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Schlank sein ist bei Werkzeugmaschinen in

| Autor/ Redakteur: Walter Frick / Bernhard Kuttkat

Experten weisen darauf hin, dass Werkzeugmaschinenbauer sich darauf einstellen sollten, künftig vermehrt einfache und preiswerte Maschinen verkaufen zu können. Wesentliches Merkmal solcher „schlanken“ Produkte ist die Konzentration auf das Wesentliche, das der Kunde wirklich braucht.

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Durch die Vielzahl von standardisierten Funktionsbausteinen lassen sich modular aufgebaute Werkzeugmaschinen optimal und kostengünstig zu Fertigungssystemen konfigurieren. Bild: Emag
Durch die Vielzahl von standardisierten Funktionsbausteinen lassen sich modular aufgebaute Werkzeugmaschinen optimal und kostengünstig zu Fertigungssystemen konfigurieren. Bild: Emag
( Archiv: Vogel Business Media )

Mit Lean Products lässt sich nach Einschätzung von Branchenexperten ein Volumenmarkt zurückerobern, den europäische Werkzeugmaschinenhersteller in den letzten Jahren oft vorschnell östlichen und fernöstlichen Anbietern kampflos überlassen haben. Ein genereller Trend zur Standardmaschine im unteren Preissegment allerdings ist nicht auszumachen. Der Kunde will nach wie vor Komplettlösungen, das heißt einen leistungsfähigen und zuverlässigen Prozess.

Lean Products bieten Chancen im Volumenmarkt

Carl Martin Welcker, Vorsitzender des Vereins Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW), sagte dazu bereits im Vorfeld der EMO Hannover 2005: „Man darf aber nicht übersehen, dass die in Deutschland propagierten Standardmaschinen nichts mit billigen Low-Tech-Maschinen zu tun haben, sondern es sich auch dabei um hochentwickelte High-Tech-Produkte handelt, die unter anderen Entwicklungszielen entstehen. Einen Angriff auf den breiten Massenmarkt stellen solche Maschinen eher nicht dar. Sie sind vielmehr Bausteine für alternative Produktionskonzepte, zum Beispiel in der agilen Verkettung.“

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Die Entwicklung von Standardmaschinen, die aufgrund des Mengeneffektes und des eventuell reduzierten Funktionsumfanges im eher unteren Preissegment angesiedelt sind, ist ja keine neue Entwicklung. Die Kunden werden auch in Zukunft sehr unterschiedliche Anforderungen an die Werkzeugmaschine stellen: Werkzeugbauer, Prototypenbauer sowie die Kleinserienfertiger werden wohl auch künftig möglichst flexible und gleichzeitig preiswerte Standardmaschinen benötigen.

Standard-Werkzeugmaschinen bieten genau das Notwendige

Kennzeichnend für die Standardmaschine ist die bewusste Beschränkung des Funktions- und Leistungsumfangs auf das Notwendige zugunsten von Kosten und Verfügbarkeit. Dabei werden im Wesentlichen standardisierte und zuverlässige Baugruppen und Maschinenelemente eingesetzt. Im Rahmen dieser Entwicklungsziele handelt es sich aber ebenfalls um High-Tech-Maschinen.

Die Abkehr von der maßgeschneiderten Maschine hin zur Standardlösung ist nicht ohne Reiz für jeden Anlagenbetreiber. Anwender versuchen, Kosten zu reduzieren durch etwas einfachere, standardisierte Maschinen mit weniger Automation. Das Ziel sind geringere Werkstückkosten durch niedrigere Investitionen. Dieses Ziel lässt sich beispielsweise durch Maschinen mit weniger Komfort und „Luxus“ in der Peripherie erreichen.

Deutsche Werkzeugmaschinenhersteller setzen auf Parallelbaureihen

Je höher die Technologieführerschaft eines Werkzeugmaschinenherstellers ist, umso mehr wird er mit der Frage nach den so genannten Standardmaschinen konfrontiert. Der Trend bei vielen Herstellern in Deutschland besteht mittlerweile darin, ihren High-End-Produkten mit immer erhöhterem Leistungsvermögen eine Parallelbaureihe danebenzusetzen.

Diese so genannten Standardmaschinen zeichnen sich keinesfalls durch schlechtere Qualität oder geringere Verfügbarkeit aus. Vielmehr sind die Leistungsgrenzen und damit die Produktivitätsmöglichkeiten geringer als bei den High-End-Produkten. Auch Bedienungskomfort, Genauigkeiten sowie Produktivität liegen eher darunter.

Auch Werkzeugmaschinenbauer müssen einfachere Maschinen anbieten

Natürlich sollte sich der Hersteller bereits bei Konstruktion und Projektierung die Frage stellen: Was braucht der Kunde, was ist sinnvoll im jeweiligen konkreten Anwendungsfall? Letztlich entscheidet der Kunde, ob sich das Ganze rechnet. Und damit führt auch im Werkzeugmaschinenbau wie in anderen Branchen wohl kein Weg daran vorbei, das Produktportfolio in Richtung Schlichtheit zu diversifizieren und unterhalb der High-End-Ebene auch einfachere Produkte anzusiedeln.

Ein großer Verfechter der Verfahrensintegration, also des Hineinpackens unterschiedlicher Bearbeitungsschritte in eine möglichst universelle Multifunktionsmaschine, ist die Salacher Emag-Gruppe. Jürgen Müller, Geschäftsführer der Emag Salach Maschinenfabrik, antwortet auf die Frage, ob nach dem Trend zur Verfahrensintegration jetzt eine Konzentration auf das Wesentliche im Werkzeugmaschinenbau zu beobachten sei: „Unserer Erfahrung nach ist der Trend zu Standardprodukten eher ein Trend zu standardisierten Fertigungslösungen.“

Drehteile nach dem Drehen oft nicht einbaufertig

Die Mehrzahl aller Drehteile sei nach dem Drehen noch nicht einbaufertig. Etwa 80% der Teile, die Drehoperationen erfordern, weisen auch Bohrungen, Nuten, Verzahnungen, Schlitze, gerade oder schräge Flächen, außermittige und schräge Bohrungen, Spiral- und Schraubennuten oder Ausfräsungen auf.

Sie verlangen unterschiedliche Oberflächenqualitäten und sind meist vor der Finish-Bearbeitung gehärtet. Zudem ist der Trend zu kleineren Fertigungslosen und – unabhängig von der Losgröße – zu höheren Funktionalitäten des einzelnen Bauteils erkennbar; mit der Folge, dass die Werkstücke komplexer werden.

Standardmaschinen lassen sich günstiger anbieten als Sondermaschinen

„Früher kamen Speziallösungen zum Einsatz, um solche Fertigungskombinationen zu bearbeiten, beispielsweise Dreh-Schleif- oder Dreh-Verzahn-Maschinen“, so Müller rückblickend. Heutzutage seien diese Maschinen bei Emag standardisiert und keine Sondermaschinen mehr; sie können zu attraktiven Preisen angeboten werden.

Deshalb spreche man auch weniger von Standardprodukten als von standardisierten Fertigungslösungen. „Bei Emag ist eine Standardmaschine nicht eine einfachere Maschine, sondern eine Maschine, in der nur ein geringerer Engineeringaufwand benötigt wird für die Realisierung der Fertigungsanforderung“, erläutert Kollmar.

Die Frage, ob zwischen Low-Cost-Maschinen und teueren High-End-Produkten überhaupt Platz ist für einen Volumenmarkt, auf dem sich mit Qualitäts-Standardware gutes Geld verdienen lässt, beantwortet der Emag-Geschäftsführer mit einem eindeutigen Ja: „Es gibt einen Volumenmarkt für standardisierte Fertigungssysteme. Wir haben derzeit eine sehr große Nachfrage nach diesen Produkten. Sie verbinden hohe Standardisierung mit der Flexibilität, komplexe Fertigungssysteme aus einem Pool von vordefinierten Funktionsbausteinen zusammensetzen zu können. Für diese Produkte sehen wir ein starkes Wachstum. Wobei auch hier Anforderungen an Verfahrensintegration und Multifunktionalität bestehen.“

Werkzeugmaschinenbauer müssen Wünschen der Kunden folgen

Maßgeblich für alle strategischen Überlegungen der Werkzeugmaschinenbauer sind die Wünsche und Anforderungen ihrer Kunden. Kaum ein Hersteller, der nicht argumentiert, mit seiner Entwicklung spare der Kunde bares Geld.

Eine dieser Maßnahmen könnte die Produkt-Entfeinerung (Lean-Product-Design) sein. Der Markt scheint darauf nur zu warten. Müller: „Wir beobachten schon länger eine Entwicklung weg von vollautomatisierten Fertigungssystemen hin zu kleineren Fertigungszellen mit vereinfachter Automation.“

Diese Entwicklung hat sicherlich mit der Steigerung der Variantenvielfalt und der Fertigung in kleineren Losgrößen zu tun. Bei der Klein- und Mittelserienproduktion können einfacher automatisierte Maschinen flexibler an die verschiedenen Werkstücke angepasst werden. „Selbstladende Maschinen“, so Müller, „seien dafür besser geeignet; bereits heute belädt sich ein Großteil unserer Maschinen selbst. Damit entfällt das aufwendige Umrüsten der Automation.“

Ein Beispiel dafür sind die VL-Vertikal-Drehmaschinen. Diese Maschinen eignen sich für klassische Drehbearbeitungen und Verfahrenskombination. In vielen Bereichen hat die Verfahrensintegration einen großen Stellenwert, vor allem bei Werkstücken mit hohen Qualitätsanforderungen. Diese Qualitätsvorgaben können oft nur durch die Reduzierung von Aufspannungen und die damit verbundene Eliminierung von Spannfehlern erfüllt werden.

Trend geht auch bei Werkzeugmaschinen zur Vereinfachung

Lange Zeit war die Verfahrensintegration groß im Trend. Ist jetzt auch in der Maschinenentwicklung eine „Konzentration auf das Wesentliche“ zu beobachten? Dazu Dr. Thomas Koepfer, Geschäftsführer der Jos. Koepfer & Söhne GmbH, Furtwangen: „Die Konzentration auf das Wesentliche ist nicht erst seit kurzem ein Trend. Dies ist die Forderung, der wir uns seit Jahren stellen.“ Der Kunde sei in der Regel nicht bereit, Geld für Funktionen zu bezahlen, die er nicht benötigt.

Andererseits ist es auch für viele Kunden und damit in der Folge auch für die Maschinenhersteller nicht ganz einfach, die Erfordernisse in der Zukunft abzusehen und Maschinennutzer wie auch Maschinenhersteller neigen gelegentlich dazu, Optionen quasi „auf Vorrat“ in Maschinen zu integrieren.

Und im übrigen, macht Koepfer mit Nachdruck deutlich, „ist die Verfahrensintegration meines Erachtens kein Widerspruch zu schlanken Maschinenkonzepten“. Schlank bedeute doch Beschränkung auf das „immer Notwendige“ und dies gelte auch für Maschinen, in denen verschiedene Verfahren integriert werden.

Optionen nicht „auf Vorrat“ integrieren

Zum Thema Kosteneinsparung durch die sogenannte Produkt-Entfeinerung (Lean-Product-Design) meint der Koepfer: „Um die Fertigungssysteme kostengünstig realisieren zu können, sind unsere Maschinen teilweise modular aufgebaut. Das heißt, wir passen die Maschinenkonfiguration an die Bedürfnisse unserer Kunden individuell an. Dies ist nur möglich durch die Verwendung von flexiblen Schnittstellen in Hard- und Software.“

Aus Grundmaschinen und modularen Einheiten entstehen so anwendungsorientierte Wälzfräsmaschinen, die speziell auf die Fertigungsanforderungen und Kundenwünsche zugeschnitten sind. Die Herausforderung für die Maschinenhersteller liege darin, aus schlanken Produkten den Kundenwunsch treffende Lösungen aufzubauen, ohne jedes Mal neuen Engineeringaufwand zu erzeugen, so Koepfer, „der zudem noch mit dem Risiko der neuen Lösung behaftet ist“.

Dass es einen anspruchsvollen Volumenmarkt zwischen „billiger Massenware“ und teuren High-End-Produkten für Werkzeugmaschinen gibt, bestätigt Dr. Christian Boge, Marketingleiter der Hüller Hille GmbH, Mosbach, „insbesondere bei Lohnfertigern der Ebene 3, also Produzenten anspruchsvoller Teile für beispielsweise Zulieferer in Ebene 2“.

Gekennzeichnet sei dieser Bereich durch hohe Qualitätsanforderungen bei geringsten Stückkosten. Sonderausführungen in den Maschinen oder Ausrüstungsvorschriften spielen hier meist keine Rolle. Zur Sicherstellung ihrer Produktionsflexibilität setzen diese Unternehmen meist Universalmaschinen ein, der Einsatz verfahrensintegrierender Maschinenkonzepte sei eher selten.

Werkzeugmaschinenbauer brauchen neue Konzepte für schlanke Produkte

Weil die Kunden in diesem Bereich vermehrt nur noch die am Teil wirklich notwendigen Maschineneigenschaften bezahlen wollen und können, so Boge weiter, „haben wir mit der Bluestar-Philosophie auf die ‚Konzentration auf das Wesentliche’ reagiert“. Durch ein vollständig neues, modulares Maschinenkonzept in Verbindung mit einem fixierten Optionsbaukasten konnte ein kostensenkendes und schnelles Produktions- und Logistiksystem aufgebaut werden.

Ergebnis ist eine Maschinenbaureihe, „die für etwa 80% der Anwendungsfälle die bewährte Hüller- Hille-Produktionsqualität zu einem besonders günstigen Preis-Leistungs-Verhältnis und kürzesten Lieferzeiten realisiert“. Basis dieses Erfolges sei die konsequente Anwendung von Methoden des „Design to Cost“, „Design for Life Cycle Cost“ unter Berücksichtigung der Verfahren des „TQM“ wie „Voice of the Customer“. Leistungsfähige Lieferketten, die schon bei der Maschinenentwicklung aufgebaut wurden, erläutert Marketingleiter Boge, „tragen ebenfalls entscheidend zum Produkterfolg bei“. MM

Walter Frick ist Fachjournalist in 97984 Weikersheim

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