An der mobilen Fabrik ‚CassaMobile‘ haben zwölf europäische Unternehmen und Institute unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) im gleichnamigen EU-Projekt gearbeitet. Die Idee und das Konzept stammen aus dem Fraunhofer IPA. Das italienische Wort ‚CassaMobile‘ heißt übersetzt ‚Container‘. Zwar sieht der grün-weiße Container von außen unscheinbar aus, der Eindruck täuscht jedoch: In seinem Inneren verbirgt sich eine intelligente Minifabrik. In ihr lassen sich etwa Knochenbohr-Schablonen für komplizierte Knochen-OPs als 3D-Druck fertigen, in einer Fräse nachbearbeiten, qualitativ überprüfen und steril verpacken.

Per Lkw transportieren, Stecker einstecken und produzieren

Für die Herstellerfirmen bietet die mobile Fabrik verschiedene Vorteile. Zum einen die große Flexibilität: Die Abmessungen des Containers haben die Forschenden bewusst so gewählt, dass er gerade noch ohne Eskorte über die Straßen gefahren werden kann dort einsetzen, wo sie es benötigen – somit sparen sie Geld und schonen die Umwelt. Vor Ort kann es dann sofort losgehen: Der Container wird voll ausgestattet zu seinem Bestimmungsort transportiert, dort braucht er dann nur noch Strom, Wasser und Druckluft. Da in direkter Kundennähe gefertigt werden kann, verkürzen sich die Lieferzeiten deutlich. Dies könnte mehr Absatz bewirken: Denn dauert die Lieferung zu lang, entscheidet sich der eine oder andere vielleicht doch für ein schneller verfügbares Produkt.

Flexibilität durch modularen Aufbau

Blick ins Innere des 'CassaMobile': modulares und intelligent vernetztes Fertigungssystem auf kleinster Fläche.

© Fraunhofer IPA

Man kann unterschiedlichste, maßgeschneiderte Produkte innerhalb kürzester Zeit direkt vor Ort herstellen – schließlich haben die Forscher die Fabrik bewusst modular aufgebaut. Die Prozesskette lässt sich flexibel ändern oder erweitern, einzelne Module können auch weggelassen werden. So ist die mobile Fabrik beispielsweise nach Erdbeben in Katastrophengebieten einsetzbar. Direkt vor Ort produziert sie die Bauteile, die das Technische Hilfswerk dringend benötigt – etwa um die Trinkwasserversorgung wiederherzustellen.

Denkbar sind auch Produktionen in Gegenden, in denen es sehr aufwändig wäre, eine Fabrik aufzubauen, da es an passenden Gebäuden und der nötigen Infrastruktur hapert. Bei ‚CassaMobile‘ hat man schließlich seine eigene, komplette Infrastruktur parat und könnte etwa in Afrika Autoersatzteile produzieren, die dort Mangelware sind.

3D-Drucker als Kernstück

Das Kernmodul der Produktionsanlage ist der 3D-Drucker, der am IPA entwickelt wurde. „Für den Druck kombinieren wir zwei Materialien: Für das Bauteil selbst verwenden wir üblicherweise Polyamid. Die Stellen, an denen wir später kein Material haben wollen, füllen wir zunächst mit einem Supportmaterial, das wir anschließend in einem Lösungsmittel auflösen“, erläutert Raphael Adamietz, Projektleiter am IPA. Auf diese Weise können die Forscher dreidimensionale freigeformte Strukturen herstellen. Die Druckmaterialien liegen dabei als aufgerollte Kunststoffschnur vor. Diese wird aufgeschmolzen und linienförmig auf dem Substrat abgelegt. Damit die Oberfläche homogen und das Bauteil maßhaltig wird, heizen die Forscher auch den Bauraum auf.