Erfolgsfaktoren in der Hochpräzisionsfertigung
Marktstudie klärt auf
Wenn hochpräzise Fertigung zum Erfolgsfaktor werden soll, gibt es zwei Königswege: Einer davon führt über den Superlativ ›Höchstpräzision‹. Der andere verlangt ergänzende Prozessoptimierung. Zu diesem Schluss kommt eine von Kern Microtechnik beauftragte Marktstudie von Cultural Images, die die Zukunftsanforderungen der Branche beleuchtet.
Fertigungsbetriebe, die in Hochlohnländern erfolgreich sein wollen, müssen sich von der Masse abheben. Mit einfachen Bauteilen in klassischer Massenfertigung lässt sich dies nur schwer erreichen. Erfolgversprechender sind jene Nischen, die viel Know-how sowie komplexe Maschinentechnik erfordern und daher von nur wenigen Unternehmen bedient werden können. „Hochpräzision zählt dazu“, weiß Dr. Dennis Janitza, Geschäftsführer der Kern Microtechnik GmbH, Eschenlohe. Sein Unternehmen entwickelt und baut höchstpräzise Bearbeitungszentren und ist zudem erfolgreich mit der Auftragsfertigung von Frästeilen im Mikro- und Nanobereich.
Um die Zukunft der Hochpräzision bestmöglich einordnen zu können, hat Kern im laufenden Jahr 2014 eine Umfrage in Auftrag gegeben, die eigene Erfahrungen und zahlreiche Gespräche mit Kunden und Partnern ergänzt. Ein zentrales Ergebnis: Der Bedarf ist in zwei Welten verankert: der sogenannten „Präzisionswelt“ mit Fokus auf Höchstpräzision (bis in den 1 bis 2 µm-Bereich) und der „Prozesswelt“ (Serienfertigung bei 5 bis 10 µm) mit Fokus auf Fertigungsoptimierungspotentiale. Letztere scheint derzeit eine besondere Dynamik zu entfalten.
So steigen zum einen Unternehmen in die präzise Prozesswelt ein, die bereits als Serienfertiger großen Erfolg haben. Zum anderen betrachten Einzelteil-Präzisionsfertiger den Markt mit steigendem Interesse. In beiden Fällen wünschen sich die befragten Firmen einen Lieferanten als Partner, der nicht nur hochgenaue Werkzeugmaschinen sondern auch Beratung und Begleitung des gesamten Fertigungsprozesses anbietet. Genau diesen Weg geht der oberbayrische Maschinenbauer Kern seit einigen Jahren und wird seine Kunden weiter mit Prozess-Know-how unterstützen – von der Idee bis zum fertigen Teil.
Serienfertigung von hochpräzisen Teilen
muss prozesssicher sein
Das dominierende Ziel der Prozesswelt ist es, einen Fertigungsprozess aufzubauen, der es ermöglicht, hochgenaue Bauteile zuverlässig und produktiv in großen Serien herzustellen. Auf diese Weise wollen die Fertigungsbetriebe etwaige Streuungsfehler im Herstellprozess minimieren und Nacharbeiten vermeiden, was den gesamten Fertigungsvorgang beschleunigt und zu guter Letzt die Produktionskosten senkt.
Optimistisch zeigten sich die meisten Interviewten im Hinblick auf die zur Verfügung stehende Technik. Sie sind der Ansicht, dass einige aktuell angebotene Anlagen auch den künftig absehbaren Anforderungen genügen werden. Die Maschinen sollten jedoch im Gesamtprozess eine zuverlässig wiederholbare Bearbeitungsgenauigkeit im Toleranzbereich von 1 bis 2 μm ermöglichen.
Für Kern-Geschäftsführer Janitza eine realisierbare Vorgabe: „Wir erreichen diese Werte nachweisbar in der eigenen Auftragsfertigung ebenso wie bei zahlreichen Kunden. Dabei kommen verschiedene Modelle unserer Bearbeitungszentren zum Einsatz, die es immer mit drei oder fünf Achsen gibt.“ Dass Kern-Maschinen die geforderte Präzision erreichen, ist am Markt hinlänglich bekannt. Entscheidend dafür sind unter anderem die hochqualitativen Achsen aus eigener Fertigung, die Hydrostatik sowie das intelligente Temperaturmanagement. Ebenso wichtig ist die Auslegung des kompletten Fertigungsprozess auf das jeweilige Produkt. Das beginnt bei der Auswahl der richtigen Werkzeuge sowie deren Aufnahmen und setzt sich fort über die Bauteilspannung bis zum optimalen Einsatz der CAM-Systeme inkl. der Programmerstellung. So lassen sich die gewünschten Anforderungen erreichen und letztlich zuverlässig fehlerfreie Teile produzieren.
Präzisionswelt blickt in den Nanobereich
Fehlerfreiheit ist auch in der Präzisionswelt ein dominierendes Thema. Hier richtet sich das Augenmerk auf ein Gesamtsystem, das höchste Genauigkeit wiederholbar gewährleistet. Der perfekte Prozess basiert auf einem optimierten Zusammenspiel von Maschinen, Anlagen, Messsystemen und Räumlichkeiten. Dabei geht kein Unternehmer Kompromisse ein. Denn im Unterschied zur Prozesswelt sucht die Präzisionswelt das letzte μ und blickt bereits in den Nanobereich.
Darüber hinaus bekräftigen die Befragten dieses Bereichs, dass Variabilität und Flexibilität eine sehr hohe Bedeutung haben. Hintergrund hierbei ist wiederum der Kostenfaktor. Da in der Höchstpräzision in der Regel Einzelteile oder Kleinstserien hergestellt werden, muss das Anpassen und Umrüsten auf ein neues Produkt möglichst schnell und reibungslos funktionieren. Diesen Anforderungen entspricht zum Beispiel das Bearbeitungszentrum KERN Micro. Neben einer sehr guten Ergonomie und einer standardisierten Werkstückwechslerschnittstelle sticht es vor allem durch sein Werkzeugkabinett hervor, mit dem sich Werkzeugrüstzeiten deutlich reduzieren lassen.
Ähnlich der Prozesswelt lassen sich die hohen Anforderungen der Präzisions-Endkunden nicht allein durch den Kauf einer Maschine erfüllen. Auch hier gilt es, alle Einflussfaktoren zu berücksichtigen – von der CAD/CAM-Schnittstelle und der Programmabstimmung, über die Werkzeuge, deren Aufspannung, Aufnahmen und Kühlung bis hin zur Messtechnik und der etwaigen Automatisierung. Kern Microtechnik hilft dabei.
Mehr Informationen zur Kern Microtechnik GmbH:
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KERN Microtechnik GmbH |
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Olympiastraße 2 |
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82438 Eschenlohe |
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Tel.: +49 (0) 88 24 / 91 01-0 |
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Fax: +49 (0) 88 24 / 91 01-1 24 |
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E-Mail: kern@microtechnik.com |
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www.kern-microtechnic.com |
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