»Gatekeeper« der Technologie

Text: Thomas Masuch; Fotos: Gianluca Mattaroccia — 30.05.2019

Wer sich mit Gianluca Mattaroccia über Additive Fertigung unterhält, der spürt sofort das Feuer in seinen Augen. AM begeistert den 39-jährigen. Er spricht von dieser Technologie und ihren vielen Möglichkeiten mit der gleichen Begeisterung wie ein Automechaniker von einem Ferrari oder Geigenbauer von einer Stradivari.

Mit Additiver Fertigung »verändert sich alles. Und es gibt keine Grenze, wie das die industrielle Produktion verändern wird.« Wenn Mattaroccia diese Begeisterung nicht hätte, würde er wahrscheinlich auch heute noch als einer von 70 Ingenieuren in der Entwicklungsabteilung eines großen Automobilzulieferers in New York Konstruktionen für Produktionsmittel zeichnen und diese bei Zerspanungsunternehmen bestellen.

Aber Mattaroccia ging seinen Weg in die Additive Fertigung. Anfangs war er ein Einzelkämpfer in einem großen von Traditionen geprägten Unternehmen, räumte über Jahre viele Steine aus dem Weg und überwand Hürden der Skepsis. Und vielleicht war es kein Zufall, dass diese Geschichte gerade in New York spielte – der Stadt, die so viele Möglichkeiten bereithält.

»Die größte Herausforderung war für mich, die Skeptiker zu überzeugen.«

Mit steinigen Starts hatte Mattaroccia bereits Erfahrung. Nach dem Maschinenbaustudium im italienischen Cassino, »wollte ich Englisch lernen, und so kam ich nach New York«. Bei den ersten Vorstellungsgesprächen hieß es allerdings: »Ich kenne dich nicht. Warum soll ich dich einstellen?« Um trotzdem seine ersten Erfahrungen zu sammeln, fing Mattaroccia ganz unten an: für die ersten drei Monate erhielt der damals 26-Jährige keinen Lohn. Das finanzielle Überleben ermöglichte ein zweiter Job in einer Pizzeria am Abend, dazu »war ich jeden Tag über eine Stunde in der U-Bahn und im Bus unterwegs zur Arbeit.«

Auch der Weg in die Additive Fertigung lief über viele Versuche und zahlreiches Scheitern. Zuletzt arbeitete er als Anlagenkonstrukteur bei Standard Motor Products, einem international tätigen Hersteller von Automobilersatzteilen mit Hauptsitz in New York, »verfolgte ich ab 2015 die 3D-Druckindustrie und überlegte, wie ich als Ingenieur die Technologie nutzen kann.« Er arbeitete sich in die Materie ein, nutzte Ratgeber und konstruierte die ersten Bauteile, die als Produktionsmittel zum Einsatz kommen sollten.

»Man muss es einfach selbst versuchen. Schließlich gibt es niemanden, der dir sagt, wenn du dieses Teil mit diesen Eigenschaften haben willst, musst du es aus diesem Material und mit der Fertigungsmethode herstellen.« Den additiven Feinschliff erwarb er schließlich nach Feierabend mit der Zusatzausbildung »Design for Innovative Manufacturing« am MIT in Boston.

»Oft falsche Vorstellungen«

Vereinfacht wurde die Einführung dadurch, dass die 3D-gedruckten Teile ausschließlich in der Produktion und der Entwicklung zu Einsatz kamen, und deshalb keine Zertifizierung benötigten. »Trotzdem haben viele Manager oft die Vorstellung, dass man bei einem 3D-Drucker einfach auf den Knopf drückt und das passende Teil bekommt.« »

»Die größte Herausforderung war für mich, die Skeptiker zu überzeugen.« Dafür entwickelte Mattaroccia eine eigene Strategie: Zum einen notierte er penibel sämtliche Einsparungen und sonstigen Vorteile, die in seinem Unternehmen durch den Einsatz Additiver Fertigung entstanden. »Es ist überzeugender, wenn man darüber spricht, wie viele Ressourcen im bestehenden Produktionsprozess verschwendet werden, als das Management zu überzeugen, in eine Zukunftstechnologie zu investieren.« Deshalb sollten auch Ingenieure wissen, wie man eine Kostenanalyse erstellt.

Gerade in der Automobilindustrie »geht es vor allem um Kosten. Die Branche ist die härteste. Sie ist geprägt von geringen Margen und hohen Stückzahlen.« Und um hier ein besseres Bild abzuliefern, betrachtete Mattaroccia bei der Analyse der »beseitigten Verschwendungen « nicht nur die Bauteilkosten, sondern den gesamten Prozess vom Design bis zum Einsatz der Teile in der Produktionshalle. Die Ergebnisse wertete er detailliert aus, entwarf eine Roadmap zur Implementierung von AM sowie Strategien zur Kosteneinsparung und präsentierte seine Arbeit auf vielen Konferenzen. Die größten Einsparungen entstanden unter anderem durch kürzere Lieferzeiten, verringerte Stillstandzeiten in der Produktion und geringere Beschaffungskosten. Allein bei einem elektronischen Verbindungsstück für Prüfplätze verringerten sich die Produktionskosten von 1.300 auf 280 US-Dollar. »Allein bei diesem Teil haben wir pro Jahr über 50.000 US-Dollar gespart.« Beim Rundgang durch die Entwicklungsabteilung von SMP konnte Mattaroccia Dutzende solcher Beispiele zeigen.

NUR DIE SPITZE DES EISBERGS

Es zeigten sich aber auch andere erfreuliche Nebeneffekte: Dadurch, dass die additiven Bauteile leichter waren, ließen sich 30 Prozent bei den Versandkosten einsparen. »Mein Engineering-Team hat jedes Jahr Tausende Teile verschickt – da kommt einiges zusammen.« Das Fazit des Ingenieurs ist deshalb erstaunlich: Nehme man alle Einsparungen zusammen, »dann kann bei jetzigem Entwicklungsstand spart jeder Dollar, der in AM-Design und -Produktion investiert wird, 5 US-Dollar in der konventionellen Produktion und weitere 3 US-Dollar durch die Vereinfachung der Lieferkette einsparen.« Das sei den meisten Unternehmen gar nicht bewusst. Der Einsatz von AM in traditionellen Produktionsumgebungen sei in vielen Industrien noch sehr gering, das Potenzial dagegen immens. »Wir berühren hier erst die Spitze des Eisbergs.«

Wie groß dieser Eisberg ist, demonstriert der Ingenieur mit einer einfachen Rechnung: »Der weltweite Produktionssektor erwirtschaftet laut UN jedes Jahr 12 Billionen US-Dollar, 2,7 Billionen US-Dollar allein im Maschinenbau. Wenn 10 Prozent der Produktionsbetriebe 10 Prozent ihre Produktionsmittel additive fertigen, kann das bis zu 27 Mrd. US-Dollar im Jahr einsparen.« Um dieses Potenzial zu heben, seien aber noch große Anstrengungen nötig. Eine große Hürde sei zum Beispiel die Ausbildung: »Das additive Wissen in den Unternehmen ist noch sehr begrenzt und besteht meist nur in Nischen.« Additive Anwendungen seien noch dadurch limitiert, ob die richtigen Leute mit dem richtigen Wissen bei den Projektbesprechungen dabei sind. »Die Ingenieure sind die Gatekeeper der Technologie.«

Bei SMP hat Mattaroccias Arbeit inzwischen Früchte getragen. Auch andere Ingenieure sind nun von der additiven Fertigung begeistert. Die Nutzung von AM wächst jährlich im über 250 Prozent. Basis dafür waren viele Designentwürfe und Tests in der Produktion. Das habe natürlich nicht immer beim ersten Versuch perfekt gepasst, aber »meine Motivation war, ein Puzzle für meine Kollegen zu vervollständigen, das sie als Leitfaden verwenden können. Und da spielte es auch keine Rolle, ob manche Lösungen falsch oder richtig waren. Das ist eine wundervolle Geschichte.«

ERLEBNISSE VERMITTELN

Nachdem Mattaroccia bei SMP in 5 Jahren Hunderte additiv gefertigte Teile in den Produktionsprozess implementiert hat, wechselt er in diesem Sommer als »Engineering Director« bei Estée Lauder Companies Inc. in eine ganz andere Branche und verbindet diese mit einem gewachsenem technologischen Anspruch. »Hier will ich die die Schönheit von AM direkt ins Auge des Konsumenten setzen.« Additive Fertigung könne im Consumer-Bereich helfen, den immer weiter steigenden Ansprüchen der Kunden zu begegnen und nicht nur Produkte, sondern Erlebnisse zu verkaufen und zu ver mitteln.

Auch in seinem neuen Job bleibt der Ingenieur mit seiner Familie in New York. Auch wenn die USA und vor allem New York ihm seinen Berufswegs nicht gerade einfach gestaltet haben, kann er den Jahren am Hudson River auch Positives abgewinnen: »Manchmal ist man hier zwar nur eine Nummer, aber in New York habe ich mich nie als Fremder gefühlt. Es macht keinen Unterschied, woher du kommst. Und gleichzeitig bietet dir die Stadt jeden Tag die Chance, dich neu zu erfinden.«