Trendreport

Industrialisierung

Transparente Strukturen für mehr Produktivität

08.07.2009

Industrialisierung: Im Werkzeug- und Formenbau setzen immer mehr erfolgreiche Unternehmen auf Automatisierung, Standardisierung und auf schlanke, transparente Strukturen. Auch bei „Losgröße 1″ steht eine wettbewerbsfähige Fertigung zunehmend im Zeichen von Abläufen und Strukturen, wie man sie einst nur von der Großserie kannte. mystery eyes

Eine Branche ist dabei, sich neu zu orientieren. Begriffe wie „Automatisierung” oder gar „Industrialisierung” hatten im Werkzeug- und Formenbau lange Zeit keinen guten Klang. In einem Bereich, in dem nahezu jedes Werkstück ein Unikat ist, schien es für Standardisierungen und industrielle Strukturen keinen Platz zu geben. Automatisierung hatte insbesondere in Anbetracht einschlägiger Erfahrungen aus der Serienfertigung neben dem faden Beigeschmack der Vernichtung von Arbeitsplätzen auch das Stigma, nur bei großen Stückzahlen rentabel zu sein.

Das hat sich inzwischen grundlegend geändert – nicht nur aufgrund der rasanten technischen Entwicklung. Insbesondere der hohe Wettbewerbsdruck verlangt inzwischen auch bei den Werkzeug- und Formenbauern nach schlanken, nach effizienten Strukturen. Der Preiskampf mit Anbietern aus Billiglohnländern, aber auch die immer kürzer gewordenen Zeitfenster zwischen Auftragsvergabe und Liefertermin fordern ein radikales Umdenken. Strukturen, Prozesse und Abläufe müssen auf den Prüfstand.

Ganzheitlicher Blick
Dabei sollte der Blick jedoch ganzheitlich das gesamte Unternehmen umfassen: „Die bloße Betrachtung von Einzelprozessen im Werkzeug- und Formenbau ist in diesem Zusammenhang nicht unbedingt zielführend”, erklärt beispielsweise Kristian Arntz, Oberingenieur „Lasermaterialbearbeitung” beim Fraunhofer IPT. „Die effektive und effiziente Gestaltung der gesamten Prozesskette muss im Fokus stehen, um langfristig erfolgreich zu sein.”

Die Auslastung teuerer Maschinen wird immer mehr für die Unternehmen zum Thema – die Stundensätze sinken schließlich drastisch, wenn eine Maschine rund um die Uhr statt nur einschichtig betrieben wird. Das wird gerade jetzt im Preiskampf besonders interessant – hier liegen Potenziale, die zu heben sich lohnen kann.

Freilich muss auch die Unternehmensphilosophie dazu passen: Ein kleines inhabergeführtes Unternehmen mit bis zu 20 oder 25 Mitarbeitern beispielsweise, das nicht auf Wachstum setzt, in seiner Nische sattelfest ist und ein entsprechendes Standing bei seinen Kunden hat, kann durchaus auch mit der Philosophie „klein, aber fein” nachhaltig Erfolg erzielen. Und zwar gerade auch jetzt, in schwierigen Zeiten.

Wird indes das Unternehmen größer, ist es nicht mehr ganz so leicht, den Ãœberblick über alle Aufträge und Prozesse zu haben – hier können durchgängige Strukturen (IT) und Abläufe ein wichtiger Schritt sein: Nur wer weiß, wo beispielsweise die Kostentreiber wirklich stecken, kann auch effektiv gegensteuern. Das setzt indes voraus, dass alle relevanten Kennzahlen erfasst und auch entsprechend aufbereitet werden. Je transparenter und durchgängiger die verfügbaren Daten sind, desto exakter kann kalkuliert werden. Zudem sind sie die verlässliche Basis für weitere Optimierungen.

Werkzeug- und Formenbauunternehmen haben sich in der Regel spezialisiert auf eine bestimmte Gruppe von Werkzeugen Рdas resultiert meist schon aus den M̦glichkeiten, die der eigene Maschinenpark abgrenzt (Arbeitsraum, Bearbeitungstechnologien), und aus der Fokussierung auf die eigenen Kernkompetenzen.

Gerade wenn Werkzeuge immer wieder in ähnlichen Größen erstellt werden und immer wieder die gleichen Bearbeitungsschritte durchlaufen müssen, kann es sich lohnen, über Standardisierung und Modularisierung nachzudenken. „Ziel einer Standardisierung ist hier übrigens nicht etwa, möglichst viele gleiche Werkzeuge zu produzieren”, erklärt Roland Siebenwurst, der zusammen mit seinem Bruder Christian die Karl Christian Siebenwurst GmbH & Co. KG in Dietfurt leitet. „Aber in einem Werkzeug gibt es zahlreiche Komponenten, bei denen das Rad nicht immer wieder neu erfunden werden muss – in der Regel sind ja nur die formgebenden Partien einzigartig, der überwiegende Teil der Werkzeuge kann immer wieder gleich aufgebaut werden.”

Hier setzen Standardisierung und Modularisierung an. Werkzeuge lassen sich in bestimmte Gruppen einteilen, lassen sich beispielsweise nicht nur nach Größe, sondern auch nach den erforderlichen Bearbeitungsprozessen sortieren. So entstehen Werkzeugklassen, die wiederum standardisiert behandelt werden können.

Dass Standardisierung Einsparpotenziale erschließt, gilt übrigens auch für die Bearbeitungsprozesse: „Wer seine Maschinen effizient nutzen will, muss das Zerspanerwissen schon in den Prozessschritten vorher einbringen”, erklärt Siebenwurst. „Es ist eine Binsenweisheit: In der Konstruktion werden für die nachfolgenden Bearbeitungen die Weichen gestellt – hier fallen die Entscheidungen, die bestimmen, wie wirtschaftlich und prozesssicher die Zerspanung abläuft.”

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Nur noch mit optimalen Werten
Es kann durchaus sinnvoll sein, auch die Prozessparameter zu standardisieren. Bei Siebenwurst wurden die jeweiligen Werte in einem Best-Practice-Prozess ermittelt. „Diese Werte flossen dann in eine Wissensdatenbank ein, die beispielsweise bei gegebenem Werkstoff und gewünschter Oberflächengüte den richtigen Fräser mit passender Schneidengeometrie und aus dem richtigen Material sowie die optimalen Werte unter anderem für Vorschub und Spindeldrehzahl ausgibt”, erklärt Roland Siebenwurst. „Und genau mit diesen Parametern wird dann auch gearbeitet.” Die Programmierung dieser Datenbank war sehr aufwändig – am Markt war nichts, das den Ansprüchen der Werkzeugbauer genügt hätte. „Aber der Aufwand hat sich gelohnt”, betont Siebenwurst. „Allein diese Wissensdatenbank spart uns im Jahr einen deutlich fünfstelligen Euro-Betrag.”

Trotz Rezession und wieder steigenden Arbeitslosenzahlen – der Arbeitsmarkt für qualifizierte Fachkräfte ist nahezu leergefegt. Umso wichtiger ist, dass die wertvollen Mitarbeiter im Unternehmen sich auf ihre Stärken konzentrieren können – speziell die Dienstleistungen rund ums Werkzeug verlangen inzwischen immer mehr Manpo­wer, die meist aus dem Werkstattbereich rekrutiert werden muss.

Entlastung von Routinetätigkeiten
Hier ist die Automatisierung der Abläufe und der Maschinen ein wichtiger Ansatz – der Maschinenbediener wird von Routinetätigkeiten entlastet. Und die Maschine kann in der Regel auch deutlich besser ausgelastet werden.
„Sinn einer durchdachten Automatisierung ist nämlich keineswegs, Arbeitsplätze abzubauen”, erklärt Max Koller, zusammen mit seinem Bruder Thomas Geschäftsführer bei Koller Formenbau und Kunststofftechnik in Oberbürg. „Automatisierte Maschinen lassen sich jedoch weit effizienter auslasten. Und nur, wenn der Bediener von den Routinearbeiten entlastet ist und darauf vertrauen kann, dass die Prozesse korrekt ablaufen, hat er den Kopf frei, dass er sich um seine eigentlichen Aufgaben kümmern kann.”

Lieber eine Nummer größer
Unter dem Aspekt der Auslastung und Verfügbarkeit einer Maschine lohnt es sich in vielen Fällen durchaus, eine hochpreisigere Maschine zu wählen und sie entsprechend zu automatisieren. „Es kann unter Umständen auch sinnvoll sein, eine 5-Achs-Maschine eine Nummer größer zu wählen und mehrere kleine Teile auf einmal abzuarbeiten”, erklärt Koller. „Damit lassen sich dann auch wieder Stundensätze erzielen, die wettbewerbsfähige Preise anbieten – auch gegenüber Wettbewerbern aus Billiglohnländern.”

Mit einem Nullpunktspannsystem bleibt sogar die Flexibilität für „Schnellschüsse” erhalten – nach einer Unterbrechung kann exakt da weitergearbeitet werden, wo die Bearbeitung vorher gestoppt wurde. Werkstücke können dabei sogar je nach Bedarf zwischen gleichartigen Maschinen „verschoben” werden.

Voraussetzung für einen reibungslosen Ablauf ist allerdings die akribische Vorbereitung der Bearbeitung – auf der Maschine darf kein Bedienereingriff mehr erforderlich sein, die Bearbeitung muss bereits im Vorfeld so programmiert sein, dass sie präzise und prozesssicher ablaufen kann. Das eröffnet auch die Bearbeitung in mannlosen oder mannarmen Schichten: „Bei uns überwacht ein Mann in der Nachtschicht bis zu einem Dutzend Maschinen”, erklärt Koller. „Eine Maschine muss sich bezahlt machen – und das kann sie nur, wenn sie Späne macht. Ob ich meine Investitionen auf acht oder auf 24 Stunden abschreiben kann – das ist ein Unterschied, der heute durchaus über die Existenz eines Unternehmens entscheiden kann. Hier müssen die Werkzeug- und Formenbauer umdenken. Die Krise hat erneut gezeigt: Wer sich nicht bewegt, stirbt.”

Auf einen Blick

Excellence in Production
Maßgeblich zur Akzeptanz neuer Denkansätze im Werkzeug- und Formenbau haben das WZL der RWTH Aachen und der Fraunhofer IPT beigetragen – unter anderem mit ihrem Benchmark-Wettbewerb „Excellence in Production”. Die Auszeichnung der diesjährigen Preisträger findet auf dem 9. Internationalen Kolloquium „Werkzeugbau mit Zukunft” am 1. Dezember 2009 in Wiesbaden statt. Die Veranstaltung ist der zentrale Treffpunkt für Experten des Werkzeugbaus mit hochkarätigen internationalen Teilnehmern. Neben der Preisverleihung stellen Experten der Branche Beispiele erfolgreicher Entwicklung und praktischer Umsetzung strategischer und technologischer Exzellenz vor. Das WZL der RWTH Aachen und das Fraunhofer IPT präsentieren im gemeinsamen Geschäftsfeld aachener werkzeug- und formenbau Methoden, Systeme und Technologien als praxisrelevante Forschungsergebnisse. Außerhalb der Vorträge eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten zum persönlichen Ideen- und Erfahrungsaustausch.


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