallogistik

So ist in diesem Bereich erkennbar, dass das Metallpulver über zentrale Versorgungseinrichtungen zur Maschine kommt und auch das Entpacken und die Pulveraufbereitung zentralisiert wurden. Neben einer Vielzahl von LBM-Anlagen von SLM Solution und EOS, in denen Titan- , Stahl- und Aluminiumteile im Laserschmelzverfahren hergestellt werden, verfügt die FIT AG auch über vier EBM-Maschinen von arcam, die für Titan-Komponenten für den Motorsport und andere Hochtechnologiebereiche verwendet werden und von denen zwei auch für die Herstellung medizinischer Implantate zertifiziert sind.

Im Kunststoffbereich hingegen werden momentan noch eher Einzelteile und Prototypen gefertigt. Neben dem SLS-Verfahren, das im großen Stil auf einem umfangreichen Anlagenpark betrieben wird kommen aber auch Stereolithografie, Polyjet und andere Verfahren zum Einsatz. „Im Kunststoffbereich evaluieren wir gerade, wie wir die Fertigung auf die nächste Ebene bringen. Hier sind noch relativ viele Arbeitsschritte separat auszuführen, aber wir sind zuversichtlich, auch in diesem Bereich kurzfristig einen höheren Automatisierungsgrad zu realisieren“, so Klein.

14 zu 1: Funktionsintegration und Bauteilkombination ersparen Montageaufwand und minimieren Fehlerquellen.

Klare Trennung der Arbeitsbereiche

Mit der neuen Fertigungshalle hat man den Bereich der Additiven Fertigung weitgehend von den seit der Unternehmensgründung im Jahre 1995 kontinuierlich gewachsenen Fertigungseinrichtung getrennt. „Für uns war es wichtig, der Additiven Fabrik einen eigenen Bereich zugeben und die nachfolgenden Prozessschritte wie Zerspanung und Finish sowie die gusstechnischen Bereiche gesondert zu betreiben. Damit ist es besser möglich, die hohen Anforderungen hinsichtlich Sauberkeit im Umfeld des AM-Equipments abzudecken und gleichzeitig den Workflow klarer abzubilden“, beschreibt die Überlegungen zum Unternehmenslayout.

Die Bereiche Zerspanung und Gusstechnologie verbleiben in den bisher genutzten Gebäuden, werden aber an die steigenden Anforderungen für die Folgeprozesse der Additiven Fertigung weiter angepasst. In diesem Bereich findet auch die neu hinzugekommene 3DMP-Technologie von Gefertec ihren Platz. Diese basiert auf dem WAAM Prinzip (Anm.: Wire-Arc-Additive-Manufacturing), das das herkömmliche Schutzgas-Auftragsschweißen durch eine Bahnführung in der Maschine zum Additiven Fertigungssystem weiterführt.

Kompetenzzentrum Additive Fertigung

Zusätzlich zur Additiven Fabrik gehen die Planungen seitens der Geschäftsführung der FIT AG aber noch viel weiter. „Wir sehen uns klar als Innovationstreiber. Als solcher sind wir der Auffassung, dass es notwendig ist, dem Thema Weiterbildung besondere Beachtung zu schenken. Deshalb entsteht in unmittelbarer Nachbarschaft zum neuen Bürogebäude ein Campus, in dem Teilnehmer von Schulungen und Lehrgängen der FIT AG untergebracht werden können. Durch die enge Zusammenarbeit mit Autodesk, die ja vor einiger Zeit unsere netFabb Software in ihr Portfolio integriert hat und ihr Entwicklungszentrum auch in unserer unmittelbaren Nachbarschaft hat, entsteht somit ein einzigartiges Kompetenzzentrum zum Thema Additive Fertigung“, fasst der Finanzvorstand zusammen und ist sichtlich stolz darauf, dass die Inbetriebnahme der neuen Fertigungseinrichtungen und die Überführung der Administration ins neue Bürogebäude im laufenden Geschäftsbetrieb reibungslos gelungen ist.