AMB: Werkzeughersteller behaupten sich
Umfeld jedoch schwierig
Die Hersteller von Präzisionswerkzeugen und Spannmitteln gehen dank Auf-schwung in den Hauptabnehmerbranchen optimistisch ins AMB-Jahr.
Werkzeuge- und Spannmittelhersteller rechnen im laufenden Jahr mit einem Umsatzplus von vier Prozent, und das auf Basis eines schon recht guten Jahres 2013. Begründet wird dies vom Fachverband Präzisionswerkzeuge des VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) mit den guten Aussichten in den Hauptabnehmerbranchen Automobil und Maschinenbau. Stolperstein könnte die reglementierte Rohstoffversorgung für Hartmetall-Bearbeitungswerkzeuge sein.
Das zentrale technologische Thema der Werkzeughersteller auf der kommenden AMB, internationale Ausstellung für Me-tallbearbeitung, vom 16. bis 20. September 2014 in Stuttgart, ist die ›Maschine der Zukunft‹ für die ›Industrie 4.0‹, die Digitalisierung der Produktion.
Die optimistische Jahresperspektive ihres Fachverbands teilen die Praktiker in den Un-ternehmen, wenn auch mit einem gewissen Schuss Skepsis. „Wir halten eine Steigerung in dieser Größenordnung für sehr wahrscheinlich„, sagt beispielsweise Gerhard Knienieder, Mitglied der Geschäftsleitung bei der Präzisionswerkzeuge-Fabrik Emuge-Werk Richard Glimpel GmbH & Co.KG in Lauf an der Pegnitz.
Dem stimmt grundsätzlich auch Marcus Nolting zu, Leiter Export & Marketing bei Helmut Diebold GmbH & Co.KG, Jungingen, einem Spezialisten für Werkzeugaufnahmen. Seiner Meinung nach werde das Jahr 2014 im Wesentlichen von zwei Entwicklungen geprägt: »Die deutsche und amerikanische Wirtschaft wird das hohe Niveau von 2013 auch in 2014 halten können.« Gleichzeitig schränkt er jedoch ein: »Die Entwicklung in Schwellenländern wird unter einem massiven Wandel der Zinspolitik leiden, sodass derzeit noch boomende Märkte in 2014 mit einer dramatischen Kapitalflucht und damit Stagnation des Wachstums zu rechnen haben.«
In dem Maße, wie vor allem die USA die Zinsschraube anziehen, fließe Kapital aus den Schwellenländern ab, das dort dann nicht mehr für In-vestitionen zur Verfügung steht. Zudem folgen seiner Einschätzung nach die Schwellenländer der Zinspolitik der USA, was Investitionen weiter verteuert. Das könnte laut Nolting massive Auswirkungen auf den Export haben und die optimistische VDMA-Prognose noch ins Wanken bringen.
Lothar Horn, Geschäftsführer der Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH in Tübingen und Vorsitzender des VDMA-Fachverbands, begründet seine optimistische Sichtweise hingegen vor allem mit dem prognostizierten Wachstum aller wichtigen Maschinenbau-Nationen. Er rechnet mit einem weltweiten Umsatzplus des Maschinenbaus von gut fünf Prozent: »Dafür dürften vermehrt Werkzeuge nachgefragt werden.«
Bestätigt wird er in seiner Einschätzung vom VDMA-Präsidenten Dr. Reinhold Festge, der für den deutschen Maschinenbau drei Prozent Wachstum in 2014 voraussagt. Das würde eine Rekordproduktion von 203 Mrd. Euro bedeuten. Auch Festge meint: »Der Schlüssel für das Wachstum des deutschen Maschinen-und Anlagenbaus liegt in den etablierten Märkten, und hier vor allem in Europa.« Ein wichtiger Aspekt ist für Lothar Horn dabei das »breite Fundament, das die Abhängigkeit von einigen wenigen Wachstumsmärkten deutlich zurückgehen« lasse.
Optimistisch sind die Verbandsvertreter auch für die Automobilindustrie, für die ein weltweites Produktionswachstum von drei Prozent erwartet wird. Erfreulich auch hier, dass die Sorgenkinder der europäischen Automobilindustrie wohl wieder Fuß fassen werden. Horns Folgerung: »Deshalb dürfte sich die Investitionszurückhaltung, die 2013 viele Unternehmen an den Tag legten und die in unserer Branche besonders die Spannzeughersteller betraf, in 2014 spürbar legen.«
Gefahrenpotenzial sieht man beim Fachverband jedoch in puncto Materialversorgung. Horn nennt hier als Beispiel den Hartmetallgrundstoff Ammoniumparawolframat (APT): »Er hat sich seit dem Jahresbeginn 2013 bis zur Jahresmitte um ein Drittel auf rund 400 US-Dollar pro Tonne verteuert.«
Nun bestehen Vollhartmetallwerkzeuge und Wendeschneidplatten meist zu über 90 Prozent aus Wolframkarbid. Auch die besonders hitze- und verschleißfesten HSS-Werkzeuge haben einen hohen Wolframanteil. So kommt die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in einer aktuellen Studie speziell zur Lage der Werkzeugindustrie zu einem kritischen Ergebnis: Die Analysen zeigen, dass auch in naher Zukunft ein Angebotsdefizit zu erhöhten Preis- und Lieferrisiken führen könnte.
Abhängig sind die Werkzeughersteller vor allem von China als größtem Produzenten von Wolframzwischenprodukten. Lothar Horn: »Chinesische Exportquoten und -steuern schränken den freien Handel ein.« Er hofft deshalb auf die marktregulierende Wirkung einiger neuer Minenprojekte außerhalb Chinas, die derzeit im Bau oder in der Planung sind. Das ist auch dringend nötig, denn schon heute ist klar, dass derzeit in Abbau befindliche Vorkommen in Kanada in den nächsten Jahren erschöpft sein werden.
Fazit: »Daher wird sich zwar zukünftig die Abhängigkeit von China etwas verringern, aber unter dem Strich wird Wolfram auch in den nächsten Jahren knapp bleiben.« Leider sind auch keine Werkstoffsubstitutionen in Aussicht. Ansätze aus den Anfängen der 1990er-Jahre seien im Sande verlaufen. Die Werkzeugindustrie muss sich deshalb in Zukunft noch stärker um effiziente Werkzeugkonzepte bemühen. Ein erfolgreicher Ansatz sei die VDMA-Initiative ›BlueCompetence‹, die auf ihrer Internetplattform nachhaltige, ressourcenschonende Lösungen auch im Werkzeugebereich sammelt und darstellt.
Effizienzsteigerung in allen Bereichen lautet deshalb die Forderung. Ein Mittel dazu: Industrie 4.0, die nächste industrielle Revolution. Zwar hat sich der anfängliche Hype bereits wieder gelegt, aber trotzdem dürfte die dahinter steckende Technologie der Vernetzung aller am Produktentstehungsprozess beteiligten Ressourcen das dominierende Thema auf der kommenden AMB im September in Stuttgart sein.
Auch wenn es in den Fabrikhallen noch nicht so recht angekommen zu sein scheint, wie kürzlich eine Umfrage des Saarbrücker IT-Beratungsunternehmens Fistec unter Maschinen- und Anlagenbauern sowie Komponentenfertigern ergab. Danach schätzen Führungskräfte die Relevanz von Industrie 4.0 aktuell als, so wörtlich: ›moderat‹ ein. Man sieht die Chancen, befindet sich aber noch in der Orientierungsphase. Deutlich ändern werde sich das in den nächsten fünf Jahren. Anders ausgedrückt: Alle stehen in den Startlöchern.
Ein weiteres interessantes Ergebnis, das bisherige Vermutungen bestätigt: Die Relevanz von Industrie 4.0 steigt mit der Komplexität des Produktspektrums. So beschäftigt sich nur ein Viertel der Komponentenfertiger mit dem Thema. Bei den Maschinenbauern ist es bereits die Hälfte aller befragten Unternehmen und bei den Anlagenbauern befassen sich alle damit. Vor allem die Anbindung der Shopfloorebene (vertikale Integration) habe - neben dem Produktengineering - das größte Potenzial.
Dabei steht für viele die Optimierung der Fertigung, weniger die Integration im Vordergrund. Fistec-Vorstand Karl Friedrich Schmidt, Mitglied im Vorstand des VDMA-Fachverbandes Software, ide-eller Träger der AMB Stuttgart: »Die größten Effekte erhoffen sich die Unternehmen bei der Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit. Transparenz und Anwenderfreundlichkeit stehen eher als notwendige Bedingung für die erhofften Verbesserungseffekte. Andere Handlungsfelder wie Sicherheit, Mitarbeiterqualifizierung oder Forschung wer-den als notwendige Voraussetzung gesehen.«
Diebold-Manager Marcus Nolting sieht eine wirklich funktionierende Kommunikation als Voraussetzung für weitere Einsparpotenziale, da der Kostenanteil von Zerspanungswerkzeugen selbst, bezogen auf einen kompletten Bearbeitungsprozess, lediglich drei bis fünf Prozent der gesamten Prozess- oder Bauteilkosten ausmache. Verbesserungen allein bei den Werkzeugkosten bringen unterm Strich also nicht viel.
Nolting: »Es gilt vielmehr, den gesamten Prozess zu optimieren. In Bezug auf Präzisionswerkzeuge und Spannmittel gehören hierzu unter anderem geänderte Zerspanungsabläufe, optimierte Werkzeuge mit höherer Zerspanungsleistung sowie intelligente Werkzeuge und Spannmittel, die mit Werkzeug-Voreinstellung, Maschine und Lager kommunizieren.« Da sei man in der Vergangenheit nicht recht vorangekommen, konstatiert der Praktiker: »Alle in diesem Bereich seit mehr als einem Jahrzehnt existierenden Kommunikationswege wie Datenträger oder Barcodes haben sich in der Praxis als nicht praktikabel oder nicht ausreichend in ihrer Kommunikationsweise erwiesen.« Seine Schlussfolgerung: »Für die vollwertige Intelligenz im Werkzeug besteht nach wie vor großer Handlungsbedarf.«
Werkzeuge sollen eine komplette Schicht durchhalten
Etwas optimistischer ist da schon Gerhard Knienieder. Er verweist beispielsweise auf intelligente Werkzeugfutter wie das Artis DDU-4 von Emuge: »Die Futter überwachen die Schnittkraft; sie sorgen für einen rechtzeitigen Austausch verschlissener Werkzeuge und somit für einen störungsfreien Betrieb einer vernetzten Fabrik 4.0.« Verbandssprecher Lothar Horn sieht als eine Voraussetzung für die weitere Automatisierung Nullpunktspannsysteme, mit deren Hilfe »unterschiedlichste Werkstücke mannlos und wiederholgenau in der Maschine platziert werden können«.
Außerdem sollten Aufspannungen möglichst viele Bearbeitungsschritte ohne Umspannungen gestatten. Horn: »Das läuft meist auf eine 5-Achsbearbeitung hinaus und auf angetriebene und intelligente Werkzeuge, die mehrere Bearbeitungen in einem Arbeitsgang durchführen können.«
Ein weiteres Thema, das laut Horn die Branche umtreibt: standzeitoptimierte Werkzeuge, die möglichst genau eine Schicht ohne Qualitätsverlust durchhalten. Dazu müssten die Werkzeugsysteme exakt an die Zerspanungsaufgabe angepasst werden. Vor allem drei Faktoren seien laut Gerhard Knienieder hierbei zielführend: die Auswahl des geeigneten Schneidstoffes und seiner Wärmebehandlung, zweitens geeignete Geometrie und drittens eine selektive Auswahl der Beschichtung. Er führt als Beispiel einen Gewindeformer seines Hauses an, der je nach zu bearbeitendem Werkstoff in obigen Parametern optimiert sei.
Weiteres Optimierungspotenzial bietet die Bearbeitungssimulation im Vorfeld der realen Bearbeitung zur Absicherung des Prozesses. Viele Hersteller unterstützen ihre Kunden bereits durch das Bereitstellen von Werkzeug- und Spannmittelgeometrien sowie Simulationsprogrammen. Markus Nolting: »Dies reduziert einerseits die gesamte Projektlaufzeit durch kürzere Einfahrzeiten einer Maschine massiv und lässt deren unmittelbare Nutzung zu. Andererseits können Fehler in Programmen und Abläufen erkannt werden, deren Auftreten im Realprozess zu hohen Schäden, Ausfallzeiten und Kosten führen kann.«
Über 100 Werkzeughersteller stellen deshalb über die kürzlich erneuerte und erweitere Internetplattform ›GTDE‹ des Vereins ›Graphical Tool Data Exchange – Standard Open Base‹ Werkzeuggeometrien zur Verfügung, die eine Simulation erst möglich machen. So stellt beispielsweise Emuge über diesen Server auch Sachmerkmale im XML-Format nach DIN4000 und 3D-Grafikdaten im STEP-Datenformat bereit.
Nolting fordert trotzdem einen deutlich weitergehenden Wandel. »Der Schneidmittelhersteller darf heute nicht mehr primär seinen Umsatz mit Kunden im Auge haben, sondern muss über unterstützende Beratung bei der Erarbeitung effizientester Prozessabläufe und Bearbeitungsstrategien die Kundenbindung intensivieren und die Effizienz des Kunden steigern.«
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