Hack Rod will mit Vollgas die Fertigung revolutionieren

Von Drew Turney
- 9. Nov 2016 - 6 min-LEKTÜRE
Hack Rod in der Mojave-Wüste

Haben Sie eine gute Idee für ein neues Produkt, aber keine voll ausgestattete Produktionsanlage, um sie umzusetzen? Zwei Hotrod-Enthusiasten aus Kalifornien arbeiten auf Hochtouren daran, den gesamten Produktionsablauf – von der Konzeption bis zur Montage – in die Hände des Hobbytüftlers zu legen.

hack rod Mouse McCoy and Felix Holst
Mouse McCoy (links) und Felix Holst

Diese Hotrod-Fanatiker sind Felix Holst und Mouse McCoy. Holst leitete die Abteilung „Hot Wheels“ bei Mattel, als er den Stuntfahrer und Filmemacher McCoy kennenlernte. Beide waren auf der Jagd nach der nächsten großen Revolution in ihren Branchen, und bei ihrer Zusammenarbeit an der „Hot Wheels for Real“-Aktion wurde das perfekte Team geboren. Ihr gemeinsames Interesse an der Zukunft von Produktgestaltung und Fertigung gab den Anstoß für die Gründung von Hack Rod: Holsts und McCoys Vision einer Fertigungsplattform für die Macher von morgen.

Um die Sache in Gang zu bringen, holten die beiden eine Reihe von Partnern ins Boot. Mit deren Hilfe wurde ein vorhandenes Hotrod-Fahrwerk gescannt, digitalisiert und als 3D-Modell in einen Computer importiert, wo es dann mithilfe von generativer Gestaltung bearbeitet werden konnte. Einer dieser Partner war Autodesk. Die Möglichkeiten von generativer Gestaltung in Kombination mit der Leistungsfähigkeit von Cloud-Computing waren eine Offenbarung für Holst und McCoy: Sie konnten nun Bauparameter wie Gewicht und Material in die Software eingeben und beliebig viele digitale Konstruktionsoptionen berechnen lassen, um zum optimalen Modell zu gelangen.

Nachdem in einer ersten Phase Prototypen gebaut und zur Datenerhebung verschiedenen Tests unterzogen wurden – einschließlich einer harten Belastungsprobe in der kalifornischen Mojave-Wüste –, ist Hack Rod nun auf dem besten Weg, das weltweit erste generativ gestaltete Auto im 3D-Druckverfahren zu produzieren.

Eine Zukunftsvision für die Produktion. Bevor Holst, McCoy und ihr Team auch nur einen Reifen auf die Straße brachten, war ihnen klar, dass ihr Fahrzeug nur der Anfang sein würde. Derzeit bereiten sie sich mit einer Minimalbesetzung an verschiedenen Standorten auf die nächste Phase vor, in der ihr Schwerpunkt auf Forschung und dem Ausbau ihres Partnernetzwerks liegen soll. Letztlich wollen Holst und McCoy die Herstellung allgemein zugänglich machen.

„Es geht hier nicht um ein Auto“, sagt Holst. „Hack Rod ist eine Plattform, und zwar eine Plattform, die vernetzt ist und Ihnen die gesamte Arbeit abnimmt.“

Die cloudbasierte Plattform selbst wird mit APIs von Autodesk und anderen Partnern aufgebaut, mit dem Ziel, ein zentrales Portal für Gestaltung, Validierung und Fertigung zu schaffen, wie McCoy bekräftigt. Als Filmemacher hat er im Bereich der Computergrafik (CGI) bereits eine ähnliche Entwicklung erlebt.

hack rod animation
Das Hack Rod Team verkabelte das Fahrwerk mit hochentwickelten Dehnungsmessstreifen und Sensoren, um Daten über die maximalen Beanspruchungen und Belastungen unter intensiven Fahrbedingungen zu sammeln.

„Dort entstehen mittlerweile ganze Welten, die in Maya® dreidimensional vorvisualisiert und animiert werden, und die Planung in der Cloud ist wirklich beeindruckend“, schwärmt McCoy. „Ein großer Teil der Entwurfsarbeit findet schon während der Ideenfindung statt, und dieses Prinzip wird in absehbarer Zeit in einen komprimierten Arbeitsablauf in der Fertigung münden.“

Sobald die Hack-Rod-Plattform online ist, könnten Sie beispielsweise ein 3D-Modell in die Cloud hochladen, mithilfe von generativer Gestaltung das ideale Verhältnis zwischen Werkstoffen, Gewicht, Kosten und Leistung berechnen und die resultierenden Dateien an verschiedene Hersteller senden, um Teile zu produzieren oder zu bestellen, die Ihnen zur Montage vor Ort geliefert würden – all das über eine einzige Benutzeroberfläche. Aktuell arbeiten McCoy und Holst an der Zusammenstellung des Teams und der benötigten Tools zur Verwirklichung dieser Vorstellungen.

Softwarelösungen für die Produktion werden immer einfacher und besser zugänglich, meint Holst. Der nächste Schritt – Preise zu ermitteln und zuverlässige Lieferanten zu finden, die bereits in der Lage sind, die von Ihnen benötigten Teile zu erzeugen – habe bisher die Möglichkeiten vieler Tüftler überschritten. „Die meisten Menschen haben keine Ahnung, womit sie bei diesen Dingen überhaupt anfangen sollen“, sagt er.

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Konstruktion des ultimativen Hotrod-Fahrwerks – mithilfe von generativer Gestaltung.

Eine weitere innovative Technologie, die sich die Schöpfer der Hack-Rod-Plattform zur Umsetzung ihrer Idee zunutze machen, ist der 3D-Druck. Bei herkömmlichen Produktionsverfahren müssen Fertigungsstraßen für jede Variation umgerüstet werden. Mit 3D-Druck fällt ein großer Teil der Vorlaufkosten weg: Die Herstellung einer einzigen Einheit kann genauso wirtschaftlich sein wie die  von 100 Einheiten.

Darüber hinaus bietet die fertigungstechnische Flexibilität des 3D-Drucks nun die Möglichkeit, das Potential der generativen Gestaltung voll auszuschöpfen. „Bisher hätten wir keine generativ gestalteten Komponenten fertigen können, weil das mit herkömmlichen Produktionsverfahren nicht machbar ist“, sagt Holst.

3D-Druck ist entscheidend für die Herstellung von einzigartigen, generativ gestalteten Komponenten. Deshalb warben Holst und McCoy mit Dr. Slade Gardner einen prominenten Branchenexperten für additive Fertigung im großen Stil an, um die technische Vision von Hack Rod umzusetzen. Gardner, der zuvor bei Lockheed Martin als Distinguished Fellow für Additive Fertigung und Werkstoffkunde verantwortlich war, bringt die nötige Weltklassekompetenz mit, um Hack Rod auf die nächste Stufe zu bringen: Zu seinen Errungenschaften gehören die Entwicklung von additiv gefertigten großen Titantanks für Satellitentreibstoffe vom Labor bis zur Produktionsreife sowie die Koordinierung unterschiedlicher mit Robotertechnik automatisierter additiver Fertigungsverfahren.

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So könnte das weltweit erste generativ gestaltete und 3D-gedruckte Auto aussehen.

„Aus architektonischer Sicht hat der 3D-Druck den Vorteil, dass er einzigartig optimierte Strukturen ermöglicht, die inhärent sowohl im digitalen als auch im physischen Raum existieren“, sagt Gardner. „Das macht einen Riesenunterschied. Wir werden die digitale Pipeline aufbauen und anschließend eine validierte Methode zur additiven Herstellung von großen Metallteilen präsentieren.“

Die Hack-Rod-Philosophie. Mit den Produktionsmitteln, die Holst und McCoy vorschweben, wäre jeder Tüftler in seiner sprichwörtlichen Garage bzw. im Hobbykeller imstande, seine genialen Ideen in die Realität umzusetzen – ob es sich nun um ein Auto oder ein anderes Fertigungsprodukt handelt.

„Seit hundert Jahren ist die Massenproduktion darauf ausgelegt, das gleiche Objekt viele Male herzustellen“, sagt Holst und stellt fest, dass auch die Autoindustrie aufgrund hoher Herstellungskosten darauf angewiesen ist, eine bestimmte Menge einer nahezu identischen Ware zu produzieren und zu verkaufen. „Selbst mit anderen Rädern oder einem anderen Bezugsstoff im Innenraum bleibt es letzten Endes das Gleiche.“

Mit dem System von Hack Rod könnte die serielle Maßanfertigung nun allerdings ihren Weg in komplexe, anspruchsvolle Herstellungsverfahren finden.

Nicht nur über fertigungs- und anlagentechnische Hürden will Hack Rod sich hinwegsetzen: Holst ist außerdem überzeugt, dass man zur Realisierung einer großartigen Idee keinen Hochschulabschluss in Ingenieurwesen oder Industriedesign braucht. Vielmehr soll Hack Rod die Gestaltung von Produkten im allgemeinen Interesse demokratisieren.

„Sie öffnen ein Dropdown-Menü und wählen ‚Rallye-Auto‘“, erklärt er. „Sehen Sie, hier gibt es drei Auswahlmöglichkeiten zu Aufhängung und Motoranordnung. Ein paar Klicks, und schon ist diese Struktur in meinem Entwurf verankert. Anschließend ist diese Struktur unendlich anpassungsfähig, um alle Komponenten, die ich zusammenstelle, passend zu integrieren.“

hack rod assembly
Die Hack Rod-Plattform würde die Möglichkeit bieten, Autoteile einfach zu bestellen und zur Montage vor Ort anliefern zu lassen.

Aber es werden nicht Autos oder Hotrods sein, die über den Erfolg der Hack-Rod-Plattform entscheiden. Holst und McCoy wollen ein branchenübergreifendes Portal erschaffen, das leistungsstarkes Design mit geeigneten Produktionspartnern zusammenbringt und von jedem Normalverbraucher genutzt werden kann.

Holst geht davon aus, dass dieses Portal zunächst eher von Hobbytüftlern als von kommerziellen Anwendern genutzt wird, aber er gibt zu bedenken, dass das Netzwerk dieser Enthusiasten ziemlich groß ist und gewerblichen Branchen wie der Automobiltechnik schon zahlreiche Innovationen beschert hat. Und mit seiner einzigartigen Mischung aus praktischer Erfahrung, der Motivation und Leidenschaft begeisterungsfähiger Anfänger und einem fest auf die Zukunft gerichteten Blick könnte das Team es tatsächlich schaffen.

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