Für die Kunden weiterdenken

Längst sind die Zeiten vorbei, in denen die Qualität eines Werkzeugbaus nur daran gemessen wurde, wie exakt er ein Werkzeug von der vorgegebenen Zeichnung in Stahl und Eisen umsetzt. Wer heute im globalen Wettbewerb an der Spitze mitspielen will, muss tiefes Wissen um die Produkte und die Prozesse seiner Kunden mitbringen. Ein Wissen, das weit über das Werkzeug an sich hinausgeht.

Werkzeugmacher stehen mit ihrem Know-how immer mehr als Garant für die Produzierbarkeit eines Kundenteils, bringen ihr Wissen bereits in der Produktentstehungsphase ein und begleiten den Prozess zum Teil auch in der Produktionsphase. Beispielhaft dafür stehen die Werkzeugbauunternehmen Webo in Amtzell, Fischer in Geringswalde und Giebeler in Eschenburg.

Beim Kategoriesieger Webo wird das auf globaler Ebene besonders deutlich: Kaum ein namhafter Hersteller von Automatikgetrieben weltweit, der ohne die Roll- oder Pleuelwerkzeuge für die Lamellenträgerfertigung aus Amtzell auskommt.

"Die Toleranzen der Werkstücke liegen im Hundertstelmillimeterbereich", erklärt Axel Wittig, Geschäftsführer bei Webo. "Dazu kommt, dass sie im Automatikgetriebe hohe Kräfte aufnehmen müssen. Deshalb entwickeln wir Werkzeuge, die eine sehr präzise Fertigung von Lamellenträgern ermöglichen, die über teilweise sehr komplexe Strukturen verfügen."

Mit 14 Schlüsselpatenten und 14 weiteren Anmeldungen haben die Experten dafür gesorgt, dass weltweit kaum jemand an ihnen vorbeikommt, wenn es um anspruchsvolle Automatikgetriebe geht: Speziell mit den Pleuelwerkzeugen lassen sich auch Geometrien realisieren, die sonst ein zusätzliches Fügeverfahren oder andere Arbeitsschritte zwingend notwendig gemacht hätten.

"Hier sind wir sehr stark in die Produktentwicklung unserer Kunden integriert", berichtet Wittig. "Wir werden immer mehr zum Engineering-Dienstleister. Wir bekommen oft nur einen Bauraum, in den wir dann bei gegebenen Anforderungen wie Drehzahl und zu übertragendem Drehmoment das Werkstück, also den Lamellenträger selbst, konstruieren." Dabei kann es dann schon vorkommen, dass das eigentliche Werkzeug jemand anders baut. "Das ist für uns dann aber in Ordnung", betont Wittig. "Wir sehen unsere Stärken inzwischen im Engineering- und Prototypenbereich." Zumal die OEM die Bauteileentwicklung immer stärker auf die Zulieferer verlagern – es ist denkbar, dass ganze Getriebeentwicklungen künftig von Zuliefererseite kommen.

Exzellent ausgebildete Mitarbeiter sind hier der entscheidende Faktor. "Lebenslanges Lernen ist gefordert", betont der Geschäftsführer. "Zudem brauchen wir auch immer mehr Leute in Bereichen außerhalb der Werkstatt. Wir fördern und fordern deshalb die Aus- und Weiterbildung in unserem Unternehmen und setzen auf eine nachhaltige Personalplanung." Eine sehr geringe Fluktuation gibt dem Unternehmer Recht.

Auch im Präzisionsformenbau bei Giebler in Eschenburg ist das Know-how der Mitarbeiter um die Kundenprozesse Dreh- und Angelpunkt.

"Sehr früh schon gab es bei uns ein Technikum, in dem die Werkzeuge unter Serienbedingungen abgemustert werden konnten", erläutert Stefan Kreck, Geschäftsführer des Unternehmens. "Aus dem Techikum ist inzwischen ein eigenständiger kunststoffverarbeitender Betrieb mit Spritzgießmaschinen im Bereich zwischen 30 und 850 t entstanden. Das erlaubt ein Abmustern wie im Serienprozess. Und das Know-how, das wir in der Giebeler Kunststofftechnik mit der Spritzgießteileproduktion sammeln, fließt direkt in unseren Werkzeugbau mit ein."

Eine der Spezialitäten bei Giebeler sind Werkzeuge für Teile mit hochdekorativen Oberflächen, etwa für Chromapplikationen im Kühlergrill mit Spiegelglanzoberflächen. Aber auch Lichtleiter oder IMD-Teile für Premiumfahrzeuge gehören inzwischen zum Spektrum. Für die Entwicklung in der E-Mobilität fühlen sich die Werkzeugbauer ebenfalls gerüstet: "Vom Gehäuse für Batterien bis zu völlig neuen Armaturen mit Touch-Displays wird es eine Menge auch technisch sehr anspruchsvoller Bauteile geben", ist sich Kreck sicher. "Dabei sehen wir uns dank unserer hochqualifizierten Mitarbeiter nicht in erster Linie als Abwickler von Werkzeugbauprojekten. Wir beschäftigen uns idealerweise bereits in einem sehr frühen Stadium mit den Kundenbauteilen, betreiben ein ausgefeiltes Prozess-Engineering und können so unseren Partnern ein Gesamtpaket schnüren, das letztlich zu abgestimmten, praxistauglichen Fertigungslösungen führt." Das können auch schlüsselfertige Komplettlösungen inklusive Spritzgießmaschine und Handling sein, die bei Giebeler vor Übergabe an den Kunden unter Serienbedingungen auf Herz und Nieren getestet sind.

Komplett getestete und unter Serienbedingungen eingefahrene Werkzeuglösungen stehen auch beim Werkzeugbau Fischer in Geringswalde im Fokus. "Wir fahren unsere Folgeverbundwerkzeuge auf einer Produktionspresse in einer eigenen Halle ein", erläutert Geschäftsführer Hartmut Fischer. "So können wir unsere Werkzeuge unter Serienproduktionsbedingungen mit 4000 kN Presskraft testen. Unser Ziel: Die Einrichtungszeit beim Kunden soll möglichst kurz sein, so dass er mit unseren Werkzeugen schnell und verlässlich in Serie produzieren kann." Die Presse ermöglicht Fischer aber auch eine kontinuierliche Serienfertigung – und damit Erfahrungen aus dem Serienprozess, die auch in die Optimierung der eigenen Werkzeuge einfließt.

Simulationen beispielsweise mit Dynaform erlauben bereits in der virtuellen Phase Hinweise auf mögliche Fehlerquellen am Blechwerkstück, etwa zu dünne Stellen oder Rissbildung, so dass die Werkzeugbauer bereits in der Konstruktion die Herstellbarkeit eines Blechteils mit seinen sehr spezifischen Eigenschaften sehr treffend vorhersagen können und das Werkzeug auf eine optimale Teilefertigung hin auslegen können.

Eine eigenentwickelte Kalkulationssoftware erlaubt ein sehr exaktes Abschätzen der Kosten, schon bevor die erste Linie im CAD gezogen ist. "Wir haben zusammen mit der TU Bergakademie Freiberg die Prozesse analysiert, die zu den höchst individuellen Werkzeugen führen, und sie in standardisierbare Elemente zerlegt", erklärt Fischer. "Damit haben wir eine Grundlage geschaffen, auf der sich die Werkzeugkosten sehr verlässlich vorkalkulieren lassen. Zumindest bis zu dem Punkt, wenn es darum geht, vom werkzeugfallenden Teil bis zum Note-1-Teil zu kommen. Für die Phase der Korrekturschleifen im Finishing lässt sich der Aufwand im Vorfeld nach wie vor nur sehr schwer abschätzen."