Die Kölner Ford-Werke befinden sich in der größten Transformation ihrer Unternehmensgeschichte. Ende des Jahres läuft in Köln das erste vollelektrische Volumenmodell von Ford in Europa vom Band. Für das Cologne Electrification Center baut Ford nicht nur seine Fertigungsanlagen um, sondern gestaltet auch seine Produktionsprozesse noch effizienter und nachhaltiger und treibt dabei die Digitalisierung und Industrie 4.0. voran.
Wie Ford diesen innovativen Ansatz in der Praxis umsetzt, kann man sich in der Halle W3 in Köln-Niehl anschauen. In unmittelbarer Nachbarschaft zum Pilot Plant, also der Vorserienfertigung, hat der Automobilbauer ein neues 3D-Druck-Zentrum eröffnet. Hier stehen nun zwölf Hightech-3D-Drucker und drucken unterschiedlichste Bauteile aus Kunststoff und Metall. Manche sind nur wenige Zentimeter klein und 30 Gramm schwer, andere - vom größten 3D-Drucker des Zentrums erzeugt - können bis zu 2,4 Meter lang, 1,2 Meter breit und 1 Meter hoch werden und 15 Kilogramm wiegen.
Das 3D-Druck-Verfahren gibt es bei Ford in Köln schon lange. Bereits in den 1990er Jahren begannen Ingenieure im Entwicklungszentrum Merkenich Bauteile für Testfahrzeuge und Prototypen 3D zu drucken. Ford setzte in diesem Bereich der additiven Fertigung Maßstäbe. So gelang es dem Ford Forschungszentrum in Aachen 2019 das größte Metallteil herzustellen, das bis dahin je per 3D-Druck entstanden ist. Dabei handelte es sich um eine Ansaugbrücke aus Aluminium für den Motor eines von der kürzlich verstorbenen Drift-Legende Ken Block umgebauten Ford F-150.
Auch im neuen 3D-Druck-Zentrum in Niehl werden Bauteile für Vor- und Kleinserienfahrzeuge gedruckt. Aber der Fokus liegt woanders: "Wir stellen hier in erster Linie Hilfsmittel und Werkzeuge für unsere Fertigungsbereiche her", erklärt Nurah Al-Haj-Mustafa, Ford-Ingenieurin für 3D-Druck. Das sind zum Beispiel Messlehren zum Überprüfen von Maßen, Schablonen zum Befestigen des Ford-Logos, aber auch massive Greiferkonstruktionen als Aufsätze für Roboter im Karosserie-Rohbau.
Die Vorteile des 3D-Druck-Verfahrens liegen dabei auf der Hand: "Jedes Teil kann absolut einzigartig sein", betont Nurah Al-Haj-Mustafa. "Trotzdem ist jeder Druck, was Qualität und Eigenschaften angeht, gleich." Zudem spare man bei kleinen Stückzahlen Zeit und Geld - bis zu 80 Prozent gegenüber dem herkömmlichen Spritzgussverfahren, bei dem die Herstellung der jeweiligen Form sehr aufwendig ist. Hinzu kommt ein Nachhaltigkeitsaspekt: Beim 3D-Druck benötigt man deutlich weniger Material und kann das geschredderte Granulat wiederverwenden. Zusammen mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen arbeitet das Ford Forschungszentrum gerade in einem Pilotprojekt zum Recycling von Granulat für den 3D-Druck.
3D-Druck-Zentrum produziert bereits Teile für Fertigung des kommenden E-Modells
Das Neue und Besondere am 3D-Druck-Zentrum in Niehl ist auch die Vernetzung mit den anderen Bereichen und der niedrigschwellige Zugang. Über eine App kann jeder Ford-Beschäftigte einen Antrag stellen. Man kann eine eigene Zeichnung des gewünschten Teils anfügen oder beschreiben, für was man es benötigt. "Wir verfolgen einen Start-Up-Ansatz mit kurzen Wegen und wenig Bürokratie", erklärt Oliver Färber, der als Werksleiter des Motorenwerks auch den Bereich des 3D-Druck-Zentrums verantwortet. "Die von den Beschäftigten beantragten Teile werden dann vom 3D-Druck-Team eigens konstruiert und können so sehr schnell hergestellt werden."
Auf diese Weise ist zum Beispiel bereits ein Türkantenschutz entstanden, der derzeit an der Linie in der Endmontage getestet wird und womöglich künftig an weiteren Stationen zum Einsatz kommt oder eine ergonomisch verbesserte Einbauhilfe für Airbags. Auch für die künftige Produktion des ersten E-Modells 'made in Cologne' werden bereits Teile 3D gedruckt. Für das neue Türentransportsystem entstehen derzeit 1.800 Stoßschutzvorrichtungen. Sie sorgen dafür, dass die Türen beim Transport an die Linie nicht beschädigt werden.
"Ich bin froh, dass wir das 3D-Druck-Zentrum bereits vor dem Launch unseres neuen E-Modells eröffnen können", sagt Rene Wolf, Geschäftsführer für Fertigung der Ford-Werke. "So können wir wertvolle Erfahrungen sammeln und bereits Tausende Teile drucken". Der umfassendste Transformationsprozess der Kölner Unternehmensgeschichte betrifft nicht nur die Umstellung der Fahrzeugfertigung auf E-Modelle. Ford wolle dabei auch die Digitalisierung und Industrie 4.0 vorantreiben, betont Wolf: "Das 3D-Druck-Zentrum ist dafür ein gutes Beispiel und ein weiterer Baustein für die Fabrik der Zukunft, also unserer Vision der künftigen Fertigung im Cologne Electrification Center."
