Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
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Trends im Geschäftsfeld »Werkzeugbau«

Das Geschäftsfeld »Werkzeugbau« des Fraunhofer IPT bietet Unternehmen, Zulieferern und Kunden des Werkzeug- und Formenbaus ganzheitliche Lösungen, damit diese die vielfältigen Herausforderungen ihrer Branche erfolgreich bewältigen. Geschäftsfeldleiter Moritz Wollbrink zeigt auf, wie Werkzeugbaubetriebe profitieren, die ihre Fertigung vernetzt und adaptiv gestalten.

Welche Chancen bietet eine stärkere Vernetzung im Werkzeugbau?

Der Werkzeugbau kann hier sowohl aus technologischer als auch aus organisatorischer Sicht an Wettbewerbsfähigkeit gewinnen: Mit mobiler Kommunikation, kompakter Sensorik und modernen Fertigungsleitsystemen werden Abläufe in den Unternehmen transparent und flexibel – in Echtzeit. Das ist für den Werkzeugbau eine große Chance. Werkzeug-integrierte Sensorik hilft beispielsweise, Wartungszeitpunkte vorherzusagen, schützt vor Fehlbedienung und ermöglicht es, bei der Instandhaltung die richtigen Schritte einzuleiten. Data Mining ist für den Werkzeugbau hochinteressant, weil hier trotz Unikatfertigung Vergleichbarkeit geschaffen wird: Die Unternehmen können Muster in einem sehr diversifizierten Bauteilspektrum erkennen, Prozesse organisatorisch wie auch technologisch optimieren und die Bauteilqualität verbessen. Darüber hinaus hilft die Vernetzung von Kunden und Lieferanten, Liefertermine in verteilten Fertigungsnetzwerken genau zu planen und durch transparente Arbeits- und Ressourcenplanung freie Kapazitäten besser zu nutzen. Das verkürzt die Durchlaufzeiten und erlaubt einen längeren produktiven Einsatz von Werkzeugen in der Serienfertigung.

Welche neuen Technologien helfen dem Werkzeugbau, schneller und flexibler zu werden?

Eine große Herausforderung für den Werkzeugbau ist seine Einbindung in die Produktentstehung. Das ist zwar prinzipiell wünschenswert, aber oft müssen späte Designänderungen des Produkts eben doch noch im Werkzeug berücksichtigt werden. Datendurchgängigkeit in der gesamten Prozesskette – von der Konstruktion über CAM-Programmierung und Fertigung bis zur Qualitätssicherung – ist dafür Pflicht. Mit einer guten Datenbasis können Unternehmen auch von den aktuellen Entwicklungen der Virtual oder Augmented Reality profitieren: AR-Brillen können beispielsweise die Fertigungsmesstechnik unterstützen, indem die Soll-Kontur noch in der Fräsmaschine auf ein Bauteil projiziert wird. Oder bei der Montage komplexer Werkzeuge, indem angezeigt wird, welches Teil wo und wie montiert werden muss. Nicht zuletzt bieten auch die additiven Technologien hohes Potenzial für mehr Flexibilität in Herstellung und Reparatur, die wir für jeden Anwendungsfall individuell mit unseren Kunden prüfen.

Wie kann das Fraunhofer IPT die Unternehmen dabei unterstützen und beraten?

Wir kennen und beraten die Branche seit vielen Jahren, sodass wir in die Projekte mit unseren Kunden ein tiefgreifendes Technologieverständnis einbringen können. Hier greifen wir auf eine Benchmarking-Datenbank mit mehr als 1000 aktuellen Datensätzen internationaler Werkzeugbaubetriebe zurück. Bei konkreten Technologien, zum Beispiel der Hartmetallzerspanung, nutzen wir unseren Maschinenpark zur Untersuchung optimaler Zerspanparameter und Schnittdaten sowie zur Ermittlung passender Fräswerkzeuggeometrien und Aspekten der Spanbildung. Wir beraten unsere Kunden fundiert zu Einzeltechnologien wie Fräsen, Senkerosion, Drahtfunkenerosion, Drehen und Schleifen und unterstützen sie, ihre Prozessgrenzen zu erweitern. Von den Einzeltechnologien abgesehen ist es natürlich wichtig, die Prozesskette mit ihren Wechselwirkungen grundlegend zu verstehen, da am Ende das Gesamtergebnis – das Werkzeug – zählt. Durch die Zusammenarbeit mit dem WZL der RWTH Aachen und der WBA Aachener Werkzeugbau-Akademie können wir unseren Kunden standardisierte und individuelle Angebote machen, durch die ihr Unternehmen fit für den globalen Wettbewerb wird.