Fortschrittliche Fertigungstechniken verändern Fahrzeugdesign und Fabrikabläufe
DETROIT, MI - 25. August 2025 - Die Automobilindustrie erlebt eine stille Revolution, da die Hersteller zunehmend die 3D-Drucktechnologie in ihre Produktionsprozesse integrieren. Vom luxuriösen Elektrofahrzeug bis zum Hochleistungs-Supersportwagen ermöglicht die additive Fertigung ein beispielloses Maß an Individualisierung, Gewichtsreduzierung und Produktionseffizienz und verändert gleichzeitig grundlegend die traditionellen Lieferketten.
Strategische Partnerschaften beschleunigen Innovationen
Die Toyota Production Engineering Group ist kürzlich eine strategische Partnerschaft mit dem 3D-Druck-Giganten Stratasys eingegangen, um Innovationen in den Fabrikabläufen voranzutreiben. Die Zusammenarbeit hat es Toyota ermöglicht, industrietaugliche 3D-Drucker und fortschrittliche Materialien, die für raue Fabrikumgebungen konzipiert sind, in seinen nordamerikanischen Einrichtungen zu integrieren.
"Manchmal beginnen Ideen als Skizze auf Papier oder sogar nur als Konzept im Kopf", sagte Dallas Martin, Additive Manufacturing Engineer bei Toyota North America. "Jetzt können wir digital modellieren und am nächsten Tag ein verwendbares Teil haben. Diese Geschwindigkeit ermöglicht es uns, schnell zu handeln, sicherere Lösungen zu implementieren und Prozesse kontinuierlich zu optimieren."
Das Unternehmen hat mehrere Stratasys-Systeme, darunter F3300-, F900-, Origin One- und Fortus 450mc-Drucker, in seinen Einrichtungen eingesetzt. Diese Maschinen produzieren langlebige Werkzeuge für die Fabrik, Endverbraucherteile und funktionale Prototypen, wodurch die Abhängigkeit von externen Lieferanten erheblich reduziert und die Lieferzyklen verkürzt werden.
Vom Prototyping zur Produktion: Die digitale Transformation
General Motors hat den 3D-Druck vom Prototyping zur funktionellen Teileproduktion mit seinem Flaggschiff, dem Elektrofahrzeug Cadillac CELESTIQ, gebracht. Die handgefertigte Luxuslimousine enthält über 130 3D-gedruckte Komponenten, die im Additive Industrialization Center von GM in Warren, Michigan, entwickelt wurden.
"Die Entscheidung für die additive Fertigung lässt sich auf zwei Fragen reduzieren: Kann sie die funktionalen Anforderungen erfüllen? Und ist sie wirtschaftlich sinnvoll?" sagte Brennon White, GM's Advanced Manufacturing Production Application Technology Specialist. "Die additive Fertigung gibt uns einige Dinge, die andere Technologien nicht können."
Bemerkenswerte Anwendungen sind das Lenkradzentrum – das größte 3D-gedruckte Metallproduktionsteil von GM – und der verstellbare Führungsring für Sicherheitsgurte, die erste 3D-gedruckte Metallsicherheitskomponente des Unternehmens, die einen renommierten Branchenpreis gewann.
Supersportwagen-Leistung durch additive Fertigung verbessert
Im Hochleistungssegment ermöglicht der 3D-Druck Durchbrüche in Fahrzeugleistung und -design. Das italienische Startup Vittori wird den Turbio auf den Markt bringen, einen 1.110 PS starken, KI-gestützten Hybrid-Supersportwagen mit einem 3D-gedruckten Chassis und Karosseriekomponenten. Das Fahrzeug, das auf nur 50 Einheiten limitiert ist, repräsentiert den neuesten Stand der integrierten additiven Fertigung im Automobildesign.
Bugatti, Porsche und Ferrari haben alle 3D-gedruckte Komponenten in ihre Elite-Fahrzeuge integriert. Bugattis 3D-gedruckte Titan-Bremssättel demonstrierten die Fähigkeit der Technologie, extremer Belastung standzuhalten und gleichzeitig das Gewicht zu reduzieren. Porsche führte 3D-gedruckte Kolben mit integrierten Kühlkanälen für sein 911 GT2 RS-Modell ein, wodurch das Kolbengewicht um 10 % reduziert und 30 PS hinzugefügt wurden, während gleichzeitig die Effizienz verbessert wurde.
Veränderung der Fertigungswirtschaft und der Lieferketten
Die Auswirkungen des 3D-Drucks gehen über Leistungsverbesserungen hinaus und verändern grundlegend die Fertigungswirtschaft und die Lieferketten. Laut Branchenexperten ermöglicht der 3D-Druck eine dezentrale, bedarfsgerechte Fertigung, die den Bedarf an umfangreicher Lagerhaltung drastisch reduziert.
"Traditionelle Lieferanten stellen die Produktionslinien oft ein, wenn Fahrzeugmodelle eingestellt werden, weil es wirtschaftlich nicht mehr rentabel ist", erklärte Phillip Kampshoff, Senior Partner bei McKinsey. "Mit 3D-Druck und digitalen Designdateien können diese Teile sofort nach Bedarf produziert werden, wodurch ein jahrzehntelanger Rückstand an Lagerhaltung vermieden wird."
Divergent Technologies hat diesen Ansatz mit seinem adaptiven Produktionssystem, das CEO Lukas Czinger als "Dekonstruktion und Neugestaltung traditioneller Lieferketten" beschreibt, zum Vorreiter gemacht. Die 3D-Drucktechnologie des Unternehmens kann die meisten Kernkomponenten für ihren Czinger 21C-Hypercar produzieren, der in 1,9 Sekunden von 0 auf 60 mph beschleunigt.
Herausforderungen und Zukunftsaussichten
Trotz erheblicher Fortschritte steht die additive Fertigung in Automobilanwendungen immer noch vor Herausforderungen. Hohe Geräte- und Materialkosten, Einschränkungen der Produktionsgeschwindigkeit für große Mengen und Haltbarkeitsprobleme für einige Anwendungen bleiben Hindernisse für eine breitere Akzeptanz.
Die Technologie entwickelt sich jedoch weiterhin rasant weiter. Branchenprognosen gehen davon aus, dass der Markt für 3D-Druck in der Automobilindustrie bis 2025 9 Milliarden US-Dollar erreichen könnte, da die Hersteller diese Lösungen zunehmend sowohl für Prototyping- als auch für Produktionsanwendungen einsetzen.
Wie Lisa Bednar, Managerin der Toyota North America Production Engineering Group, zusammenfasste: "Die additive Fertigung hat die Art und Weise, wie unsere Teams zusammenarbeiten und Innovationen entwickeln, revolutioniert. Wo wir früher Wochen auf Teile warteten, können wir jetzt an einem einzigen Tag fertigen, verfeinern und implementieren. Es geht nicht nur um Geschwindigkeit – es geht darum, unsere Mitarbeiter mit einer einzigartigen Denkweise und der Fähigkeit auszustatten, schnell zu handeln."
Der Übergang zur additiven Fertigung stellt mehr als nur einen technologischen Wandel dar – er verändert grundlegend, wie Automobile während ihres gesamten Lebenszyklus entworfen, produziert und gewartet werden.
