Generatives Design für jedes Bauteil

Das Paderborner Startup AMendate hat eine Software entwickelt, die technische Bauteile für die additive Fertigung schnell und automatisch optimiert. Die Co-Founder und Geschäftsführer Dr. Thomas Reiher und Dr. Gereon Deppe über den Nutzen für den Anwender, das Geschäftsmodell und ihre Kooperation mit Simufact.

12. Juni 2019
Generatives Design für jedes Bauteil
Dr. Gereon Deppe und Dr. Thomas Reiher. (Bild: Anna Mensing)

Herr Dr. Reiher, Hr. Dr. Depper, Sie sind hier Vortragende auf dem Simufact Round Table. Geben Sie uns doch bitte einen kurzen Einblick in Ihr Vortagsthema und in die Geschäftsidee Ihres jungen Unternehmens.

Dr. Reiher: Wir sind ein Start-up aus Paderborn, dass wir vor circa einem halben Jahr gegründet haben. Wir haben hier in Marburg unsere Software vorgestellt, an der wir bereits seit ca. fünf Jahren gearbeitet haben. Der Nutzen für den Anwender ist die optimale Generierung von Bauteilen. Das heißt übersetzt, Bauteil-Designs zu entwickeln, die möglichst wenig Material einsetzen, hohe Leichtbaugüte haben und somit ressourcen-schonend sind. Das Ganze speziell zugeschnitten auf die additive Fertigung. Die Software ist so aufgebaut, dass der Konstrukteur seine Randbedingungen angeben kann und dann nach wenigen Stunden ein fertiges Bauteil bekommt, welches dann direkt an die additive Fertigungsmaschine weitergeleitet werden kann, um so hoch komplexe Geometrien optimal und kostengünstig zu fertigen.

Wie kam es dazu, dass Sie parallel zu Ihrer eigenen Software, mit der Software von Simufact arbeiten?

Dr. Reiher: Der erste Kontakt entstand vor circa drei Jahren auf einer Konferenz, auf der ich meine Forschungsergebnisse vorgestellt hatte. Über die beiden Messen Rapidtech und Formnext vergangenes Jahr haben wir uns besser kennengelernt.

Dort haben wir dann den Entschluss gefasst, mittelfristig eine Technologie-Partnerschaft einzugehen, um die beiden Kompetenzen aus der Bauteil-Generierung auf unserer Seite und der Simulation des Fertigungsprozesses bei Simufact zu bündeln. Wenn die beiden Software-Pakete optimal miteinander interagieren, können Bauteile generiert werden, die hervorragend an die Einsatzbedingungen angepasst sind und bei denen es sicher ist, dass das erzeugte Design auch von 3D-Druckern erfolgreich gefertigt werden kann.

Das heißt, der Ansatz Ihres Unternehmens kam von der Produktionsseite herrührend. Sie haben dann aber früh entschieden, gleich einen Simulationsprozess zu koppeln, weil es heute im Hinblick auf Industrie 4.0 wichtig ist, Produktion und Simulation früh miteinander zu vernetzen?

Dr. Reiher: Wir kommen eigentlich noch aus einem Schritt davor, aus der Konstruktion. Also der Designer, der Konstrukteur, möchte ein optimales Bauteil gestalten. Diese Gestaltung soll möglichst automatisiert erfolgen.

Dies kann aber erst wirklich erfolgreich sein, wenn sie eben in der Produktion mit der Simulation wieder zurück gekoppelt wird. Das ist das Ziel unserer Kooperation.

Gab es andere wichtige Aspekte, die das Geschäftsmodell so aussehen lassen, wie es sich jetzt darstellt?

Dr. Deppe: Wir haben sicher eine Vielzahl an Möglichkeiten, um Unternehmen aus dem Bereich 3D-Druck zu unterstützen. Wir möchten zum einen KMU mehr Flexibilität in der Fertigung ermöglichen, sodass wir auch auf Dauer Software als eine Service-Lösung anbieten wollen. Hier werden u.a. auch Cloud-Lösungen eine Rolle spielen. Auf der anderen Seite bieten wir großen Unternehmen eine klassische Lizenz an, die sie auf ihren eigenen Rechnern betreiben, so dass sie in ihrem eigenen sicheren Umfeld agieren. Und für alle Unternehmen die sich nicht damit beschäftigen wollen, bieten wir unsere Dienstleistung als Service. In diesem Fall koppeln wir unsere eigenen Erfahrungen aus der additiven Fertigung mit unserer Software, um für unsere Kunden optimale Lösungen herauszuholen.

Interessant, dass Sie den Mittelstand als wichtige Zielgruppe sehen, dem Sie unterstützend unter die Arme zu greifen wollen. Kann man das so verstehen?

Dr. Deppe: Ja, auf jeden Fall. Viele mittelständische Unternehmen sind ja sehr darauf bedacht, technologisch führend zu sein. Unsere Erfahrung ist, das KMU versuchen da mit der Zeit zu gehen. Ihre weniger komplexen Organisationsstrukturen bieten auch gute Möglichkeiten dazu. Und sie sind sehr darauf bedacht, Neues auszuprobieren. In uns finden sie einen guten Partner, um gemeinsam interessante Bauteilprojekte zu realisieren.

Zielt dieser Geschäftsgedanke auch ein Stück weit auf Change-Prozesse in der Fertigung ab? Werfen wir mal einen Blick auf die Fahrzeugindustrie, im speziellen Automotive, wo jetzt der Wechsel von der klassischen Verbrenner-Technologie zur Elektromobilität- oder anderen alternativen Antriebskonzepten wie Wasserstofftechnologie ansteht. Energieeffizienz ist ein großes Thema, wodurch auch der Leichtbau weiter gefordert sein wird. Sehen Sie sich da auch ein wenig als Change-Management-Unternehmen, das derartige Prozesse mit Know-how begleitet?

Gewichtsreduzierte Bauteile erzeugen

AMendate ist eine Software für die vollautomatische Generierung komplexer Leichtbaudesigns im Hinblick auf die Additive Fertigung. Das Ziel ist, so wenig Material wie möglich einzusetzen und dabei ein optimal auf die Einsatzbedingungen angepasstes Bauteil zu erzeugen, welches robust und zuverlässig ist. Der Fokus liegt auf der einfachen Bedienung der Software und auf der Geschwindigkeit des Optimierungsprozesses. Damit werden die aktuell sehr aufwändigen Prozesse zur Erzeugung von Leichtbau-Geometrien ersetzt. Es entstehen organisch anmutende Strukturen, die eine materialschonende, effiziente und kostengünstige Produktion ermöglichen. Der Anwender wird von Routinearbeit befreit und kann sich intensiver mit der Konzeptionierung und Auslegung der Bauteile auseinandersetzen. Optimale Bauteile werden so in einem Bruchteil der Zeit und zu deutlich geringeren Kosten generiert.

Dr. Reiher: Auf jeden Fall. Wir wissen sehr genau was getan werden muss, damit dieses neue Fertigungsverfahren erfolgreich eingesetzt werden kann. Dafür benötigt aber gerade ein mittelständisches Unternehmen, was in diesem Bereich noch kein Know-how hat, entsprechende Partner. Wir verstehen uns als so ein Partner, um dabei zu helfen, die Vorteile der additiven Fertigung maximal zu nutzen und gleichzeitig die kritischen Herausforderungen zu meistern.

Additive Manufacturing stellt bekanntermaßen den Fertigungsprozess auf den Kopf. Die große Herausforderung ist aber immer noch die Produktions-Geschwindigkeit, gerade im Hinblick auf die Fertigung von großen Stückzahlen. Sehen Sie aus Ihrer Position heraus und aus der noch gar nicht so weit entfernten universitären und forschenden Sichtweise, positive Entwicklungen in dieser Hinsicht?

Dr. Reiher: Eigentlich gibt es hierfür jetzt drei Antworten – drei Bereiche sollten abgedeckt sein. Zum einen geht es zu allererst darum, zuverlässige Designs zu generieren, die einen möglichst geringen Materialeinsatzerfordern. Das beschleunigt den Fertigungsprozess, denn das Aufschmelzen des Materials kostet Zeit. Einfach ausgedrückt heißt das: die Verwendung moderner intelligenter Software kann den Prozess beschleunigen und günstiger gestalten. Das Zweite wäre dann, dass es auf jeden Fall neue Prozesse geben wird. Aktuelle Entwicklungen werden zur Weiterentwicklung der bestehenden, wie auch zu neuen Fertigungsverfahren führen. Dieser Prozess generiert neue Herausforderungen, aber auch neue Möglichkeiten und Chancen. Der dritte Punkt ist: wie entwickelt sich denn die Großserienfertigung? Wie lange haben wir denn wirklich noch die sogenannte Großserienfertigung? Nehmen wir mal den Automobilbau. Es gibt immer mehr Modelle, es gibt immer mehr Individualisierung und damit sinkt entsprechend auch die Stückzahl pro Bauteil und dann wird die additive Fertigung preislich eher relevant.

Ist Ihre Software grundsätzlich Material-offen?

Dr. Reiher: Prinzipiell ja. Je nachdem wie kompliziert die Materialen werden, müssen Details anpasst werden. Darüber hinaus unterliegt unsere Software einer ständigen Weiterentwicklung. Aber Grundlagen hierfür sind gelegt, so dass wir in der Zukunft, auch im Hinblick auf Multimaterialverarbeitung, gerüstet sind, Potentiale von Verfahren, die es aktuell noch gar nicht gibt, mit unserer Software abdecken können.

Die additive Fertigung von Produkten aus Kunststoff ist schon sehr weit entwickelt. Die Herausforderungen werden aber zukünftig wohl mehr im Metallsektor liegen. Da stehen die industriellen Verfahren, wie Laser-Aufschmelzen von Metallpulvern, noch am Anfang der Entwicklung. Stehen diese Entwicklungen für Ihr Geschäftsmodell ebenso im Fokus?

Dr. Deppe: Grundsätzlich liegt unser Fokus tatsächlich auf Strukturbauteilen und diese sind normalerweise aus Metall. Unser Ziel ist es, Endprodukte zu generieren und letztendlich diese auch zu fertigen. Deswegen ist der Metallsektor nicht ein Bereich, den wir nur beobachten, sondern wo wir uns mit gut produzierbaren Bauteilgeometrien ein Stück weit als einen Enabler sehen.

Sie waren jetzt mit Ihrem jungen Unternehmen schon auf ersten Fachmessen. Wie war die Rückmeldung des Messepublikums? Man geht ja mit gewissen Erwartungen auf derartige Veranstaltungen. Deckte sich Vorstellung und Erwartung mit der Realität?

Dr. Deppe: Also gerade auf der ersten Fachmesse, auf der wir die Premiere eines eigenen Messestands feiern durften, waren wir überwältigt von dem positiven Feedback und von dem großen Interesse was da auf uns zukam.

Welche Messe war das?

Dr. Deppe: Die Rapidtech in Erfurt im Juni 2018. Da hatten wir an einer Start-up-Challenge teilgenommen und waren sehr erfolgreich. Bonus war ein kostenfreier Stand auf der Messe. Dort haben wir uns dann erstmals im öffentlichen Rahmen der Fachwelt präsentiert. Viele der Standbesucher zeigten sich begeistert und waren sehr daran interessiert unsere Software baldigst einsetzen zu können. Wir mussten da noch etwas bremsen, da noch Entwicklungen erforderlich waren, gerade was die Benutzeroberfläche und damit eine einfache Bedienbarkeit anbelangte. Da sind wir jetzt ein ganzes Stück weiter und freuen uns darauf, auf der diesjährigen Rapidtech unsere weiterentwickelte Software dem Publikum präsentieren zu können.

Kommen wir noch mal auf die Kooperation mit Simufact zurück. Sie werden in Person von Dr. Hendrik Schafstall, CEO bei Simufact Engineering, unterstützt. Hat die Zusammenarbeit die Entwicklung Ihres Unternehmens befördert? Ist es mittlerweile eine sich gegenseitig befruchtende Kooperation?

Dr. Reiher: Wir sind noch nicht so lange zusammen unterwegs. Hier auf dem Round-Table hat uns Simufact erstmals die Möglichkeit gegeben, sich vor ihren Kunden zu präsentieren und auszustellen. Was wir bisher aber schon an Know-how von Herrn Schafstall und Herrn Wohlmuth (Anm. d. Red: Michael Wohlmuth, Geschäftsführer, Vice President Strategisches Business Development bei Simufact Engineering) vermittelt bekommen haben, hat uns geholfen zu sehen, dass wir auf dem richtigen Weg sind. Gleichzeitig erhält Simufact Zugang zu unserer Expertise im Bereich Design für die additive Fertigung und kann ihren eigenen Kunden zusätzlichen Mehrwert bieten. So ist diese Kooperation für beide gewinnbringend.

Sie nehmen es mir schon vorweg. Auf welchen Veranstaltungen, Messen, trifft man Sie demnächst an? Wo werden Sie sich präsentieren?

Dr. Reiher: Wir sind auf jeden Fall auf der Rapidtech Ende Juni in Erfurt vertreten. Und definitiv auf der Formnext in Frankfurt im Herbst. Das sind ja die beiden wichtigen Leitmessen für unser Thema. Auf beiden Messen werden wir mit einem eigenen Stand vertreten sein und unsere Software präsentieren.

Dann danke ich für das Gespräch und wünsche weiterhin viel Erfolg bei der Entwicklung Ihres jungen Unternehmens.