Präzisions-Stanzteile Computervater Zuse verlangte nach noch kleineren und feineren Stanzteilen

Klar stellt sich die Frage: Was hat Konrad Zuse mit der Fritz Stepper GmbH & Co. KG Präzisions-Werkzeuge zu tun? Die Frage ist leicht beantwortet, wenn man den Pforzheimer Stanzteilhersteller und Werkzeugbauer näher betrachtet. Denn viele der filigranen Mikroteile oder Baugruppen finden ihre Anwendung in der Elektronik- und Computerindustrie.

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Fritz Stepper GmbH & Co. KG

Beim Einbiegen in die Robert-Bosch-Straße 5 in der Goldstadt Pforzheim sind mehrere Gebäude zu erkennen, die den Unternehmens-Schriftzug Stepper zeigen. Das Firmenareal wirkt äußerlich kaum aufregend, ganz normal, wie man es von einem mittelständischen Unternehmen erwartet. Doch wenig später fühlt man sich in eine andere Welt versetzt, in eine Welt, die aus ausschließlich Hightech bestücktem Equipment besteht. Michael Stepper, geschäftsführender Gesellschafter und als Sohn des Firmengründers Fritz Stepper nun in zweiter Generation in der Verantwortung des Unternehmens, weiß spannende Geschichten zu erzählen.

Schon Konrad Zuse bestellte Stanzteile bei Stepper

So auch die Geschichte, die Konrad Zuse nach Pforzheim führte. „Zuse war mehrmals als Gast in unserem Hause“, so Stepper. „Er war ja Unternehmer und Direktor bei Siemens und als solcher auch ein guter Freund meines Vaters.“ Bei Stepper fand Zuse schon damals die Kontaktteile, die er für die Elektronik und Elektrotechnik benötigte. Er motivierte Fritz Stepper, die Teile noch kleiner und filigraner zu entwickeln und zu fertigen. Dies ist dem Unternehmen offenbar bestens gelungen.

Heute produziert Stepper mit rund 100 Mitarbeitern immer noch in großen Stückzahlen hochpräzise Kontaktteile. Kontaktteile, für die das Pforzheimer Unternehmen auch die Werkzeuge herstellt. Bei Stepper spielte der Präzisions- und Qualitätsgedanke bereits von Anfang an eine besondere Rolle. Das beste und zuverlässigste Werkzeug zu bauen, wurde bereits zur Firmengründung als Philosophie verankert. Für Stepper gab es dafür zwei Optionen. Die eine steht dafür, bestehende Verfahren zu optimieren, die andere dafür, den gesamten Prozess neu zu gestalten. Stepper entschied sich für Letzteres.

Hochpräzise Kontaktteile in zweistelligen Millionenzahlen wirtschaftlich gefertigt

Was es damit auf sich hat, erklärt Stepper anhand eines Prospektes. „Wir haben diesen Prozess "step by step by Stepper" genannt. Der Gedanke, den wir damit verbinden, soll aufzeigen, dass der Kunde von uns eine Gesamtlösung erwarten darf. Diese beginnt bereits bei der Entwicklung und Analyse von Prototypen“, sagt Stepper. „Da legen wir unsere Erfahrung aus mittlerweile fast 50 Jahren Werkzeugbau hinein.“

Kern dieser Schritt-für-Schritt-Philosophie ist der modulare Werkzeugbau. 1975 hatte Fritz Stepper die Idee, Folgeverbundwerkzeuge aus einzelnen, in sich geschlossenen Werkzeugen modulartig aufzubauen, um damit hochpräzise Kontaktteile in Mengen von zweistelligen Millionenzahlen wirtschaftlich und schnell fertigen zu können. Zusätzlich sollten diese Module möglichst viele Fertigungsoperationen beinhalten und sie sollten bei einem eventuellen Werkzeugverschleiß oder einer Produktionsumstellung schnell und ohne signifikanten Zeitverlust ausgetauscht werden können.

Damit löste Stepper damals eine Revolution im Bau von Stanzwerkzeugen aus. Das Prinzip dieser Stanz-Werkzeugmodule ist einfach. Es basiert auf einem universellen Grundwerkzeug, in das die einzelnen Module an entsprechender Stelle eingeschoben werden. Mehrere aneinandergereihte Module ergeben in der Summe das komplette Werkzeug.

Einzelne Module im Stanzwerkzeug übernehmen unterschiedliche Aufgaben

Die einzelnen Module übernehmen dabei unterschiedliche Aufgaben, beispielsweise das Stanzen, Biegen oder Prägen, oder auch ein einzelnes Modul eine Kombination davon. Die Länge und damit auch die Anzahl der Fertigungsoperationen ist allein vom Werkzeugbauraum und von dem zu fertigenden Teil abhängig.

„Man stelle sich einmal die Situation vor dem modularen Werkzeug vor“, sagt Stepper. „Da hatten wir beispielsweise ein Gestell von 1000 mm Länge und entsprechend vielen Fertigungsoperationen. Schon für eine einfache Wartungsarbeit musste das Werkzeug von der Presse genommen werden mit entsprechend hohen Stillstands- und Wartungskosten. Verglichen damit ist ein Werkzeug in Modulbauweise mit mehreren kleinen Modulen ausgestattet, die schnell aus- und eingebaut werden können, während das Grundgestell auf dem Stanzautomaten verbleibt. So wird die Wartung von Stunden auf Minuten reduziert.“

Stanzwerkzeuge von Stepper sind zur Marke geworden

Mittlerweile sind die modularen Stepper-Werkzeuge zur Marke geworden. Je nach Fertigungsschwerpunkt tragen die Werkzeuge Namen wie F1 Supertec MF oder F1 Supertec UP. F1 steht dabei wohl als Synonym für Formel 1 und weist auf den schnellen Wechsel der einzelnen Module hin, die praktisch im Handumdrehen mit nur einer Klemmung gespannt oder gelöst werden. Supertec ist der Name für die Modulwerkzeuge und MF steht für Maintenance Free, also für Wartungsfreiheit. UP steht für Ultraprecision, also Hochpräzision. MF steht dabei auch für hohe Stückzahlen und UP für die höchste Genauigkeit der Bauteile.

Besonders wirtschaftlich sind die F1-Supertec-Werkzeuge mit der Doppelvorschubeinheit (DVE). Denn damit lassen sich unterschiedliche Bandmaterialien, wie beispielsweise Bronze oder Edelstahl, in verschiedenen Dicken und mit unterschiedlichen Vorschublängen durch das Werkzeug fahren. Am Ende werden beide Materialien zu einem kompletten Kontaktteil zusammengefügt – entweder durch Umformen oder durch Laserschweißen – sodass das Produkt einbaufertig vorliegt. „Früher“, so sagt Stepper, „hat man dafür drei Werkzeuge benötigt.“

Die von Fritz Stepper gemachte Erfindung des modularen Stanzwerkzeuges war lange Jahre patentiert und ist mittlerweile von anderen Unternehmen übernommen oder lizenziert. Um den Werkzeugbau und die Stanzteileproduktion mit Bruderer-Pressen, die Hochleistungs-Wickeltechnik und die 100-%-Kameratechnik herum findet man bei Stepper mit CAD-Konstruktion auf Toplevel, Rastermikroskopen, Erodieranlagen,Härteeinrichtungen und Oberflächenbeschichtungssystemen modernstes Equipment für hochklassige Produkte.

Konstruktion, Auftragsplanung, Fertigung und Montage bei Stepper automatisiert

Stepper setzt bei Produktentwicklung und Fertigung voll auf den digitalen Prozess. So gehen Konstruktion, Auftragsplanung, Fertigung und Montage automatisch über die Bühne. „Damit sind wir höchst flexibel und können in kürzester Zeit neue Projekte und Aufträge erledigen“, konstatiert Stepper. Wer solch hochpräzise und feine Bauteile in großen Mengen produziert und dafür mit einem hochkarätigen Werkzeugbau die Grundlagen schafft, der muss viel Engagement einbringen und Geld in die Hand nehmen, um stets dem Kundenwunsch gerecht zu werden.

Bei Stepper sind es etwa 15 % vom Umsatz, die in die Forschung und Weiterentwicklung von Stanzteilen und Werkzeugen fließen. „Billige Werkzeuge können wir aber nicht anbieten, dafür ist unsere Produktion nicht ausgelegt“, sagt Stepper. „Präzision, Genauigkeit und Zuverlässigkeit sind teuer. Doch bei näherer Betrachtung erkennen unsere Kunden, dass sie recht schnell die Gewinnschwelle erreichen.“

Und auch Konrad Zuse wäre sicher heute noch einer der zufriedensten Kunden und würde nicht auf die hochgenauen, kleinen und feinen Kontaktteile, die er sich damals schon wünschte, verzichten wollen.

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