Um angesichts sich stetig verkürzender Entwicklungs- und Produktlebenszyklen gerade in der Spritzgießfertigung und steigender Anforderungen an die Standzeiten von Spritzgießwerkzeugen diese noch wirtschaftlich fertigen zu können, müssen die Werkzeugbaubetriebe ihre Abläufe optimal organisieren. Dabei gibt es nicht den einen goldenen Weg – die Abläufe müssen sich in organisch gewachsene Unternehmen einfügen und die jeweils spezifischen Anforderungen aufgreifen. Dafür gibt es unterschiedliche Wege und Lösungsansätze, wie fünf prominente Beispiele zeigen. 

Der Spritzgießwerkzeugbau profitiert von bedarfsgerecht angepassten Strukturen  für Entwicklung und Produktion 

Instandhaltung, Wartung in der spanenden Fertigung

CAD Werkzeug-, Formenbau

ERP-Systeme

Spritzgießsimulation

Härten

Additive Fertigung

Rapid Prototyping

Normalien und Heißkanaltechnik

Spritzgießwerkzeuge

Temperiertechnik

Laserschweißen

Produktentwicklung(sprozess)

Werkzeug- und Formenbau

Werkzeugkonstruktion

Strategie und Organisation

Erstklassige Werkzeugfertigung  fußt auf straffer Organisation 

Die produzierende Industrie befindet sich aufgrund einer zunehmenden Globalisierung und Derivatisierung, verkürzter Produktlebenszyklen sowie des demografischen Faktors im Wandel. Dazu kommen die Anforderungen von Industrie 4.0. Dies hat große Auswirkungen auch auf den Werkzeugbau. Daher müssen sich die Werkzeugbaubetriebe strategisch weiterentwickeln. In der unternehmerischen Praxis hat sich dafür der sogenannte 3C-Approach mit den drei Schritten "Compare", "Compile" und "Conduct" bewährt. 

Compare, Compile, Conduct ¿ strategische Weiterentwicklung im Werkzeugbau 

Industrie 4.0

Maßnahmenmanagement

Benchmarking

Zwischen Industrie 4.0  und Marktintelligenz 

Mit einer neuen, regionalen Fachmesse für den Werkzeug- und Formenbau [wfb] erweitert der Carl Hanser Verlag sein Informationsportfolio für die verarbeitende Industrie. Ziel der Veranstaltung ist, die konzentrierte, enge Zusammenarbeit im heimischen Markt zu fördern und deren positive Auswirkungen in Bezug auf Qualität, Zuverlässigkeit und Liefertreue hervorzuheben. 

Werkzeugbau: Qualität und kurze Wege als Erfolgsrezept 

Der Werkzeugbau nimmt eine wichtige Rolle als Bindeglied zwischen Produktentwicklung und Serienfertigung ein. Die Intensität des Wettbewerbs in der Branche nimmt zu, seit Werkzeugbauunternehmen in Hochlohnländern mit neuen Anbietern aus Niedriglohnländern konkurrieren. Da die internationalen Wettbewerber schnell aufholen, dürfte eine Differenzierung mit höherwertigen technischen Produkten zukünftig nicht ausreichen, um einen Wettbewerbsvorsprung zu sichern. Es besteht Handlungsbedarf. 

Qualitätssicherung

Operative Exzellenz: Der Werkzeugbau im Wandel 

Die nächste [wfb]-Fachmesse für Werkzeug- und Formenbau findet vom 19. bis zum 20. Juni 2013 in Siegen statt. Dieses hochspezialisierte Branchentreffen für den regionalen Werkzeug- und Formenbau bietet vor allem regionalen Unternehmen ein Forum mit kurzen Wegen. 

wfb 2013 in Siegen – Branchentreffen für den regionalen Werkzeug- und Formenbau 

Messeveranstalter

Effizienz durch Nähe 

Wie gewohnt kommt die Wittmann Robot Systeme GmbH, Nürnberg, mit einem kompletten Peripheriegeräteprogramm für Kunststoffverarbeiter nach Düsseldorf und propagiert Gesamtlösungen ohne Schnittstellenbarrieren aus einer Hand. Unter anderem präsentiert Wittmann ein kompaktes Temperiergerät für ein rasches direktes Abkühlen des Werkzeugs. Dabei stehen verschiedene Ausstattungsvarianten zur Wahl. Das größte Modell der Serie Tempro basic C120 bringt Werkzeuge von bis zu 10 t Gewicht in kürzester Zeit auf Betriebstemperatur. 

Direkt gekühlt 

Temperiergerät Tempro basic C120 

Mit einem neuen Werkzeug für UV-vernetzendes LSR überwindet die Elmet Elastomere Produktions- und Dienstleistungs GmbH, Oftering/Österreich, die bisherigen Nachteile bei der 2K-Verarbeitung von Thermoplasten und Flüssigsilikon. Weil hier kalte Lichtquellen statt hoher Temperaturen die Vernetzungsreaktion auslösen, entfällt die Notwendigkeit des Einsatzes hochschmelzender und damit teurer Thermoplaste. Die Verwendung robuster LED-Leuchtmittel trägt dabei zu einer langen Lebensdauer der Werkzeuge bei. Sie ermöglichen darüber hinaus die exakte Kontrolle des Startzeitpunkts und der Dauer des Vulkanisierprozesses und damit einen minimierten Energieeinsatz. In Verbindung mit einem entsprechenden Dosiersystem sind solche 2K-Anwendungen auf herkömmlichen Thermoplast-Spritzgießmaschinen möglich. 

Kaltes Licht zur Vernetzung 

Neues Werkzeug für UV-vernetzendes LSR 

Die Haidlmair Werkzeugbau GmbH, Nußbach/Österreich, hat in diesem Jahr neue Produktionskapazitäten zur Großteilebearbeitung und -montage in Betrieb genommen. Damit decken die Fertigungsmöglichkeiten des Spezialisten für Logistik- und Entsorgungscontainer nun Werkzeuggewichte von bis zu 120 Tonnen ab. 

Haidlmair 

Hocheffiziente Werkzeuge für die Containerproduktion 

Zwei unterschiedliche Bauteile lassen sich in einem Werkzeug herstellen, das aus zwei Werkzeugseiten mit mittig liegendem Drehwürfel besteht. Das Besondere an diesem patentierten System der Zahoransky Formenbau GmbH, Freiburg, sind die beiden außerhalb des Werkzeugs liegenden Montageplatten. Diese ermöglichen auf einfache Weise komplexe Montagevorgänge außerhalb der beiden Werkzeughälften abzuarbeiten, sodass der Maschinenzyklus nicht verlängert wird. Die nach außen verlagerte Montage reduziert die Komplexität dieses sogenannten TIM („Total Integrated Manufacturing“) Stack-Mold-Werkzeugs im Vergleich zur gängigen Würfeltechnik. 

Zahoransky 

TIM („Total Integrated Manufacturing“) Stack-Mold-Werkzeug und TIM Light 

Das 96-fach-Werkzeug für einen Nadelhalter (Pen Hub), das die Braunform GmbH, Bahlingen, gemeinsam mit den Projektpartnern Hekuma und Engel zur Aufführung bringt, ist Ausdruck der langjährigen Kompetenz des Formenbauers im Bereich Pharmatechnik. Das Exponat (Bild) stellt den Pharmaartikel prozesssicher in einer automatisierten Fertigungszelle und unter ständiger visueller Überwachung mit einer Zykluszeit von lediglich 5 s her. Mit Kernen im Durchmesser von 0,3 und 0,5 mm ist das Werkzeug nach dem neuesten Stand der Technik ausgelegt. Besonderes Augenmerk bei der Entwicklung wurde auf die Modulbauweise gelegt, d.h. die Module sind einzeln zentriert und von außen zugänglich (de)montierbar. Um die kurze Zykluszeit zu erreichen (zu der maßgeblich auch die Hochgeschwindigkeitsentnahme von Hekuma mit einer Beschleunigung von bis zu 17 G beiträgt), wurde die Werkzeugkühlung u.a. mit vakuumverlöteten Einsätzen ausgelegt. Erwähnenswert ist auch die seitliche Direktanspritzung des Artikels via Vollheißkanal (Heitec). 

Braunform 

96-fach-Werkzeug für einen Nadelhalter (Pen Hub) 

Der italienische Werkzeugbauer Ghilardi Stampi, Cologno Monzese, hat sich anspruchsvollen Anwendungen in Massenmärkten verschrieben. Aus diesem Grund werden alle Werkzeuge vor der Auslieferung umfassend getestet, abgemustert und mit einer Garantie für vier Millionen Schuss versehen. Die Produktpalette von Ghilardi umfasst u.a. Werkzeuge für die Medizintechnik, Lebensmittelverpackungen, Kaffeepads oder auch Schreibbedarf. Einige Beispiele wird das Unternehmen in Düsseldorf ausstellen. 

Ghilardi 

Werkzeuge für Massenmärkte 

Für den Einsatz auf elektrischen Spritzgießmaschinen eignen sich Werkzeuge, die ebenfalls elektrisch angetrieben werden. Dieser Anforderung hat sich die Foboha GmbH, Haslach, gestellt und u.a. die ersten vollelektrisch angetriebenen Würfelsysteme entwickelt und gebaut. So sind alle Antriebe dieser Werkzeuge – vom Auswerfer über die Wendeeinheit bis zum Entnahmehandling – mit Servomotoren ausgestattet. Diese Technik bringt Foboha zweimal mit an den Rhein: einmal in Form eines 4 x 8+8-fach Werkzeugs zur Herstellung eines Verschlusssystems für Getränkeflaschen und einmal in Form eines Etagen-Wendesystems, mit dem ein Zwei-Komponenten-Verschluss für Kartonageverpackungen produziert wird. Wer die beiden Exponate sehen will, muss allerdings die Partnerstände von Ferromatik Milacron und Arburg ansteuern. 

Adval Tech Foboha 

Würfelwerkzeuge in vollelektrischer Funktion 

Mit der Spritzgießsimulationssoftware Moldex3D R12, die die SimpaTec GmbH, Aachen, exklusiv im deutschsprachigen Raum vertreibt, steht Designern und Formenbauern ein Werkzeug zur Verfügung, das sie von der Konstruktion bis zur Produktion in allen Belangen unterstützt. Die neue Version bietet zahlreiche neue Funktionen und Optionen, u.a. eine schnellere Modellierung und dynamische Hilfsfunktionen zur Prozessanalyse. So werden nun weitere Anschnittvarianten und Kalt- beziehungsweise Heißkanalausführungen wie z.B. Bananen- oder Tunnelanschnitte unterstützt. Eine verbesserte Netzqualität und -dichte erlaubt es, feinere 3D-Netze (z.B. bei komplexen Anschnittsystemen) zu erstellen und damit detailliertere Analysen des Spritzgießprozesses durchzuführen. Durch die Nutzung von Multi-Core, Multi-CPU und PC-Cluster werden Analysen selbst großformatiger Modelle mit Millionen von Elementen möglich und durch die Verteilung von Aufträgen an mehrere Remote-Computing-Plattformen beschleunigt. 

SimpaTec 

Spritzgießsimulationssoftware Moldex3D R12 

Unter dem Namen Virtual Molding hat die Sigma Engineering GmbH, Aachen, eine Methode entwickelt, das gesamte Spritzgießverfahren mit der Software Sigmasoft im Detail virtuell abzubilden und so den Aufwand von realen Versuchen an der Maschine und die damit verbundenen Material-, Personal-, Maschinen- und Energiekosten zu reduzieren (Bild). Dabei wird der Ansatz verfolgt, möglichst früh in der Werkzeugentwicklung die Kompetenzen des Kunststoffverarbeiters zu berücksichtigen und zu nutzen. 

Sigma Engineering 

Virtual Molding 

Mit einem direkt gekühlten Temperiergerät für den Temperaturbereich bis 120 °C mit Heizleistungen von 6 bis 12 kW hat die gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH, Kierspe, ihre Baureihe teco cs ergänzt. Die Ausstattung des teco cs 140 t18 wurde für den Temperaturbereich bis 140 °C um viele Optionen wie Pumpen-Verschleißanzeige, Drehfelderkennung mit automatischer Umschaltung und Pumpendruckanzeige erweitert. 

Direkt gekühlt bis 120°C 

Kühlelemente, passive

Kühlelemente, aktive

Temperieren

Temperiergerätbaureihe teco erweitert 

Kennzahlen-Report des Monats Dezember 2020

Seit 2019 führt die Marktspiegel Werkzeugbau eG einen anonymen Unternehmensvergleich für die Branche durch. Aus den Kennzahlen ergeben sich etliche Hausaufgaben für die Unternehmen. Das Fazit: Die Branche muss unabhängiger und moderner werden.

Die Werkzeug-, Modell- und Formenbauer im deutschsprachigen Raum haben aktuell beide Hände voll zu tun, damit sie ihre Position auf dem Markt verteidigen können. Allgegenwärtig ist der Preiskampf, dem jedes einzelne Unternehmen in der Branche ausgeliefert ist.

In welchen Unternehmensbereichen der größte Handlungsbedarf herrscht und welche konkreten Schritte sinnvoll sein können, erfahren die Werkzeug-, Modell- und Formenbauten, die sich an der anonymen Datenerhebung beim Marktspiegel Werkzeugbau beteiligen. Sie werden anhand der neutralen Datenlage ausschließlich nach ihrer Wettbewerbsfähigkeit bewertet und erfahren dann, welche Positionierung sie im direkten Vergleich zum Branchenumfeld einnehmen.

Die Auswertungen der Unternehmen, die 2019 beim Marktspiegel Werkzeugbau teilgenommen haben, ergaben, dass nur 5 Prozent dieser Werkzeug-, Modell- und Formenbauten überhaupt keinen Umsatzanteil in der Automobilindustrie erwirtschaften und im Durchschnitt 33 Prozent des Umsatzes mit einem stärksten Kunden generiert wird. Jens Lüdtke, Vorstandsmitglied der Marktspiegel Werkzeugbau eG und Teil des dreiköpfigen Gutachterteams beim Marktspiegel, erläutert: „Die Abhängigkeit der Werkzeug-, Modell- und Formenbauer ist extrem hoch. Fällt der stärkste Kunde weg, wird es für das Unternehmen existenzbedrohend. Die Unternehmer müssen jetzt ran und sich strategisch anders und vor allem breiter aufstellen. Sie müssen ihre Kundenbasis erhöhen und eine Branchen-Diversifizierung anstreben.“

Neukundenakquise bleibt in der Branche fast aus

Das ist definitiv leichter gesagt als getan. Denn die Analyse ergab auch, dass im Durchschnitt 85 Prozent der Kunden Bestandskunden sind. Das Neukundengeschäft in der Branche läuft demzufolge äußerst zäh. „Der Vertrieb ist im Moment nicht besonders ausgeprägt“, verdeutlicht Lüdtke. „Fatalerweise, denn auch das wird ein entscheidender Erfolgsfaktor für die Zukunft sein.“ Für welche Kunden arbeite ich, welche Produkte möchte ich anbieten, und wie betreue ich die Kunden? Strategische Fragen, mit denen sich die Verantwortlichen in den Betrieben laut Lüdtke schnellstmöglich auseinandersetzen sollten. „Die Unternehmen müssen aus dieser Abhängigkeit raus von Automotive und der des stärksten Kunden. Das funktioniert nicht über Lethargie, sondern nur, wenn die Verantwortlichen mehr Zeit und Energie für den Vertrieb aufwenden, um sich gezielt entsprechend weiterzuentwickeln.“

Am klassischen Geschäftsmodell wird weiter festgehalten

Eine weitere Kennzahl, die durchaus auch als Weckruf interpretiert werden kann, ist folgende: Weniger als 5 Prozent des Umsatzes wird über Dienstleistungen erwirtschaftet. Bislang folgen mehr als 80 Prozent der Werkzeug-, Modell- und Formenbauten beim Marktspiegel noch dem klassischen Geschäftsmodell. Sie konzentrieren sich also lediglich auf die Produktion von Neuwerkzeugen genauso wie auf Änderungs- und Reparaturaufträgen. Lüdtke ruft dazu auf, dieses traditionelle Geschäftsmuster bewusst zu hinterfragen. „Perspektivisch wird es nicht mehr ausreichen, ein Werkzeug klassisch nach Auftrag zu fertigen und es anschließend auszuliefern. Die begleitenden Dienstleistungen rund um das Werkzeug haben an vielen Stellen heute schon eine viel höhere Bedeutung. Für die Zukunft wird das ein relevanter Ansatz sein, mit denen sich die Unternehmen der Branche einfach besser befassen müssen.“ Der Trend geht zum ganzheitlichen Dienstleistungspartner, der das gesamte Spektrum entlang der Prozesskette abbilden kann – von der Simulation und dem Produktdesign über Konstruktion, Entwicklung und Fertigung bis hin zur Serienproduktion und einem Rund-um-sorglos-Paket für Wartung und Instandhaltung.

Marktspiegel Werkzeugbau eG  

marktspiegel-werkzeugbau.com

Der monatliche Kennzahlen-Report liefert nützliche Vergleichswerte für den Werkzeug-, Modell- und Formenbau.

16:9

Mit den unternehmensspezifischen Individualreports vom Marktspiegel Werkzeugbau können Unternehmen Defizite erkennen und die eigene Positionierung im direkten Vergleich zum Branchenumfeld einsehen.

MW-Kennzahlen Dez 2020 11.1.2021

Um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschsprachigen Werkzeug-, Modell- und Formenbauten zu sichern, führt die Marktspiegel Werkzeugbau eG branchenweit einen anonymen Unternehmensvergleich durch. Mit dem Ziel, die Betriebe mit Branchenwissen systematisch besser zu machen, sind die Initiatoren 2019 gestartet. Nun präsentieren sie monatlich einen informativen Kennzahlen-Report.

Auf den Social-Media-Kanälen (LinkedIn, Xing, Facebook und Instagram) vom Marktspiegel Werkzeugbau (MW) wird außerdem seit Dezember 2020 jeden Montag eine neue Kennzahl aus den MW-Auswertungen veröffentlicht. Weitreichendere Kennzahlen erhalten Mitglieder der Initiative unter http://www.marktspiegel-werkzeugbau.com

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ausgabe 02/2021

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