Bauhaus 4.0 – Digital Fabricreation

Digitale Fertigungsverfahren entwickeln sich rasant, erfahren eine starke Verbreitung und werden immer stärker ausdifferenziert. Allen gemeinsam ist, dass sich mit ihnen die Entwicklungsprozesse (Prototyping), die (Serien-) Fertigung aber auch die Gestaltungsarbeit und somit unser Berufsbild verändern. In der 3. Episode von Bauhaus 4.0 wollen wir diese 3 Ebenen betrachten, explorieren und Erfahrung sammeln. Im Unterschied zur ersten Fallstudie streben wir einen stärkeren Bezug zur konkreten Gestaltung im Sinne von Objekten und Produkten an. Als Werkzeug und Versuchslabor dient uns der 6-achs Roboterarm in der Montage-Werkstatt.

Robotik

Bei der Anwendung von Robotern werden eine computergesteuerten Steuerung und Bewegung mit unterschiedlichsten Technologien und Werkzeugen (Stift, Bohrer, Filznadel, Extruder, Säge, Greifer …) kombiniert. Die daraus resultierenden Möglichkeiten für Prototypisierung und Entwicklung sind deutlich universeller und flexibler als beispielweise beim 3D-Druck oder CNC-Fräsen.

Als Fertigungstechnologie ermöglicht die Robotik eine echte Individualisierung und Anpassung von Produkten – zum Beispiel an Körpergrößen oder räumliche Gegebenheiten. Das heißt, dass die konkrete Herstellung nun durch veränderbare Werte bestimmt wird. Anders als bei der konventionellen Gestaltung von Objekten und Gegenständen ist nun die Definition von Gestaltungsparametern maßgeblich für die Ergebnisse.

Das Denken in Parametern und Entwerfen für generative Prozesse wird für die Gestaltungsberufe zunehmen und diese verändern. Zudem werden Designerinnen und Designer immer stärker Treiber von Innovation und Entwicklung. Simulations- und Fertigungsumgebungen, wie wir sie im Projekt erproben wollen, sind dafür unabdingbar.

Projektverlauf

Wir werden vom ersten Tag an praktisch arbeiten. Dafür nutzen wir die bereits vorbereitete Arbeitsumgebung in der Montagewerkstatt mit mittlerweile 2 Roboterarmen, vorgefertigten Tools und Hilfsmitteln. Wir werden lernen sicher mit dem Roboter umzugehen, ihn zu steuern und zu programmieren. Das erfolgt niederschwellig über Rhino bzw. Grasshopper. Der Einstieg wird durch Workshops und Tutorials erleichtert, Erfahrung mit Robotik oder Programmierung wird nicht erwartet.

Zum Erlernen beginnen wir im Projekt mit Übungen zum Greifen/Platzieren und werden einfache Strukturen durch robotergesteuertes Bohren und Fräsen erzeugen. Anschließend probieren wir auch, mit Hilfe einer Bandschleifmaschine Flächen zur Verbindung von Elementen zu erzeugen.

Die erlernten Teilschritte können im weiteren Projektverlauf modifiziert und miteinander kombiniert werden. So soll ein Entwurf erarbeitet werden, der flexible Parameter berücksichtigt oder einen generativen Prozess beschreibt.

Dafür haben wir Unterstützung bei der Programmierung, so dass der Fokus auf Konzeption und Entwurf liegen kann. Auf Grundlage der bis dahin vorhandenen Erfahrungen können also auch Ideen entwickelt werden, welche weiter gedacht sind, als es die individuellen Möglichkeiten der Prototypisierung oder Herstellung erlauben. Ziel ist die Umsetzung des Entwurfs in unserer Entwicklungsumgebung zu simulieren.

Bauhaus 4.0

Das Projekt ist Teil des kollaborativen Forschungsprojekts Bauhaus 4.0. Neben den Experimenten und der Arbeit mit dem Roboter soll neue Formen der Dokumentation, bei der wir Videos und Steuerungscode des Roboters automatisiert erfassen und auf einer projektinternen Plattform miteinander teilen, erprobt werden. Ziel ist es, die gesammelten Erfahrungen für zukünftige Projekte oder als open source verfügbar zu machen.