Spritzgießformen, Anlagen und Sondermaschinen stehen bei Gerresheimer im Fokus. Ziel hier ist, die idealen Parameter für den Betrieb eines Werkzeugs zu bestimmen.

Spritzgießformen, Anlagen und Sondermaschinen stehen bei Gerresheimer im Fokus. Ziel hier ist, die idealen Parameter für den Betrieb eines Werkzeugs zu bestimmen.

Technologische Excellenz ist für erfolgreiche Werkzeug- und Formenbauer heute selbstverständlich. Nicht zuletzt deshalb sind gerade die internen Werkzeugbauten in größeren Unternehmen die Speerspitze der Weiterentwicklung von Technologien, Verfahren und Prozessen in ihren Organisationen. Dabei reicht es oft nicht, auf Bestehendes am Markt aufzusetzen – Forschung und Entwicklung sind ein wesentlicher Bestandteil im Aufgabenportfolio. Das gilt auch für den Sieger und die weiteren Finalisten aus der Kategorie „Interner Werkzeugbau über 50 Mitarbeiter: die internen Werkzeugbauten von Phoenix Contact (Blomberg), Gerresheimer (Wackersdorf) und Volkswagen (Wolfsburg).

Der Kategorie- und Gesamtsieger des Wettbewerbs Excellence in Production 2014, das Technical Competence Center (TCC) bei Gerresheimer Medical Systems in Wackersdorf, verfügt über eine eigene Ideenschmiede: 20 Mitarbeiter sorgen in der Entwicklungsabteilung dafür, dass von neuen Konzepten für Produktlösungen über die Prozessentwicklung bis hin zu Projekten in der Anlagenentwicklung, in der die Werkzeugbauer unter anderem mit verschiedenen Hochschulen kooperieren, die Zukunftsfähigkeit des Unternehmens gestaltet wird.

„Mit dem TCC verfügen wir über ein durchgängiges Konzept, das die Ressourcen von den Anfängen der Produktentwicklung bis hin zur produktionsbegleitenden Optimierung effizient unter einem Dach vereint“,

Michael Wiglenda, Gerresheimer

20 Mitarbeiter sorgen in der Entwicklungsabteilung
dafür, dass die Zukunftsfähigkeit des Unternehmens
gestaltet wird.

erläutert Michael Wiglenda, Global Senior Director im TCC. „Unser Werkzeugbau allein ist offenkundig schon bemerkenswert – das belegen die hervorragenden Platzierungen dieses Betriebsteils bei ,Excellence in Production‘ in den vergangenen Jahren. 2014 sind wir erstmals als Verbund mit unseren gebündelten Möglichkeiten und unserem umfassenden Leistungsspektrum angetreten. Und haben offensichtlich überzeugen können.“

Optimale Werkzeugparameter

Das TCC hat deutlich mehr Möglichkeiten als der Werkzeugbau allein – im Technikum lassen sich die Werkzeuge unter Serienbedingungen abmustern, auch Klein- und Pilotserien sind kein Problem, auch unter den Reinraumbedingungen, wie sie sonst nur für eine Serienfertigung. typisch sind. „So sind wir letztendlich in der Lage, nicht nur das ideale Werkzeug zu bauen, sondern den idealen Prozess für ein Produkt zu schaffen“, betont Wiglenda. „Wir testen die Werkzeuge auf Herz und Nieren und nehmen uns die Zeit, die optimalen Parameter für das Werkzeug zu finden – und nicht umgekehrt, wie es sonst üblich ist. Damit können wir für das Werkzeug den optimalen Prozess-

punkt bestimmen und dem Mitarbeiter im Werk auch genau sagen, was passiert, wenn er einen Parameter ändert. Die Zeit, die wir uns hierfür im TCC nehmen, ist gut investiert – sie zahlt sich später in der Serienfertigung vielfach aus.“ Eine umfassende Messtechnik bis hin zum CT sorgt dafür, dass Parameter optimal abgestimmt werden können.

Der Erfolg ist nicht zuletzt der Verdienst hoch qualifizierter Mitarbeiter. Eine fundierte, umfassende Ausbildung sorgt für Fachkräftenachwuchs – die Übernahmequote bei Gerresheimer ist traditionell sehr hoch. Die Personalplanung im Unternehmen ist mit ihrem systematischen Ansatz schlüssig und aus einem Guss, neben der Karriere als Führungskraft werden auch Spezialisten in den Fachkarrieren gezielt gefördert.

„Ein umfassendes Weiterbildungsangebot sorgt dafür, dass Mitarbeiter auf neue Herausforderungen gezielt vorbereitet werden können“, erläutert Wiglenda. „Anforderungsprofile definieren für jedes Aufgabengebiet die Voraussetzungen für einen idealen Mitarbeiter. Und der systematische Ansatz der Personalentwicklung sorgt dafür, dass die Mitarbeiter das notwendige Rüstzeug haben, wenn sie eine neue Herausforderung angehen.“ Gerade bei Führungskräften, aber auch bei technischen Spezialisten ist es notwendig, dass das Wissen auch im Fall eines Ausfalls des betreffenden Mitarbeiters weiter zur Verfügung steht: „Wer in einer Schlüsselposition ist, sorgt bei uns dafür, dass ein kompetenter Ersatzmann – respektive Nachfolger – aufgebaut wird. So sichern wir nachhaltig Kontinuität.“

Entlang der Wertschöpfung

Phoenix Werkzeug

Das Spektrum des internen Werkzeugbaus bei Phoenix Contact reicht von Spritzgießwerkzeugen über Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Kleinserien bis zum Consulting.

Der interne Werkzeugbau bei Phoenix Contact ist in Segmente entlang der Wertschöpfung unterteilt und wird von den Verantwortlichen um Bereichsleiter Werkzeugbau Ralf Gärtner kontinuierlich weiterentwickelt. „Wir richten unsere Segmente konsequent auf die Produkttypen aus, die für unsere internen Kunden relevant sind“, betont er. „Wir organisieren unsere Prozesse und Abläufe mit einem selbstpriorisierenden Steuerungssystem, das insbesondere für kurze Durchlaufzeiten sorgen solle“, erläutert Gärtner.

Insgesamt gibt es bei Phoenix Contact derzeit vier Segmente – zwei für Neuwerkzeuge und eines für Reparaturen, Service und eins für Schnellschüsse, sogenannte „Rapid Tools“. „Unter anderem ist diese Entflechtung von Reparaturen und Neuwerkzeugherstellung eine der Ursachen dafür, dass wir eine sehr hohe Flexibilität bei hoher Geschwindigkeit und Verfügbarkeit sicherstellen können. In Ergänzung zu den etablierten zerspanenden Technologen hielten inzwischen längst auch additive Verfahren Einzug bei Phoenix Contact. Um im Wettbewerb die Nase nachhaltig vorn zu haben, begnügen sich die Verantwortlichen nicht immer mit Standardtechnik. „Wir betreiben Technologieentwicklung und generieren eigene Lösungen“, betont Gärtner. „Wir haben ein eigenes Team für Technologieentwicklung, das die für den Werkzeugbau sowie die Kunststoffverarbeitung relevanten Technologen der nächsten Jahre unter die Lupe nimmt, Know-how aufbaut und dafür sorgt, dass Technologien und Prozesstechnik zur Verfügung gestellt werden.

Durchgängige Systeme

In der Komponentenfertigung für den Werkzeugbau sind die Maschinen zu einem hohen Grad automatisiert und miteinander verkettet. Die Automatisierung setzt auf am Markt erhältliche

Ralf Gärtner, Phoenix

Der interne Werkzeugbau ist in Segmente entlang der Wertschöpfung unterteilt und wird kontinuierlich
weiterentwickelt.

Komponenten, wird aber mit einer selbst entwickelten Softwarelösung in die IT-Welt von Phoenix Contact eingebunden. „Wir haben über die verschiedenen Softwaresysteme im Haus Durchgängigkeit geschaffen und die reale Welt direkt auch in einer digitalen Prozesskette abgebildet“, betont Gärtner. „Das geht bis hin zur Messtechnik – wir verfügen über Technologien, die die Daten durchgängig in 3D verifizieren und beispielsweise einen direkten Abgleich mit CAD-Daten sicherstellen.“ Der Erfolg gibt den Werkzeugbauern Recht: „Im Rapid-Tooling-Bereich schaffen wir es inzwischen, Teile aus Serienmaterial in 5 bis 15 Tagen werkzeugfallend herstellen zu können.“

Auch interne Werkzeugbauten sind immer mehr im Vorfeld bereits bei der Produkt- und Verfahrensentwicklung gefordert – das erfordert Mitarbeiter mit ausgezeichneter Qualifikation und tiefem Know-how über die Prozesse beim internen Kunden. Nicht nur die reine Technik ist gefragt – die Fähigkeit, TCO-Aspekte zu adressieren und umzusetzen ist beispielsweise genauso wichtig. „Unsere Kunden wollen ihre Produkte zu optimalen Kosten herstellen“, erläutert Gärtner. „Sie müssen beispielsweise vermitteln können, dass ein innovativeres, in der Beschaffung zunächst eventuell teureres Werkzeug in nicht wenigen Fällen die bessere Lösung ist, da hiermit beispielsweise schneller produziert werden kann oder die Nebenzeiten, wie beispielweise das Rüsten, drastisch reduziert werden können. Nur dieser ganzheitliche Blick ermöglicht die Effizienzsteigerung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Deshalb brauchen wir die besten Köpfe – nicht nur als Führungskräfte, sondern vor allem in der Mitarbeiterschaft und in den Fachkarrieren.“

VW Werkzeug

Die Domäne des Werkzeugbaus Marke Volkswagen sind Stanz- und Umformwerkzeuge sowie Warmumformwerkzeuge, die in den konzerneigenen Presswerken genutzt werden.
Bilder: Gerresheimer, Phoenix Contact, Volkswagen

Der Wunsch nach kürzesten Durchlaufzeiten und die hohe Komplexität der Werkzeuge erfordern auch im internen Werkzeugbau von Volkswagen in Wolfsburg sehr gute, hoch qualifizierte Mitarbeiter. Ein Baustein ist die eigene Lehrlingsausbildung, bei der die Mitarbeiter schon in der Ausbildung an den Serienwerkzeugen arbeiten. Viele von denen, die hier ihren Abschluss machen, bleiben auch im Werkzeugbau. Das Schaffen von Perspektiven, aber auch der Bedarf an zusätzlichem spezifischen Wissen erfordert eine systematisierte Weiterqualifizierung der Mitarbeiter und auch die Schaffung von attraktiven Karrieremöglichkeiten. „Wir haben eine eigene Akademie für den Volkswagen-Werkzeugbau eingerichtet“, betont Gerd Rupp, Leiter Werkzeugbau der Marke Volkswagen. „Die Anforderungen an den Werkzeugbauer haben sich in den vergangenen Jahren sehr gewandelt. Neben dem Wissen um den Einsatz neuer und bestehender Technologien, Prozesse und Verfahren sind wir zunehmend gefordert, Ideen und Wissen einzubringen.“

Deshalb hat selbstverständlich auch bei Volkswagen Forschung und Entwicklung einen herausragenden Stellenwert. Intern, aber auch mit Partnern: „Im Rahmen der Werkzeugbauakademie (WBA) in Aachen etwa, die sehr stark prozessorientiert forscht, sind wir an Projekten etwa zur Optimierung von Werkzeugmaschinen beteiligt.“

Prototypen per Laser

Selbstverständlich sind auch die additiven Technologien inzwischen ein integraler Bestandteil von Prozessketten im Volkswagen-Werkzeugbau. „Damit fertigen wir beispielsweise aus Metallpulver mit Hilfe eines Laserstrahls Prototypenteile, Montagehilfsmittel oder Segmente für Werkzeuge mit integrierten Funktionen“, erläutert Rupp. Mit diesen Verfahren reduzieren wir die Anfertigungszeit und den Materialverbrauch erheblich. Zudem können wir in additiven Prozessen auch komplexe Bauteile, beispielsweise mit inneren Strukturen erstellen, die mit den klassischen zerspanenden Verfahren als nicht herstellbar gelten.“

Neben den neuen Technologien steht insbesondere die Digitalisierung über die gesamte Prozesskette hinweg im Fokus der Verantwortlichen um Gerd Rupp. Ein durchgängiges

Gerd Rupp, Volkswagen

Der Wunsch nach kürzesten Durchlaufzeiten und die
hohe Komplexität der Werkzeuge erfordern sehr gute, hoch qualifizierte Mitarbeiter.

Datenmanagement sorgt für die nötige Transparenz über die gesamte Prozesskette.

Intelligentes Werkzeug

Heute schon wird bei Volkswagen mit dem sogenannten intelligenten Werkzeug gearbeitet: „Über eine ausgefeilte Sensorik erkennen die Werkzeuge pressenunabhängig, wenn Prozessparameter nicht optimal eingehalten werden“, erläutert

Rupp das Konzept. „Über eine eigene Regeleinheit lässt sich das Werkzeug mittels Aktoren hier nachjustieren, so dass ein optimales Ergebnis gewährleistet ist.“

Die geforderten Geometrien werden immer komplexer, die Durchlaufzeiten kürzer. Auch heute sind nach wie vor einige Bereiche – etwa beim Finishen komplexer Geometrien – von Handarbeit bestimmt. „Hier wollen wir verstärkt eine echte Mensch-Roboter-Kooperation etablieren – mit den klassischen Robotersystemen war das bislang nicht möglich. Roboter können zum Beispiel im Montagebereich den Werker effektiv unterstützen und entlasten.“

Überhaupt soll der Roboter noch weitere Arbeitsfelder übernehmen: „Etwa beim Tiefbohren“, erläutert Rupp. „Ein Roboter kann hier flexibler eingesetzt werden und ist auch preiswerter als etwa ein Tiefbohrzentrum.“

Juryurteil*

Gerresheimer Regensburg GmbH, Wackersdorf

Am Standort Wackersdorf fertigt Gerresheimer Regensburg GmbH seit 1958 sowohl für die Kunststoffverarbeitung innerhalb der Business Unit Medical Systems der Gerresheimer Medical Plastic Systems Gruppe AG als auch für externe Auftraggeber anspruchsvolle Spritzgießwerkzeuge für medizinische Kunststoffe, die überwiegend für die Reinraumfertigung eingesetzt werden. Der Werkzeugbau stellt niedrig und hochbelegte Spritzgießwerkzeuge (bis zu 128 Kavitäten), Einfach- und Mehrkomponentenwerkzeuge, Indexplatten-Werkzeuge, Werkzeuge für Insert-Molding, Etagenwerkzeuge und Heißkanalwerkzeuge her, die modular und standardisiert aufgebaut sind. Im angeschlossenen Technikum werden die gefertigten Werkzeuge unter seriennahen Bedingung umfassenden Anwendungs- und Verarbeitungsprüfungenunterzogen und zur Serienreife gebracht.

Werkzeugbau von Phoenix Contact, Blomberg

Phoenix Contact ist weltweiter Marktführer für Komponenten, Systeme und Lösungen im Bereich der Elektrotechnik, Elektronik und Automation. Das Familien-Unternehmen beschäftigt 13 000 Mitarbeiter weltweit und hat in 2014 einen Umsatz von 1,77 Mrd. Euro getätigt. Das Produktspektrum umfasst Komponenten und Systemlösungen für die Energieversorgung inklusive Wind- und Solar, den Geräte- und Maschinenbau sowie den Schaltschrankbau. Weltweit wird in neun Ländern mit einer hohen Fertigungstiefe produziert. Nicht nur Schrauben, Kunststoff- und Metallteile, sondern auch hochautomatisierte Montagemaschinen, Stanz-Biege- und Spritzgießwerkzeuge werden selbst gebaut. Das Leitwerk des globalen Netzwerks zum Bau von Spritzgießwerkzeugen befindet sich am Stammsitz von Phoenix Contact in Blomberg. Es handelt sich um einen industrialisierten Werkzeugbau mit drei Neuwerkzeugsegmenten und einem Service- und Reparatursegment. Das Produktportfolio umfasst Beratungsdienstleistungen, Prototypen, Kleinserien, Rapid Tools sowie komplexe Mehrkavitäten- und Schnellläuferwerkzeuge. Ein etabliertes Projektmanagement, eine eigene Technologieentwicklung sowie ein breites Angebot an additiven Fertigungstechnologien runden das Profil ab.

Werkzeugbau Marke Volkswagen, Wolfsburg

In der Marke Volkswagen gibt es weltweit mehr als 70 verschiedene Fahrzeugmodelle. Diese werden in 14 verschiedenen Ländern gefertigt und in über 150 Märkten vertrieben. Die Karosserie ist bei Volkswagen Kernkompetenz und ein Alleinstellungsmerkmal. Daher sind im Werkzeugbau der Marke Volkswagen in Wolfsburg die Kernbereiche Werkzeuge, Anlagen und Prüfmittel verankert. Aktuell arbeiten 1280 Mitarbeiter in diesem Bereich. Dieser Werkzeugbau hat für die Marke Volkswagen die Lead-Funktion und verantwortet als Generalunternehmer zusammen mit den fünf weiteren Werkzeugbauten im Verbund weltweit (weltweit 2500 Mitarbeiter) alle Anläufe neuer Fahrzeuge im Gesamtkarosseriebereich.

* Im Rahmen der Veranstaltung „Werkzeugbau mit Zukunft“, 4. November 2014 in Aachen

Stärke-Profil

Gerresheimer Regensburg GmbH, Wackersdorf

  • sehr gute Integration des Werkzeugbaus in vor- und nachgelagerte Kundenprozesse durch breites Dienstleistungsangebot
  • Generalunternehmerschaft zur Bereitstellung von automatisierten Anlagen zur Herstellung medizintechnischer Produkte mit geeigneter Ressourcenausstattung und organisatorischen Prozessen
  • Wissensmanagement durch mehrsprachiges System

Werkzeugbau von Phoenix Contact, Blomberg

  • verfahrensgemischte, automatisierte Fertigungsstrecken
  • Rapid Prototyping zur frühzeitigen Erkennung von Risiken bei der Werkzeugkonzeption und Einbeziehung der Kunden
  • direct-Manufacturing-Technologien zur generativen Erstellung von Werkzeugkomponenten
  • enge Vernetzung mit Partnern, Hochschulen und Lieferanten

Werkzeugbau Marke Volkswagen, Wolfsburg

  • Systemlieferant mit den Aufgaben eines Generalunternehmers zur Sicherung der Produktion
  • systematische Weiterentwicklung der Mitarbeiter durch definierte Kompetenzprofile, jährliche Qualifizierungsgespräche und Weiterbildungsmaßnahmen
  • frühzeitige Integration in den Kundenprozess bereits in der Fahrzeugdesignphase
  • Einsatz neuer Technologien
  • Wissensgenerierung durch interne Innovationsprojekte, öffentlich geförderte Forschungsprojekte und bilaterale Projekte mit Forschungseinrichtungen

Unternehmens-Profil

Gerresheimer TeamGerresheimer Regensburg GmbH, Wackersdorf

  • Produkte: Spritzgießformen, Anlagen/Sondermaschinen
  • Kunden: Business Unit Medical Systems der Gerresheimer AG Gruppe und externe Kunden
  • Maschinenpark: HSC: Mikron HSM 300 / Hermle C30 U / Kern Pyramid Nano / Kern Micro; Fräsen: Deckel Maho DMU 40 eVo ; Profilschleifen: Jung JF 520 / Jung JE 525P; Koordinatenschleifen: Hauser S45-400 / Hauser S3; Rundschleifen: Kellenberger KEL VARIA 2RU 175/1000; Drahterodieren: AgieCut Classic 25 / AgieCut Progress 3 / Agiecut Vertex 2F; Senk­erodieren: Agie Innovation 3 / Agie Impact 3 / Agie Hyperspark 3EX.HS / Agie Hyperspark 2EXHS / Agie Charmilles Form 2000 HP
  • Messen: Zeiss CT Metrotom
  • Mitarbeiter: 260 (inklusive 10 Auszubildende)
  • Besonderheiten: Ausgeprägte Vernetzung mit Zulieferern, sehr partnerschaftliche und verantwortungsvolle Zusammenarbeit, Gesellschafter an einem Fräsbetrieb
  • Kontakt: Gerresheimer Regensburg GmbH, TCC Wackersdorf, D-92442 Wackersdorf, Tel.: 09431/639-7000, www.gerresheimer.com

 Werkzeugbau von Phoenix Contact, BlombergPhoenix Team

  • Produkte: Spritzgießwerkzeuge, Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Kleinserien, Consulting
  • Kunden: Werke im eigenen Konzern, interne Kunden
  • Werkzeugbaustandorte: Deutschland, China, Indien und Polen
  • Mitarbeiter: 190 (zuzüglich 10 Auszubildende)
  • Besonderheiten: eigene Entwicklung von Prozess- und Maschinentechnologie
  • Kontakt: Phoenix Contact GmH & Co. KG, D-32825 Blomberg, Tel.: 05235/30, www.phoenixcontact.com

VW TeamWerkzeugbau Marke Volkswagen, Wolfsburg

  • Produkte: Stanz- und Umformwerkzeuge, Warmumformwerkzeuge
  • Kunden: Presswerke der Marke Volkswagen, andere Presswerke im Konzernverbund, externe Presswerke
  • Maschinenpark: Highspeed-Fräsen, Portalfräsen, Kraftpressen, Laserauftragsschweißen, Durchlaufofen
  • Software: CAD/CAM, NC, EDM/PDM
  • Mitarbeiter: 659 im PT-W/Presswerkzeugbau (zuzüglich 58 Auszubildende)
  • Besonderheiten: synchronisierter Werkzeugbau mit durchgängigem Controlling
  • Kontakt: Volkswagen Aktiengesellschaft – Werkzeugbau der Marke Volkswagen, D-38440 Wolfsburg, Tel.: 05361/9-0, www.volkswagen.de