Metav 2016 Neue Lösungen für den mittelständischen Werkzeug- und Formenbau

Die Moulding Area zeigt, wie sich die Anforderungen des Werkzeug- und Formenbau mit innovativer Fertigungstechnik lösen lassen. Denn: Automatisieren ist keine Frage der Größe, wie zwei Mittelständler aus Niedersachsen und Thüringen berichten.

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Keine Frage, der Wettbewerb im produzierenden Gewerbe ist hart. Das betrifft besonders den Werkzeug- und Formenbau, der im Wettstreit mit Konkurrenten aus Fernost oder Osteuropa steht. Doch maßgeschneidertes Automatisieren klappt nicht nur in Konzernen, wie zwei fast gleich große Mittelständler aus Niedersachsen und Thüringen beweisen.

„Es wird immer schwieriger, die benötige Anzahl guter Mitarbeiter zu bekommen. Also muss man automatisieren und stärker auf Qualifizierung der Mitarbeiter setzen, um auch in Zukunft erfolgreich zu sein“, sagt Udo Fenske, Geschäftsführer der Maschinen- & Formenbau Leinetal MFL GmbH aus Neustadt am Rübenberge. Automatisierung spielt daher für ihn eine überlebenswichtige Rolle: Das Mitglied des VDMA-Fachverbandes Präzisionswerkzeuge zählt daher seit Jahren auch zu den Stammgästen von Informationsveranstaltungen, auf denen Firmen Automatisierungslösungen vorführen. Besonders beeindruckt hat ihn im Frühjahr 2015 ein Besuch bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg. Im firmeneigenen Werkzeugbau-Netzwerk entstehen an Standorten in Deutschland, China, Indien und Polen über 300 unterschiedliche Spritzgießwerkzeuge pro Jahr.

Einsatz eines kräftigen Roboters

Stolz stellte Fenske beim Besuch in Blomberg fest, dass sein Familien-unternehmen vergleichbar modern wie der ostwestfälische Konzern aufgestellt ist. „Wir setzen ebenso wie Phoenix auf das Zusammenspiel von Robotern mit zwei HSC-5-Achs-Fräsmaschinen von Röders und einer Erodiermaschine in einer Fertigungszelle“, berichtet der Unternehmer. „In der Fertigungszelle entstehen Elektroden aus Graphit und Kupfer sowie Werkzeugeinsätze.“ Die Certa Jobmanager Systemlösung des Automatisierungslieferanten Erowa System Technologien GmbH aus dem fränkischen Cadolzburg arbeitet mit einem großzügig ausgelegten Rotary-Speichersystem für rd. 700 Aufnahmeplätze und separatem Speicherplatz für etwa 300 HSK-Fräswerkzeuge. Als besonders gut empfindet es der Geschäftsführer, dass der Roboter auch die Handhabung von größeren Werkstücken (bis 160 Kilogramm) übernehmen kann. Um kostengünstig einzusteigen, handelt es sich um einen gebrauchten Roboter auf einer 15 Meter-Schiene, den die Niedersachsen in einer kleinen Zelle per so genanntem Teach-in „eingewiesen“ haben. Das Konzept zum Verknüpfen der gebrauchten und neuen Bauteile zu einer Fertigungszelle übernahm ein kleines, belgisches Ingenieurbüro mit einem deutschen Partner, der den Job Manager von Certa für die Verwaltung der Arbeitsabfolge einsetzt.

Innovationspreis für Kundenauftrag

Das Automatisieren und der Ausbau der Produktionstechnik helfen den Niedersachsen nicht nur im Werkzeugbau, schneller auf Kunden-wünsche zu reagieren. MFL nutzt die Fertigungszelle auch, um mit den im Betrieb entstandenen Werkzeugen im Kundenauftrag zu fertigen. Stolz ist das Familienunternehmen beispielsweise auf einen Innovationspreis für eine Spritzgussform, mit der ein MFL-Kunde aus Kunststoff Getriebequerträger herstellt. Dabei ist keine Nachbearbeitung notwendig. „Früher wurde das Teil aus Aluminium hergestellt“, sagt Fenske. „Das Kunststoff-Bauteil wiegt nur noch halb so viel.“ Hier hat sich die automatisierte Fertigung bewährt: Ein Roboter legt das Gummiteil und die Inserts in das Werkzeug ein, das dann ohne Vulkanisieren direkt mit Kunststoff umspritzt wird.

„Wir sind der lebende Beweis, dass auch kleine Werkzeug- und Formenbauer ihren Betrieb industrialisieren und automatisieren können“, sagt der MFL-Geschäftsführer. „Es bedarf jedoch eines langen Atems, um ein Konzept mit Unterstützung einer Bank schrittweise zu verwirklichen.“ Von den Großen der Branche habe er die Systematik der Automatisierung gelernt und an sein Unternehmen angepasst. Daher stehen jedes Jahr auch Neuinvestitionen in die Produktionstechnik in Höhe von rd. 700 000 Euro an. „Dabei muss man von Anfang an daran denken, auch in die Schulung der Mitarbeiter zu investieren, denn das Thema Automatisierung verlangt viel von ihnen“, konstatiert der Unternehmer.

Ständige Weiterbildung und Information spielt für Unternehmer wie Fenske eine wichtige Rolle. Bewährt haben sich für Udo Fenske, Bruder Axel und seinen Sohn Christian außer VDMA-Informations-veranstaltungen auch Fachmessen. Ein Beispiel ist für ihn die Metav in Düsseldorf, die ab 2016 um vier neue so genannte Areas erweitert wird. Die Moulding Area zeigt, wie sich die Anforderungen des Werkzeug- und Formenbau mit innovativer Fertigungstechnik lösen lassen.

Kundenwünsche werden immer komplexer und individueller

Zu den typischen Besuchern der Metav und der Moulding Area zählt auch Christian B. Töpfer, Geschäftsführer der Werkzeugbau Ruhla GmbH im thüringischen Seebach. Töpfer geht hauptsächlich auf die Messe, um sich über die neuesten Trends in Sachen Automatisierung zu informieren. Denn nur mit ihr lassen sich die Ansprüche der Kunden an Spritzgieß-Werkzeuge noch erfüllen. „Kunden ändern oft bis kurz vor Auslieferung eines Werkzeugs noch am Design des Produkts“, erklärt der Unternehmer. „Diese Wünsche können wir u.a. durch unsere hochgradige Automatisierung erfüllen.“

Das Unternehmen kann sich jetzt schon in Sachen Automatisierung sehen lassen. Das Grundkonzept entstand bereits 2008: Die Thüringer verknüpften mit einem hängenden Roboter zwei Anlagen zum Senkerodieren mit einer Fräsmaschine. Seitdem übernimmt er rund um die Uhr das Handling – und zwar nicht nur bei Losgröße eins oder Kleinserien, sondern auch bei so genannten Langläufern. Von Hand geschieht dabei nur noch das Beladen der Regale, aus denen der Roboter – gesteuert von einem Programm zum Job-Management – Teile auf die Maschinen verteilt. Um diese Durchlässigkeit zu unterstützen, arbeitet Ruhla seit 2013 von der Konstruktion bis zur Fertigung mit Programmen von Cimatron. „Wir haben die Prozesskette zwischen CAD und CAM geschlossen“, betont Töpfer. „Nur so vermeiden wir einen Datenverlust zwischen den Systemen.“

Integration einer Messmaschine

Die jüngste Investition schließt die letzte Automatisierungslücke des Unternehmens: Ruhla hat in die automatisierte Fertigungszelle ebenfalls eine vollautomatische Erowa-Messmaschine integriert, die bei jeder Elektrode die Konturen vermisst. „Eine Elektrode kommt nur noch dann zum Einsatz, wenn das System sie, gegen Kontur gemessen, freigegeben hat“, erklärt der Thüringer. „Wir haben nun einen vollautomatisch arbeitenden Senkerodier-Prozess.“

Motiviert von den positiven Ergebnissen der bisherigen Automatisierung prüft Ruhla aktuell, ob sich die Fräsabteilung angesichts akuten Fachkräftemangels automatisieren lässt. „Ich gehe davon aus, dass man im Werkzeug- und Formenbau alles außer der manuellen Endmontage automatisieren kann“, stellt Geschäftsführer Töpfer fest. „Ich werde daher im Februar 2016 zur Metav nach Düsseldorf fahren und bin jetzt schon sehr gespannt, was die neue Moulding Area alles bietet. Besonders neugierig bin ich darauf, wie die Branche das Thema Automatisierung und Industrie 4.0 angeht - und wie sie es mit praktischen Lösungen untermauert.“

* Nikolaus Fecht ist Fachjournalist aus Gelsenkirchen

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