Die Welt der Fertigung wird immer komplexer und die Anforderungen an die Unternehmen steigen. Der zehnte SMM-Kongress hat den Teilnehmern Ideen, Anregungen und Lösungen gegeben, wie sie ihr Unternehmen fit für die Herausforderungen der Zukunft machen können – Networking inklusive.

Für alle Fertigungsbetriebe geht es immer wieder darum, wie sie ihre Fertigung gestalten, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu sein. Der zehnte SMM-Kongress hat am 25. Mai 2022 nach Luzern eingeladen und sich mit dem Titel «Konkurrenzfähig in die Zukunft – Effiziente Strategien für eine wettbewerbsfähige Fertigung» diesen Themen gestellt. Ziel war es, den Teilnehmern Ideen, Anregungen und Lösungen zu geben, wie sie ihr Unternehmen fit für die Herausforderungen der Zukunft machen können.

Mehr als 150 Fachleute aus der Fertigungsbranche sind der Einladung gefolgt. Behandelt wurden zukunftsorientierte Fertigungsstrategien über die gesamte Prozesskette hinweg genauso wie die aktuellen Herausforderungen in Bezug auf Digitalisierung. Interessant sind diese Themen insbesondere vor dem aktuellen wirtschaftspolitischen Hintergrund der Schweizer Industrie, wie Matthias Böhm, Geschäftsführer der Vogel Communications Group AG, in seiner Willkommensansprache konstatierte. Wie gewohnt führte Dr. Heiko Visarius als Moderator mit viel Energie und Humor durch die Veranstaltung, gab viele wertvolle Inputs und An­regungen aus seinem Spezialgebiet, der Medizintechnik, und bezeichnete Innovationen als «Pfeiler für die Wettbewerbs­fähigkeit».

Schon längere Zeit wird Additive Manufacturing (AM) als zukunftsweisende Technologie gesehen, doch erst in den letzten Jahren haben sich immer mehr Anwendungen für die Teileherstellung, die über Prototyping hinausgehen, durchgesetzt. Beispiele dafür gab Adrian Hebling, Co-Founder Ecoparts AG, in seinem Einstiegsreferat «Additive Fertigung ist gekommen, um zu bleiben». Ecoparts war eine der ersten Firmen, die in additive Fertigung von Metall investiert haben, doch erst durch die AM-Technologie sind neue Lösungen entstanden, berichtet Helbling. Das 2006 gegründete Unternehmen fertigt additive Metallteile als Dienstleistung inkl. Nachbearbeitung. Die industriellen Einsatzgebiete für AM reichen bis zur ISS und zum 3D-Druck im Weltraum. Weitere Einsatzbereiche sind demnach Prototyping, Supportteile mit geringen Stückzahlen und hoher Komplexität oder Bridge Manufacturing mit kleinen, flexiblen Serien.

Meist geht es um innovative Produkte, um leichtere, bessere und produktivere Teile, um die Serienproduktion von AM-​optimierten Bauteilen oder um individuelle Produkte, die an individuelle Kunden­bedürfnisse angepasst sind. Der Nutzen von AM besteht vor allem darin, komplexe Geometrien herstellen zu können, in einer Lead Time Reduction und es kann aufgrund der Geometrien das Gewicht der Bauteile reduziert werden. Hinzu kommt eine Verringerung der Kosten und es können individualisierte Produkte hergestellt werden. Erfolgsfaktoren von AM liegen vor allem im Wissen über die speziellen Möglichkeiten der Technologie, erst dann kann die passende Anwendung gesucht werden.

«Maschinendaten sind gut, aber was kann man damit machen?» Diese Frage stellte sich Raphael Müller, Head of Industrial Solutions von Brütsch/Rüegger Tools, in seinem Vortrag zum Thema «Wie man sich die Kraft der Maschinendaten zunutze macht». Durch die zunehmende Konnektivität der Maschinen und Anlagen entsteht eine grosse Menge an Daten. Bei der gewinnbringenden Nutzung besteht ein gewal­tiges Optimierungspotential und es entwickeln sich neue Lösungsansätze. Die Vorteile liegen in mehr Transparenz, höhe­rer Produktionskapazität ohne Neuinvestition, weniger Fehlteilen sowie einem höheren Ausstoss. Wichtig für eine Lösung ist, dass ein Problem zwar kompliziert sein kann, aber nicht zu komplex sein darf, da es sonst zu unübersichtlich wird. Diese Problemstellung wurde in verschiedenen User-Cases unter dem Aspekt statische und dynamische Planung diskutiert. Eine heute standardmässige Automations­lösung im Closed Loop Manufacturing von einer Produktionszelle mit Messmitteln, die Rückmeldung geben, ist beispiels­weise zu unflexibel. Der Kontext von Industrie 4.0 erlaubt es, Produktionsanlagen zu steuern (IoT, SPC, APC-Algorithmus für automatische Kalkulation). Das Mess­instrument ist eine separate Insel, die viel mehr Flexibilität erlaubt.

Ein ERP-System kann einfach den formulierten Anforderungen einer Unternehmung folgen und deren Prozesse abdecken oder aber durch stetige Innovation der ERP-Lösung sowie im Dienstleitungsportfolio dem Anwenderunternehmen echte Mehrwerte liefern. Darüber referierte Martin Bühler, Managing Director von Proalpha Schweiz und Frankreich, in seinem Vortrag «Innovationen aus dem Hause Proalpha unterstützen die Wettbewerbs­position der Anwender». Eine wichtige Basis dafür ist es, von statischer Planung auf dynamische Planung umzuschwenken. Innovationsthemen sollen bestimmte Innovationsvorteile bringen. Eckpfeiler dafür sind Best Practices der Branche, Anwendungsplattform, Gesetzeskonformität, User Experience 2.0, Industrie 4.0 und Customer Experience. Die Vorteile im Maschinen- und Anlagenbau liegen in der Kosten-Termin-Transparenz und Kalkulationssicherheit, Terminsicherheit, einer projektübergreifenden Planung, einem optimierten After-Sales-Service, einem durchgängigen Daten- und Informationsfluss sowie einer rollenbasierten Auswertung.

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SMM Kongress: Mit den richtigen Strategien erfolgreich in die Zukunft

In seinem Referat «Überraschende Effizienzsteigerung sowie verbesserte Nachhaltigkeit durch den Einsatz neuer Fertigungsmöglichkeiten» ist Thomas Wengi, Managing Director GF Machining Solutions Sales Switzerland, der Frage nachgegangen, ob etablierte Technologien wie die Erosion noch revolutionäre Entwicklungen ermöglichen. Diese Frage wurde ganz klar mit ja beantwortet. Allerdings entwickelt sich die Leistung in der Erosion linear zur Rechenleistung unserer PCs. Dank höherer Rechenleistung können die Fertigungsanlagen immer komplexere Aufgaben lösen. Sehr viel Potential liegt dabei im Spark Track – der Funkenüberwachung. Solche Lösungen sind nur wegen der zusätzlichen Rechenleistung möglich geworden. Ein weiteres Beispiel ist die Nachhaltigkeit. So kann der Energieverbrauch mit vektorgeregelten Pumpen um 30 Prozent gesenkt werden. Aber auch Einfachheit kann zur Effizienzsteigerung beitragen – vor allem vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels. Erosion wird im Werkzeugbau Bedeutung gewinnen, aber auf der anderen Seite wird es weniger Fachleute geben. Die Antwort von GF Machining Solutions ist die Entwicklung einer neuen Maschine mit der einfachen Steuerung Uniqua, so dass auch Erosionseinsteiger sich schnell einarbeiten können. In der Neuentwicklung kommen Technologien zum Einsatz, die die Präzision und Effizienz steigern. Digitale Lösungen wie Data Your Value, Manufacturing Ecosystem, Service, Digital Twin Technology, Intelligent Manufacturing tragen zur Effizienzsteigerung bei.

Der Schweizer Standort des schwäbischen Werkzeugmaschinenherstellers Trumpf liegt in Grüsch im Prättigau. Diese geografische Lage nahm Andreas Conzelmann, CEO Trumpf Schweiz AG, als Aufhänger für das Thema seines Vortrags «Hightech aus dem Bergtal – 4 × 4 empfohlen». Denn 4 × 4 bietet immer dann einen Vorteil, wenn es steil nach oben geht oder steinig ist. Als Technologieführer hat Trumpf in den vier Dimensionen Maschine, Material, Methode und Mensch in den letzten 60 Jahren in der Schweiz über 700 Arbeitsplätze geschaffen. Der Spagat zwischen Hightech und Hochlohnland ist eine Herausforderung, für die Lösungen gefunden werden müssen. Das ist möglich, wenn immer wieder neue Wege eingeschlagen werden. Ein Beispiel dafür ist das Pay-per-Use-Konzept. Dazu kommen Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit und als Methode: Einfachheit und Stabilität des Prozesses. Vor allem streicht Conzelmann heraus, dass die wichtigste Ressource für eine erfolgreiche Zukunft der Mensch ist. Hier engagiert sich Trumpf beispielsweise mit MINT-Camps in Schulen.

Voraussetzung für Erfolg sieht Rico Müller, Product Manager bei Open Mind, darin, komplexe Prozesse skalieren zu können. Dies ist die Essenz seines Vortrags «Knochenimplantate automatisiert und revisionssicher mit Hypermill fertigen – Einfacher geht’s nicht». Die Fertigung von individualisierbaren Knochenplatten erfordert umfangreiches Wissen und Erfahrung. Doch standardisierte und automatisierte Prozesse können helfen, Best-Practice-​Strategien auf das gesamte Unternehmen auszuweiten. Basis dafür ist eine Werkzeugdatenbank, die Einsteigern eine grosse Effizienzsteigerung bietet. Darüber hinaus erlaubt die Makrodatenbank die Speicherung der gesamten Strategie. So sind Jobdefinitionen unternehmensweit nutzbar. Im Automation Center darf der Prozess kompliziert sein, aber nicht unendlich komplex. Nur so können Fachkräfte entlastet werden.

Der Vortrag von Alex Forch, Regional Account Manager und Team Leader von Visa­tiv Solutions Switzerland, behandelte das Thema «Individuelle Flexibilität durch Lösungsdiversität». Digitale Vernetzung von unternehmensrelevanten Bereichen trägt dazu bei, Unternehmensabläufe zu optimieren und zu automatisieren. Dabei gilt es die Diskrepanz zwischen Soll- und Ist-Zustand aufzubrechen und in einen Muss-Zustand zu überführen. Das wird erreicht mit Zusammenarbeit, Plattformen und dem Aufbrechen von Datensilos. Als eindeutiger Hemmschuh wird die Menge an Datensilos definiert. In Zukunft werden Cloudlösungen essentiell sein, aber auch viele kleine, individuelle Lösungen.

Danach haben in acht Parallelsessions verschiedene Hersteller ihre Strategien und Lösungen für eine wettbewerbsfähige Fertigung vorgestellt. Die Gebr. Heller Maschinenfabrik hat ihr Konzept zur vollautomatisierten Fertigung bis zur Losgrösse eins vorgestellt. Im Mittelpunkt stand die Wirtschaftlichkeit. Dafür kann es bei entsprechendem Produktespektrum besser sein, ein schnelles, dynamisches 4-Achs-​Bearbeitungszentrum mit Palettenwechsler einzusetzen als ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit Automation. Fanuc Switzerland GmbH hat seine Roboterlösungen für die Fertigung vorgestellt, um auch in Zukunft konkurrenzfähig fertigen zu können. Sehr ins Detail ging der Vortrag von Mikron Tool über effizientes Bohren von Reintitan und Titanlegierungen. Iscar Hartmetall hat sein Wechselkopf-Drehsystem für die Kleinteilebearbeitung vorgestellt. Um das Potential von Kühlschmierstoff und dessen Einfluss auf die Produktivität ging es im Vortrag von Blaser Swisslube. Die Unity Schweiz AG hat das Thema ganzheitliche Produktentstehung als Wettbewerbsvorteil behandelt. Die Nutzung von Produktionsdaten war das Thema der Quinx AG. Siemens Schweiz hat den Einsatz von Digital Twins zur Investitionssicherung von Migros präsentiert.

Wie erzeugen wir in Zukunft unsere Energie? Diese Frage betrifft die gesamte Gesellschaft in der Schweiz und in allen anderen Ländern auch. Deshalb war der Keynote-Vortrag «Fusion von Wasserstoff – Energie der Zukunft oder ewiger Traum?» von Prof. Dr. Thomas Klinger, Direktor des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik der Universität Greifswald, das Highlight des SMM-Kongresses. Die Wasserstofffusion ist eine Möglichkeit, ohne Ressourcenverbrauch und mit übersichtlichem Risiko für die Umwelt grosse Mengen an Energie zu gewinnen. Denn diese so genannte Fusion leichter Wasserstoffkerne zu schwerem Helium ist ein verblüffend einfaches Konzept, aber äusserst schwierig im Labormassstab zu realisieren. Bei der Technologie hat es in den letzten Jahren gewaltige Fortschritte gegeben, die es sinnvoll erscheinen lassen, Versuchsanlagen im Kraftwerksmassstab aufzubauen. Als Beispiel zeigte Klinger die Herausforderungen auf, die mit dem Aufbau des Grossexperimentes Wendelstein 7-X einhergingen. Nach 20 Jahren Bauzeit konnte die Gross­anlage von 17 Tonnen im norddeutschen Greifswald fertiggestellt werden. Der Fusionsprozess liefert eine Million Mal mehr Energie als ein chemischer Brennprozess und im Vergleich zur Kernspaltung ist es ein sicherer Prozess. Zwar sind beides nukleare Technologien, bei denen Strahlenschutz notwendig ist, aber der Fusionsprozess ist ein passiv siche­rer nuklearer Brennprozess. Es entsteht keine nukleare Kettenreaktion wie im KKW. Die Wasserstofffusion ist demnach ein Beitrag zur Lösung des Energieproblems, aber noch nicht im industriellen Massstab möglich.

Der elfte SMM-Kongress wird am 28. März 2023 wieder in Luzern, diesmal zum Thema «Lean Digitalization – intelligent fertigen», stattfinden. Hier geht es um unternehmerische Strategien, eine wirksame und nutzenorientierte Digitalisierung umzusetzen. SMM

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