Erfolgreicher deutscher Weg

Für ambitionierte Werkzeugbauer ist das Kolloquium „Werkzeugbau mit Zukunft“ inzwischen ein Pflichttermin im Jahreslauf – alljährlich präsentieren Experten aus Wissenschaft und Unternehmen neue Wege sowie innovative Konzepte, Technologien und Strategien, um die täglichen Herausforderungen im Werkzeug- und Formenbau erfolgreich zu meistern.

In den Vorträgen werden traditionell Themen aufgegriffen, die für die Branchenunternehmen relevant sind. Professor Fritz Klocke nahm in seinem Eröffnungsvortrag die Möglichkeiten unter die Lupe, wie sich mittels gezielten Geometrie- und Aktivflächenoptimierungen Verschleiß an Werkzeugen nachhaltig reduzieren lässt. Anhand verschiedener Anwendungsfälle aus der Praxis zeigte Klocke, wie sich beispielsweise bei einem Tiefziehwerkzeug mit einer Variation der Ziehkantengeometrie und einer Laseroberflächenbehandlung die Werkzeugstandzeit deutlich verlängern lässt.

Interessante Einblicke in die Designentwicklung am Beispiel des Audi A7 Sportback gab Martin Friedmann, Design Kommunikation bei dem Ingolstädter Premium-Hersteller. Der Anspruch, wegweisende Fahrzeugkonzepte zu entwickeln, stellt den Werkzeugbau dabei stets vor große Herausforderungen – progressive Formen und markante Linien sowie neue, zum Teil nicht gerade einfach zu bearbeitende Materialien prägen das Fahrzeugdesign und müssen wirtschaftlich bewältigt werden.

Trends µ-genau

Wettbewerb geht in neue Runde: Excellence in Production 2012
Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT schreiben bereits zum neunten Mal den Wettbewerb „Excellence in Production“ zum „Werkzeugbau des Jahres“ aus. Mit dem Wettbewerb zum „Werkzeugbau des Jahres 2012“ bieten die Werkzeugbau-Experten beider Institute den teilnehmenden Unternehmen die Chance, sich umfassend, anonym und kostenlos mit ihren Wettbewerbern zu messen. Jeder Teilnehmer erhält eine Auswertung über die eigenen Stärken und Verbesserungspotenziale. Die Unternehmen erfahren so, wie sie in Teildisziplinen gegenüber dem Wettbewerb positioniert sind und mit welchen Maßnahmen sie ihre Position verbessern können. Der Wettbewerb wendet sich an interne und externe Werkzeug- und Formenbauer. Die Veranstalter eruieren vor Ort in einem umfassenden „EiP-Audit“ die Leistungsfähigkeit der Unternehmen. Die Finalisten und die zwanzig besten Unternehmen erhalten das renommierte Gütesiegel des Wettbewerbs, das ihre Leistungsfähigkeit gegenüber Kunden und Lieferanten dokumentiert. Eine hochkarätig besetzte Jury mit Vertretern aus Politik, Verbänden, Wissenschaft und Wirtschaft wählt den „Werkzeugbau des Jahres 2012“, der am Festabend des 12. Internationalen Kolloquiums „Werkzeugbau mit Zukunft“ in Aachen bekannt gegeben wird. Als Medienpartner unterstützen die VDI Nachrichten und die Fachzeitschrift werkzeug & formenbau den Wettbewerb.

Winfried Blümel vom Progress-Werk Oberkirch zeigte, was „lean“ für den Werkzeugbau bewirken kann. Für schnellere und sicherere Prozessse konzentriert man sich bei dem Werkzeugbauer für Automotive-Tiefziehelemente auf die konsequente Vermeidung von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten und die optimale Auslastung der Maschinen. Im Mittelpunkt steht ein Produktionssystem mit ganzheitlicher Blickweise. Schon mit der Anfrage beginnt die Auftragsgrobplanung. So lassen sich früh Kapazitäten und Termine planen. Auch „Unvorhersehbares“ ist fest eingeplant. „Bei uns gibt es für jede einzelne Maschine einen Produktions-Forecast über die nächsten acht bis neun Monate“, erklärte Blümel. „Wir können deutlich schneller und früher erste Teile liefern als früher – und zwar aus Serienwerkzeugen. Das erspart uns teure Prototypenteile.“

Besten Werkzeug- und Formenbauunternehmen

Wer es ins Finale geschafft hatte, darf sich zu Recht zu den besten Werkzeug- und Formenbauunternehmen hierzulande zählen.

„Leane“ Methoden im Werkzeugbau
Sehr erfolgreich bei der Adaption von „leanen“ Methoden und Strukturen aus der Serienfertigung sind auch die Verantwortlichen im Werkzeugbau bei Keiper in Rockenhausen: „Die für die Serie entwickelten Methoden des Lean Management sind auf den ersten Blick nicht auf eine Unikat-Fertigung übertragbar“, betonte Roland Fuchs, Leiter des Keiper-Werkzeugbaus.

Im Gegensatz zur Serie ist Werkzeugbau verbunden mit in der Regel langen Durchlaufzeiten, kaum Wiederholtätigkeiten und einer geringen Transparenz im Werkzeug-Erstellungsprozess. Um die langen Durchlaufzeiten zu verkürzen wurden mit allen Mitarbeitern gemeinsam relevante Handlungsfelder und Maßnahmen ermittelt und umgesetzt mit dem klar kommunizierten Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit des Werkzeugbaus nachhaltig zu steigern. Von vormals durchschnittlich 146 Tagen konnte die Durchlaufzeit auf inzwischen rund 40 Tage reduziert werden, Tendenz weiter sinkend. Das entspricht einer Verkürzung um mehr als 70 Prozent.

„Zentraler Erfolgsfaktor sind engagierte und motivierte Mitarbeiter, die den Prozess mittragen und mitgestalten“, erläuterte Fuchs. „Das bedeutet aber auch, dass sich das Management entsprechend einbringt und die Mitarbeiter täglich coacht.“ Ausgefeilte Werkzeugtechnologie präsentierte Michael Schmidt vom Zahoransky Formenbau. Das Unternehmen ist Komplettanbieter unter anderem für Spritzgießformen zur Herstellung von Zahnbürsten. Eine Zahnbürste verfügt heute über bis zu sechs Anspritzpunkte, wird weltweit mit bis zu acht unterschiedlichen Markennamen, je vier verschiedenen Kopfgrößen und Winkelstellungen der Borsten verkauft, dazu kommen Extras wie Zungenreiniger oder TPE-Massageelemente und ähnliches.

Zehn Modelle aus einem Werkzeug
„Wir realisieren Produktionslösungen für die Massenfertigung mit bis zu zehn unterschiedlichen Modellen aus nur einem Werkzeug“, berichtete Schmidt. „Das bedeutet, dass wir unsere Mehrkomponentensysteme als modulare Werkzeugkonzepte realisieren, die den Wechsel zu einer weiteren Produktvariante ohne Anpassungsarbeiten und nur mittels Austausch von Einsätzen am Werkzeug ermöglichen.“ Ausgefeilte Turnkey-Systeme ermöglichen weltweit eine erfolgreiche und prozesssichere Zahnbürstenproduktion.

Schwierige Werkstoffe und der Wunsch nach kürzeren Taktzeiten verlangen auch von den Werkzeugmaterialien immer mehr. Hochleistungswerkstoffe wie technische Keramiken erobern deshalb immer mehr Felder im Werkzeug- und Formenbau. Björn Schunck von CeramTec zeigte aktuelle Entwicklungen in diesem Bereich am Beispiel von Keramik-Aktivelementen im Stanzwerkzeugbau. In Versuchen, die zusammen mit dem Stanz-Biege-Arbeitskreis der Hochschule Kempten ausgeführt wurden, konnten beispielsweise bei Vierkant- und Langlochstempeln aus keramischen Werkstoffen in Kupferblechen und in mittelfesten Stahlblechen ohne Schmiermitteleinsatz bis zu 100 000 Hub problemlos gestanzt werden. „Die perfekte Keramik für alle Einsatzfälle gibt es leider nicht“, erklärte Schunck.

Fritz Klocke (links) und Günther Schuh

Das Team um die Professoren Fritz Klocke (links) und Günther Schuh hatte auch diesmal wieder ein interessantes Programm und eine perfekte Veranstaltung auf die Beine gestellt.

Derzeit sind die Auftragsbücher der Unternehmen sehr gut gefüllt. Trotzdem ist die aktuelle Situation deutscher produzierender Unternehmen insbesondere aufgrund der derzeitigen politischen Lage im Euroraum von einer großen Unsicherheit geprägt. Dabei sind nach Meinung von Professor Günther Schuh gerade deutsche Unternehmen sehr gut aufgestellt. Deutsche Unternehmen, so betonte er in seinem Abschlussvortrag, verbinden gekonnt Produkt- und Prozessinnovationen zu einem erfolgreichen „deutschen Weg“: Neue Produkte werden so gestaltet, dass sie nicht nur einen höheren Kundennutzen erzeugen, sondern dass auch die Effizienz ihrer Produktion steigt.

Modulare Systeme sind die Zukunft
Integrative Produkt- und Prozessinnovation finden sich in der Industrie etwa im Volkswagen-Konzern, der seine Modelle auf Basis eines modularen Längs- und Querbaukastens entwickeln, oder bei der standardisierten Architektur der Werkzeugmaschinen von MAG.

Dieses Prinzip des modularen Baukastens lässt sich auch auf den Werkzeugbau übertragen. Werden passende Produkt- und Prozessmodule definiert, lassen sich auch im Werkzeugbau Effekte wie in der Serienfertigung erzielen, ohne das Angebot für die Kunden zu reduzieren.

Die Krönung des abschließenden Festabends im Saal des Kurhauses Wiesbaden war traditionell die Verkündung der Preisträger des Wettbewerbs „Excellence in Production“, bei dem der Werkzeugbau des Jahres 2011 gekürt wurde. Aus 291 teilnehmenden Unternehmen kürte die fachkundige Jury die sieben besten und innovativsten Unternehmen der Branche.

Audi-Werkzeugbau ist Gesamtsieger
Gesamtsieger des Wettbewerbs wurde 2011 die Sparte Werkzeugbau der Audi AG. Bereits zum dritten Mal ging die begehrte Trophäe zu den Ingolstädtern, die schon 2004 und 2006 als Gesamtsieger sowie 2008 in der Wettbewerbskategorie „interner Werkzeugbau über 100 Mitarbeiter“ erfolgreich waren. Michael Breme als Leiter des Werkzeugbaus bekam den Pokal vor rund 200 Zuschauern vom Vorjahressieger Christian Hinsel (Hirschvogel Automotive Group in Denklingen) überreicht (mehr dazu im Kasten „Werkzeugbau des Jahres 2011“). Weiterer Finalist in dieser Kategorie war der Werkzeugbau der ZF Friedrichshafen AG in Schweinfurt.

Der Sieger der Kategorie „interner Werkzeugbau unter 100 Mitarbeiter“ aus dem Jahr 2009, die Gerresheimer Werkzeug- und Automatisierungstechnik GmbH, konnte sich auch in diesem Jahr wieder behaupten: Zu den Stärken des internen Werkzeugbaus zählt die Jury das große Know-how im Umgang mit geringen Bauteiltoleranzen und höchster Präzision und der hohe Automatisierungsgrad in der Fertigung mit einer hohen Anzahl an mannlosen Schichten im Senkerodieren. Als weiterer Finalist in dieser Kategorie wurde die Keiper GmbH & Co. KG aus dem pfälzischen Rockenhausen ausgezeichnet.

In der Kategorie „externer Werkzeugbau unter 100 Mitarbeiter“ setzte sich die Opus Formenbau GmbH aus Heiligkreuzsteinach bei Heidelberg durch. Anspruchsvolle Spritzgieß- und Vulkanisationswerkzeuge für Fahrzeugabdichtungen bilden den Schwerpunkt. Nach Ansicht der Jury zeichnet sich das Unternehmen vor allem mit hervorragendem Prozess-Know-how der Mitarbeiter und seinem leistungsfähigen Maschinenpark aus. Als weitere Finalisten in dieser Kategorie wurden die Pockauer Werkzeugbau Oertel GmbH aus Lengefeld im Erzgebirge und die Werkzeugbau Ruhla GmbH aus dem thüringischen Seebach ausgezeichnet.

In der Kategorie „externer Werkzeugbau über 100 Mitarbeiter wurden in diesem Jahr keine Finalisten gekürt. Im laufenden Jahr wartet eine neue Gelegenheit auf alle, die 2011 nicht auf dem Siegertreppchen stehen konnten.

Werkzeugbau des Jahres 2011

Audi AG, Sparte Werkzeugbau

Bereits zum dritten Mal stellt der interne Werkzeugbau der Audi AG den Gesamtsieger des Branchenwettbewerbs „Excellence in Production“: Die Ingolstädter,schon 2004 und 2006 als Gesamtsieger sowie 2008 in der Wettbewerbskategorie „interner Werkzeugbau über 100 Mitarbeiter“ erfolgreich, konnten auch diesmal wieder den Titel „Werkzeugbau des Jahres“ nach Hause tragen. Wolfgang Sengebusch, Geschäftsführer des VDMA-Fachverbands

Michael Breme (Mitte) und sein Team

Freude pur: Michael Breme (Mitte) und sein Team holten den Gesamtsieg nach Ingolstadt – der Audi-Werkzeugbau stellt damit bereits zum dritten Mal den Gesamtsieger.

Präzisionswerkzeuge, bekräftigte als Laudator, dass die Audi AG Sparte Werkzeugbau in den vergangenen Jahren sehr erfolgreich in neue Anlagentechnik investiert hat. So konnte der interne Werkzeugbau seine Wettbewerbsfähigkeit behaupten und sich im Hause Audi als Systemlieferant profilieren. Besonders lobte die Jury Audis konsequenten Weg zum komplett synchronen Werkzeugbau und das ambitionierte Ziel, große Umformwerkzeuge per Simulation und methodischer Unterstützung mit einer möglichst geringen Anzahl an Try-Out-Schleifen zu mustern. Der getaktete Try-Out an realitätsnahen Einarbeitungspressen hilft dabei, Liefertermine stets gewissenhaft einzuhalten. Vorbildlich arbeiten in den Augen der Jury auch die Innovationsabteilung, in der Forschungsteams aus Studierenden und Absolventen gezielt an eigenen Forschungsthemen arbeiteten und so Innovationen vorantrieben. Die Sparte Werkzeugbau der Audi AG in Ingolstadt produziert das gesamte Spektrum der Betriebsmittel für den Fahrzeugkarosseriebau. 1663 Mitarbeiter und 121 Auszubildende bauen im „Center of Excellence“ des Volkswagen-Konzerns Presswerkzeuge, Anlagen und Vorrichtungen sowie exklusive Blechteile-Serien. Der Werkzeugbau arbeitet als eigenständiges Profit-Center und begegnet den Forderungen nach höchster Qualität und Präzision, kurzen Durchlaufzeiten und wettbewerbsfähigen Kosten seit 2010 mit einem synchronisierten Produktionssystem. In der Großserienproduktion ist der Werkzeugbau innerhalb des Konzerns bereits in die Entwicklung der neuen Fahrzeuge eingebunden.