Fach­bei­trag

Gum­mi- und Kunst­stoff­tei­le opti­mie­ren:
Wie viel Poten­zi­al steckt dahinter?

01.12.2021   |   Jäger Gum­mi und Kunst­stoff GmbH

WHITEPAPER

Den Start of Pro­duc­tion sichern

Erfah­ren Sie, wel­che Fak­to­ren Ihren SOP beeinflussen!

Inhalt 

Nur weni­ge Unter­neh­men schöp­fen das vol­le Opti­mie­rungs­po­ten­zi­al von Gum­mi- und Kunst­stoff­tei­len aus. In der Regel wid­men sie ihre Auf­merk­sam­keit eher Metall­kom­po­nen­ten oder ihren Fer­ti­gungs­pro­zes­sen. Dabei lohnt es sich, Elas­to­me­ren und Kunst­stof­fen mehr Beach­tung zu schen­ken. Oft ber­gen sie das Poten­zi­al, Kos­ten zu sen­ken, Fer­ti­gungs­zei­ten zu redu­zie­ren, Aus­schuss­quo­ten zu mini­mie­ren, den CO2-Fuß­ab­druck zu ver­rin­gern und in letz­ter Kon­se­quenz die Kun­den­zu­frie­den­heit zu stei­gern. Ins­be­son­de­re die fol­gen­den Kern­be­rei­che bie­ten Ver­bes­se­rungs­mög­lich­kei­ten hin­sicht­lich Gum­mi und Kunststoff: 
Unter­neh­men, die in die­sen Fel­dern Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le rea­li­sie­ren wol­len, müs­sen sich aus­führ­lich mit der The­ma­tik aus­ein­an­der­set­zen und den Dia­log mit ihren Zulie­fe­rern suchen. Die­ser Bei­trag hilft Ihnen, typi­sche Feh­ler zu ver­mei­den und die Wer­tig­keit der Funk­tio­nen von Gum­mi und Kunst­stoff rich­tig ein­zu­ord­nen. Sie erfah­ren unter anderem: 

Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le in der Konstruktion

In der Kon­struk­ti­on erge­ben sich Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le haupt­säch­lich durch eine fle­xi­ble, fer­ti­gungs­ge­rech­te Gestal­tung der Kom­po­nen­ten sowie des Pro­dukts selbst. Eine Her­aus­for­de­rung ist hier, dass Konstrukteur:innen oft aus dem Metall­be­reich stam­men und ihren Fokus ent­spre­chend aus­rich­ten. Da sie nur begrenz­tes Wis­sen über Elas­to­me­re und Kunst­stof­fe ver­fü­gen, kon­zen­trie­ren sie sich dar­auf, die Metall­kon­struk­ti­on zu opti­mie­ren, ihre Kern­kom­pe­tenz. Die­sen Tun­nel­blick zu über­win­den ist die ers­te Her­aus­for­de­rung bei der Opti­mie­rung von Gum­mi- und Kunst­stoff­kom­po­nen­ten in der Konstruktion. 

Ande­re Mate­ria­li­en wählen

Gro­ßes Opti­mie­rungs­po­ten­zi­al besteht bei der Mate­ri­al­aus­wahl und damit ver­bun­den auch beim Pro­dukt­de­sign. Oft ergibt es Sinn, das ver­wen­de­te Mate­ri­al eines Form­teils auf den Prüf­stand zu stel­len und kri­tisch zu begut­ach­ten, ob nicht ein alter­na­ti­ver Werk­stoff die Anfor­de­run­gen bes­ser erfüllt. Zum einen ent­wi­ckelt sich die Mate­ri­al­wirt­schaft stän­dig wei­ter, zum ande­ren tref­fen Unter­neh­men bei der Neu­ent­wick­lung einer Kom­po­nen­te manch­mal Ent­schei­dun­gen, die sich im Nach­hin­ein als falsch erwei­sen. In bei­den Fäl­len lohnt es sich, die Mate­ri­al­aus­wahl zu hin­ter­fra­gen und gege­be­nen­falls den Werk­stoff zu wech­seln.

Oft­mals ergibt es auch Sinn, par­al­lel den Auf­bau einer Kom­po­nen­te zu über­den­ken. Mate­ri­al­aus­wahl und Pro­dukt­de­sign gehen Hand in Hand. In man­chen Sze­na­ri­en ist es zum Bei­spiel mög­lich, das Gewicht einer Kom­po­nen­te durch eine Design­än­de­rung zu redu­zie­ren, die weni­ger Mate­ri­al vor­sieht, aber gleich­zei­tig einen robus­te­ren Kunst­stoff ver­wen­det. Auch die Mate­ri­al­kos­ten, die Lebens­dau­er des Form­teils oder sei­ne CO2-Bilanz kön­nen durch sol­che Ände­run­gen deut­lich ver­bes­sert werden.

Praxisbeispiel 

Vor eini­ger Zeit kam ein Kun­de mit dem Auf­trag auf uns zu, die Druck­rol­len sei­ner För­der­bän­der zu opti­mie­ren. Die­se waren rela­tiv ener­gie- bzw. kos­ten­in­ten­siv in der Her­stel­lung. Unse­re Fachexpert:innen ersetz­ten das Teil durch einen Kern aus leich­te­rem Poly­pro­py­len, der von einer vul­ka­ni­sier­ten Gum­mi-Kom­po­nen­te umman­telt ist. Dadurch san­ken sowohl die Her­stel­lungs­kos­ten als auch der Mate­ri­al- sowie der Ener­gie­auf­wand. Die Details kön­nen Sie in unse­rer Case Stu­dy nachlesen. 

Druck­rol­le mit Kunststoff-Konstruktion
Druck­rol­le mit mas­si­ver Gummi-Ummantelung
Vor­her: Druck­rol­le mit mas­si­ver Gummi-Ummantelung
Nach­her: Druck­rol­le mit Kunststoff-Konstruktion

Kom­po­nen­ten fer­ti­gungs­ge­recht gestalten

Es kommt vor, dass Unter­neh­men mit Kon­struk­ti­ons­zeich­nun­gen auf Gum­mi- und Kunst­stoff­pro­du­zen­ten zuge­hen, die nicht fer­ti­gungs­ge­recht gestal­tet sind. Zum Teil feh­len bei­spiel­wei­se Aus­spa­run­gen für Dich­tun­gen – oder ein Gum­mi­form­teil ist so gestal­tet, dass es nach der Vul­ka­ni­sa­ti­on nur schwer aus dem Werk­zeug ent­formt wer­den kann. Sol­che Kon­struk­ti­ons­feh­ler füh­ren zu Ver­zö­ge­run­gen im Pro­dukt­ent­wick­lungs­pro­zess, denn sie müs­sen vor Fer­ti­gungs­start erst beho­ben wer­den. Das Opti­mie­rungs­po­ten­zi­al besteht dar­in, Gum­mi- und Kunst­stoff­kom­po­nen­ten schon früh in der Pro­duk­ti­on zu beach­ten und gege­be­nen­falls Fachexpert:innen hin­zu­zu­zie­hen, die mit die­sen Mate­ria­li­en mehr Erfah­rung haben. 

Das Fließ­ver­hal­ten der Mischung simulieren

Bei Fließ­feh­lern han­delt es sich um Uneben­hei­ten in der Mate­ri­al­struk­tur, die sich aus einem sub­op­ti­ma­len Fließ­ver­hal­ten der Gum­mi- oder Kunst­stoff­mi­schung inner­halb des Werk­zeugs erge­ben. Sind die Kon­struk­ti­ons­zeich­nun­gen nicht fer­ti­gungs­ge­recht gestal­tet, fließt das Roh­ma­te­ri­al auf eine Wei­se in die Form, die Fal­tun­gen oder Uneben­hei­ten im End­pro­dukt zur Fol­ge hat. Fließ­feh­ler sind nicht nur unschön, son­dern kön­nen auch die Sta­bi­li­tät der Kom­po­nen­te beein­träch­ti­gen, indem sie bei­spiels­wei­se Bruch­stel­len bilden. 
FEM-Berech­nung zur Ver­mei­dung von Fließfehlern

Fließ­feh­ler zu ver­hin­dern ist einer­seits Erfah­rungs­sa­che. Erfah­re­ne Konstrukteur:innen ent­wi­ckeln mit der Zeit ein Gespür für das Fließ­ver­hal­ten einer Gum­mi- bzw. Kunst­stoff­mi­schung und kön­nen es zumin­dest bei ein­fa­chen Geo­me­trien gut abschät­zen. Bei kom­ple­xe­ren For­men emp­fiehlt es sich, das Fließ­ver­hal­ten des Werk­stoffs mit Hil­fe der Fini­te-Ele­men­te-Metho­de (FEM) und spe­zi­el­ler Soft­ware zu simu­lie­ren. Im Zwei­fels­fall ergibt es auch hier Sinn, Fachexpert:innen hinzuzuziehen.

Unnö­ti­ge Kom­ple­xi­tät vermeiden

Es kommt vor, dass Unter­neh­men Form­tei­le kon­stru­ie­ren, die für den Anwen­dungs­be­reich zu kom­plex sind. Der Grund dafür ist meis­tens, dass sich die Gum­mi- oder Kunst­stoff­kon­struk­ti­on an der Metall­kon­struk­ti­on aus­rich­ten muss. Dar­aus erge­ben sich effi­zi­en­te und güns­ti­ge Metall­kom­po­nen­ten, deren Kos­ten­vor­teil von kom­ple­xen, schwer zu fer­ti­gen­den Gum­mi- oder Kunst­stoff­tei­len negiert wird. Ein bes­se­rer Ansatz ist, bei der Kon­struk­ti­on dar­auf zu ach­ten, sämt­li­che Bau­tei­le mög­lichst ein­fach zu gestal­ten, unab­hän­gig vom Material. 

Form­tei­le standardisieren

Unter­neh­men, die meh­re­re Pro­duk­te oder Pro­dukt­li­ni­en fer­ti­gen, soll­ten in Erwä­gung zie­hen, ihre Gum­mi- und Kunst­stoff­kom­po­nen­ten zu stan­dar­di­sie­ren. Auf die­se Wei­se kön­nen sie ihr gesam­tes Sor­ti­ment mit den glei­chen Form­tei­len ver­sor­gen, statt immer wie­der neue Ent­wick­lungs­pro­jek­te zu star­ten. Die­se Platt­form­bau­wei­se ist in der Auto­mo­bil­bran­che gang und gäbe, aber auch ande­re Bran­chen kön­nen davon pro­fi­tie­ren. 

Die modu­la­re Gestal­tung von Gum­mi- und Kunst­stoff­form­tei­len senkt zum einen die Ent­wick­lungs­kos­ten, da die Kon­struk­ti­on leich­ter auf Stan­dard­kom­po­nen­ten zurück­grei­fen und der Ein­kauf Ska­len­ef­fek­te durch die Bestel­lung grö­ße­re Men­gen ein­heit­li­cher Arti­kel rea­li­sie­ren kann. Zum ande­ren sin­ken die Ent­wick­lungs­zei­ten, da die Kon­struk­ti­on ent­spre­chen­der Gum­mi- oder Kunst­stoff­tei­le entfällt.

Tipp: Materialexpert:innen mög­lichst früh ins Boot holen 

Um die hier beschrie­be­nen Poten­zia­le aus­zu­schöp­fen, braucht es Mate­ri­al­kom­pe­tenz im Bereich Gum­mi und Kunst­stoff. Unter­neh­men, denen die­ses Wis­sen fehlt, soll­ten daher mög­lichst früh mit einem spe­zia­li­sier­ten Ent­wick­lungs­part­ner zusam­men­ar­bei­ten und des­sen Expert:innen von Beginn an in das Ent­wick­lungs-Team ein­bin­den. Das erleich­tert es, Bau­tei­le gleich rich­tig aus­zu­le­gen. Je frü­her die­ser Part­ner alle rele­van­ten Infor­ma­tio­nen in Form eines Las­ten­hef­tes erhält, des­to effi­zi­en­ter gestal­tet sich erfah­rungs­ge­mäß das Entwicklungsvorhaben. 

Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le in der Prozesstechnik

Der zwei­te gro­ße Opti­mie­rungs­block betrifft die Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se, sprich: alles was nach dem Ein­kauf des Roh­ma­te­ri­als und vor dem Ver­sand aus dem Logis­tik­zen­trum geschieht. Hier geht es vor allem dar­um, Durch­lauf­zei­ten, Stand­zei­ten, die Aus­schuss­quo­te und den Res­sour­cen­ein­satz zu redu­zie­ren. Die wich­tigs­ten Stell­he­bel sind die Pro­duk­ti­ons­pla­nung und das Werk­zeug­de­sign. 

Im Gegen­satz zu den ande­ren Opti­mie­rungs­be­rei­chen ist die Pro­zess­tech­nik fast aus­schließ­lich in der Domä­ne des Gum­mi- oder Kunst­stoff­lie­fe­ran­ten ange­sie­delt. Kun­den haben rela­tiv wenig Ein­fluss auf die eigent­li­che Fer­ti­gung von Form­tei­len. Wol­len sie den­noch Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le in die­sem Bereich rea­li­sie­ren, müs­sen sie dar­auf ach­ten, Zulie­fe­rer zu wäh­len, die ent­spre­chen­de Kom­pe­ten­zen vor­wei­sen. 

Vor­aus­set­zung für alle Opti­mie­rungs­maß­nah­men in der Pro­zess­tech­nik ist eine gründ­li­che Ana­ly­se der zu fer­ti­gen­den Arti­kel sowie der Rah­men­be­din­gun­gen hin­sicht­lich der Fer­ti­gung auf Kun­den­sei­te. Dazu gehö­ren unter ande­rem fol­gen­de Fragen:

Auch hier soll­ten Fer­ti­gungs­un­ter­neh­men vor­ab den Aus­tausch mit einem Ent­wick­lungs­part­ner suchen. Des­sen Know-how erleich­tert es, Pro­zes­se zu ent­wi­ckeln, die sich ide­al in den Fer­ti­gungs­plan inte­grie­ren lassen. 

Werk­zeug­bau sinn­voll planen

Gro­ße Ver­bes­se­rungs­mög­lich­kei­ten erge­ben sich bei der Erstel­lung der Werk­zeug­kon­zep­te. Ganz gleich ob Gum­mi oder Kunst­stoff: Spritz­guss­for­men sind Prä­zi­si­ons­werk­zeu­ge, deren Geo­me­trie exakt mit den Vor­ga­ben der Kon­struk­ti­on über­ein­stim­men muss. Schon kleins­te Abwei­chun­gen von die­sen Vor­ga­ben kön­nen dazu füh­ren, dass die Funk­tio­na­li­tät des Bau­teils gefähr­det ist. Dem­entspre­chend braucht es aus­führ­li­che Vor­be­rei­tung und Erfah­rung, um Feh­ler, die den ter­min­ge­rech­ten Pro­jekt­ab­schluss in Gefahr brin­gen, wirk­sam aus­zu­schlie­ßen. 

Der Werk­zeug­bau ist in der Elas­to­mer- und Kunst­stoff­pro­duk­ti­on eine pro­jekt­in­ter­ne Groß­bau­stel­le, die alle in der Pro­duk­ti­on gän­gi­gen Pro­zess­schrit­te beinhal­tet und u. a. Kon­zep­te für Kon­struk­ti­on, Fer­ti­gung sowie Trans­port erfor­dert. Die­ser kom­ple­xe Pro­zess lässt sich nicht ein­fach ver­kür­zen oder beschleu­ni­gen. Statt­des­sen soll­ten Unter­neh­men für den Bau der Werk­zeu­ge aus­rei­chend Zeit einplanen.

Praxisbeispiel 

Die Fir­ma Pro­tec­fire, ein Brand­schutz­spe­zia­list aus Lübeck, wand­te sich an Jäger mit einer Anfra­ge für eine Lösch­an­la­ge, die Motor­brän­de in Bus­sen bekämp­fen soll. Gefor­dert war eine Gum­mi­bla­se, die im Not­fall Lösch­flüs­sig­keit in die Lei­tun­gen presst. Jäger ent­wi­ckel­te für den Kun­den eine ent­spre­chen­de Elas­to­mer-Kom­po­nen­te und erstell­te ein Werk­zeug­kon­zept, das eine zuver­läs­si­ge Kern­zen­trie­rung und damit eine hohe Qua­li­tät garan­tiert. Wei­te­re Details zu die­sem Pro­jekt fin­den Sie in unse­rer Case Stu­dy.

Anzahl der Kavi­tä­ten des Werk­zeugs überdenken

Die Fer­ti­gungs­zeit von Spritz­guss­form­tei­len hängt unter ande­rem davon ab, wie schnell sich die Roh­mas­se inner­halb des Werk­zeugs ver­teilt. Die Ver­tei­lungs­ge­schwin­dig­keit wie­der­um rich­tet sich nach dem Auf­bau des Werk­zeugs, ins­be­son­de­re nach der Anzahl der Kavi­tä­ten. Je mehr Kavi­tä­ten vor­lie­gen, des­to mehr Roh­mas­se kann gleich­zei­tig in die For­men gespritzt wer­den und des­to weni­ger Mate­ri­al muss über Kanä­le ver­teilt wer­den. Gleich­zei­tig sin­ken die anguss­be­ding­ten Mate­ri­al­ver­lus­te, da weni­ger Gum­mi bzw. Kunst­stoff in den Kanä­len zurück­bleibt. 

Aller­dings steigt mit der Anzahl der Kavi­tä­ten auch die Grö­ße des Werk­zeugs, was des­sen Kos­ten erhöht. Zugleich muss das Werk­zeug auch in die Spritz­gieß­ma­schi­ne pas­sen und kann nicht belie­big groß sein. Bei­de Fak­to­ren müs­sen sorg­fäl­tig bedacht wer­den. Ein grö­ße­res Werk­zeug zu bau­en ist nicht immer die bes­te Lösung.

Aus­schuss reduzieren

Mate­ri­al, das nach der Fer­tig­stel­lung der Form­tei­le in den Kanä­len des Werk­zeugs zurück­bleibt, muss ent­we­der wie­der­ver­wer­tet oder ent­sorgt wer­den. Dies erhöht die Stück­kos­ten, ins­be­son­de­re bei der Her­stel­lung von Gum­mi­kom­po­nen­ten, da der Vul­ka­ni­sie­rungs­pro­zess irrever­si­bel ist. Aus die­sem Grund ist die Redu­zie­rung von Anguss­ver­lus­ten ein wich­ti­ger Opti­mie­rungs­an­satz in der Pro­zess­tech­nik. 

Ins­be­son­de­re die Heiß- und Kalt­ka­nal­tech­nik sind an die­ser Stel­le zu erwäh­nen. Bei­de tem­pe­rie­ren das Anguss­sys­tem sepa­rat und ver­hin­dern somit, dass der Werk­stoff vor­zei­tig erhär­tet. Im Fall der Kunst­stoff­ver­ar­bei­tung wer­den die Kanä­le beheizt, damit die Mischung erst in den For­men erstarrt. Bei Elas­to­mer­pro­duk­ten wer­den die Kanä­le dage­gen gekühlt.

Fer­ti­gungs­pa­ra­me­ter bes­ser steuern

Stand­zei­ten sind in der Pro­duk­ti­on immer ein Pro­blem, denn wenn eine Maschi­ne oder Anla­ge nicht läuft, erwirt­schaf­tet sie auch kei­nen Ertrag. Daher gilt es auch im Gum­mi- und Kunst­stoff­be­reich, die Stand­zei­ten zu opti­mie­ren. 

Die pri­mä­ren Stell­he­bel hier­für sind im Spritz­guss­ver­fah­ren die Tem­pe­ra­tur, der Ein­spritz­druck sowie die Kühl- bzw. Heiz­dau­er des Werk­zeugs, was wie­der­um die Zyklus­zei­ten beein­flusst. Hin­zu kom­men noch die Aus­wahl des pas­sen­den Mate­ri­als sowie intel­li­gen­tes Werk­zeug­de­sign. Der feh­len­de Ein­fluss des Kun­den macht sich in die­sen Berei­chen beson­ders bemerk­bar. Daher soll­ten Unter­neh­men bei der Lie­fe­ran­ten­su­che dar­auf ach­ten, Pro­duk­ti­ons­part­ner zu wäh­len, die ent­spre­chen­de Kom­pe­ten­zen aufweisen.

Strom aus erneu­er­ba­ren Ener­gie­quel­len nutzen

Hin­sicht­lich des CO2-Fuß­ab­drucks lohnt es sich, Strom aus erneu­er­ba­ren Ener­gie­quel­len zu nut­zen. Im Opti­mal­fall pro­du­zie­ren Unter­neh­men die­sen selbst, etwa durch Solar­zel­len auf dem Dach . Auf die­se Wei­se kön­nen sie gleich­zei­tig ihre Ener­gie­kos­ten redu­zie­ren (zumin­dest auf lan­ge Sicht). 
Pho­to­vol­ta­ik­an­la­gen in der Industrie
Aller­dings ist es nicht immer mög­lich oder wirt­schaft­lich, eige­ne Kapa­zi­tä­ten zur Ener­gie­er­zeu­gung bereit­zu­stel­len. Steht zum Bei­spiel zu wenig Dach­flä­che zur Ver­fü­gung oder ist das Gebäu­de für Solar­zel­len ungüns­tig kon­stru­iert, ent­fällt die­se Opti­on. In dem Fall soll­ten Unter­neh­men zumin­dest dar­auf ach­ten, bei ihrem Ener­gie­ver­sor­ger einen Tarif zu buchen, der mög­lichst viel Öko­strom enthält. 

Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le in der Materialauswahl

Die Her­aus­for­de­rung bei der Mate­ri­al­aus­wahl besteht dar­in, eine Werk­stoff­mi­schung zu fin­den, die sich am bes­ten für den geplan­ten Ein­satz­zweck des Pro­duk­tes eig­net. Dies wirkt sich nicht nur posi­tiv auf die Qua­li­tät des zu ent­wi­ckeln­den Pro­duk­tes aus. Intel­li­gen­te Ent­schei­dun­gen bei der Mate­ri­al­aus­wahl kön­nen dazu bei­tra­gen, die Gesamt­kos­ten für das Pro­dukt zu redu­zie­ren (z. B. durch einen ver­rin­ger­ten Mate­ri­al­ein­satz) und den CO2-Foot­print des Unter­neh­mens zu ver­bes­sern (z. B. durch die Redu­zie­rung von pro­zess­be­ding­tem Abfall). Fal­sche Ent­schei­dun­gen ver­schlech­tern hin­ge­gen die Funk­tio­na­li­tät und Zuver­läs­sig­keit des Bau­teils – und damit auch der Maschi­ne oder Anla­ge. 

Wesent­li­che Erfolgs­fak­to­ren bei der Aus­wahl des pas­sen­den Mate­ri­als sind Fach­kom­pe­tenz und Erfah­rung. Die bes­ten Ergeb­nis­se erzie­len Unter­neh­men, wenn sie Materialexpert:innen von Beginn an in ihr Ent­wick­lungs-Team inte­grie­ren. Dies ermög­licht nicht nur eine schnel­le, geziel­te Aus­wahl der rich­ti­gen Kunst­stoff- oder Gum­mi­mi­schung, son­dern auch eine enge Ver­zah­nung aus Mischungs­ent­wick­lung, Mischungs­fer­ti­gung sowie der Ana­ly­se der phy­si­ka­li­schen Eigen­schaf­ten. Die Zahl der Ent­wick­lungs­zy­klen lässt sich dadurch auf das Nötigs­te beschränken.

Stan­dard­ma­te­ria­li­en verwenden

Unter­neh­men, die für ihre Gum­mi- und Kunst­stoff­kom­po­nen­ten spe­zi­ell ange­fer­tig­te Mate­ri­al­mi­schun­gen ver­wen­den, lei­den oft unter hohen Ein­kaufs­prei­sen. Der Grund dafür ist, dass die Knet­ma­schi­nen der Werk­stoff­lie­fe­ran­ten für den Betrieb eine Min­dest­men­ge an Roh­stof­fen benö­ti­gen. Dies ist in der Regel auch die ver­trag­li­che Min­dest­ab­nah­me­men­ge für den Kun­den. Bei Son­der­mi­schun­gen ist es schlicht­weg nicht mög­lich, bedarfs­ge­recht ein­zu­kau­fen. Wenn der Anbie­ter bei­spiels­wei­se fünf Ton­nen pro­du­ziert, muss der Kun­de auch fünf Ton­nen abneh­men, auch wenn er nur eine Ton­ne benö­tigt. Die rest­li­chen vier Ton­nen wür­de der Anbie­ter sonst nicht los­wer­den, denn sie sind indi­vi­du­ell an die spe­zi­fi­schen Vor­ga­ben eines Unter­neh­mens ange­passt. 

Anders sieht die Sache aus, wenn Unter­neh­men Stan­dard­mi­schun­gen ordern. Für die­se fin­den sich so vie­le Abneh­mer, dass ein­zel­ne Kun­den auch gerin­ge­re Men­gen bestel­len kön­nen als das Fas­sungs­ver­mö­gen eines Bot­tichs. Somit ist eine bedarfs­ge­rech­te Bestel­lung möglich.

Das Mate­ri­al auf den Anwen­dungs­fall zuschneiden

Bei der Mate­ri­al­aus­wahl sind oft zwei Extre­me zu beob­ach­ten. Eini­ge Unter­neh­men stel­len den Preis in den Vor­der­grund und wäh­len einen mög­lichst güns­ti­gen Werk­stoff. Ande­re ent­schei­den sich für die Pre­mi­um­va­ri­an­te und ver­wen­den ein Mate­ri­al, das ihre Anfor­de­run­gen weit über­trifft. Bei­des kann nega­ti­ve Fol­gen haben. 

Den Preis zu mini­mie­ren führt häu­fig dazu, dass die Gum­mi- oder Kunst­stoff­kom­po­nen­te eine nied­ri­ge Qua­li­tät hat und häu­fig aus­ge­tauscht wer­den muss. Dar­aus ent­ste­hen Fol­ge­kos­ten, wel­che den gerin­gen Ein­kaufs­preis schnell rela­ti­vie­ren und zu uner­wünsch­ten Ver­zö­ge­run­gen füh­ren. Dazu besteht die Gefahr, dass sich Bil­lig­tei­le aus Pro­zess- und Mate­ri­al­sicht nega­tiv auf die Kli­ma­bi­lanz des Unter­neh­mens aus­wir­ken. 

Das ande­re Extrem, die unnö­ti­ge Aus­wahl von Pre­mi­um­ma­te­ria­li­en, erhöht die Pro­duk­ti­ons­kos­ten, ohne einen reel­len Gegen­wert zu bie­ten. Teils spie­len die gestie­ge­nen Eigen­schaf­ten für das End­pro­dukt nicht ein­mal eine Rol­le. „Viel hilft viel“ ist im Gum­mi- und Kunst­stoff­be­reich nicht immer die rich­ti­ge Lösung. 

Bes­ser ist, das Mate­ri­al prä­zi­se auf die Anfor­de­run­gen des Ein­satz­sze­na­ri­os zuzu­schnei­den. Aus­rei­ßer in Rich­tung Preis oder prak­ti­scher Cha­rak­te­ris­ti­ka sind sel­ten hilfreich.

Auf Ver­sor­gungs­si­cher­heit achten

Lie­fer­schwie­rig­kei­ten im Mate­ri­al­be­reich wir­ken sich oft auf die gesam­te Wert­schöp­fungs­ket­te aus, da das Feh­len ein­zel­ner Kom­po­nen­ten die Fer­ti­gung wei­te­rer Pro­duk­te beein­träch­tigt. Unter­neh­men, deren Gum­mi- und Kunst­stoff­kom­po­nen­ten regel­mä­ßig nicht lie­fer­bar sind, soll­ten daher einen Mate­ri­al­wech­sel in Erwä­gung zie­hen. Oft gibt es alter­na­ti­ve Werk­stof­fe, die ver­gleich­ba­re Eigen­schaf­ten haben und deut­lich leich­ter zu beschaf­fen sind. 

Dar­über hin­aus lohnt es sich, die Roh­stoff­märk­te im Auge zu behal­ten. Lie­fer­schwie­rig­kei­ten bestimm­ter Mate­ria­li­en sind oft das Resul­tat vor­her­seh­ba­rer Ent­wick­lun­gen. Wer die­se erkennt, kann früh­zei­tig Gegen­maß­nah­men ergrei­fen. Im Zwei­fels­fall ist es sinn­voll, dies­be­züg­lich den Aus­tausch mit Gum­mi- oder Kunst­stoff­pro­du­zen­ten zu suchen, die den Markt genau­er kennen.

Umwelt- und Gesund­heits­be­las­tung minimieren

Umwelt- oder gesund­heits­schäd­li­che Stof­fe sind längst zu einem unter­neh­me­ri­schen Risi­ko gewor­den. Neben Behör­den und Regu­lie­rungs­stel­len ach­ten auch Kund:innen ver­stärkt auf Nach­hal­tig­keits­aspek­te und leh­nen Pro­duk­te ab, die poten­zi­ell der Umwelt oder ihrer Gesund­heit scha­den. Es lohnt sich daher, in der Fer­ti­gung inten­siv auf sol­che Aspek­te zu ach­ten, sowohl bei der Mate­ri­al­aus­wahl als auch beim Her­stel­lungs­ver­fah­ren. Bei­spie­le hier­für sind die Ver­wen­dung bio­lo­gisch abbau­ba­rer Stof­fe, die Ver­mei­dung von Mikro­plas­tik und eine Redu­zie­rung des CO2-Ausstoßes. 
Tipp: Mate­ri­al­aus­wahl aus­rei­chend planen 

Bei der Ent­wick­lung eines neu­en Form­teils gehört die Aus­wahl des Mate­ri­als zu den grund­le­gen­den Schrit­ten. Ins­be­son­de­re wenn es sich um Mischun­gen han­delt, die spe­zi­ell für ein Pro­dukt bzw. Bau­teil ent­wi­ckelt wer­den, müs­sen Unter­neh­men hier­für eine ent­spre­chen­de Vor­lauf­zeit kal­ku­lie­ren, denn die Mischung muss im Labor hin­sicht­lich ihrer Eigen­schaf­ten aus­führ­lich erprobt wer­den. Die­ser Pro­zess nimmt Zeit in Anspruch, die recht­zei­tig ein­ge­plant wer­den muss, um Ver­zö­ge­run­gen im Pro­dukt­ent­ste­hungs­pro­zess zu vermeiden. 

Opti­mie­rungs­po­ten­zia­le im Sup­ply Chain Management

Wie anfäl­lig glo­ba­le Lie­fer­ket­ten in Kri­sen­zei­ten tat­säch­lich sind, hat die Coro­na-Pan­de­mie in allen Indus­trie­bran­chen unter Beweis gestellt. Ein wich­ti­ger Opti­mie­rungs­be­reich ist daher die Resi­li­enz der eige­nen Sup­ply Chain. Bis dato habe vie­le Pro­duk­ti­ons­un­ter­neh­men ihr Sup­ply Chain Manage­ment rein preis­be­zo­gen auf­ge­baut und ihre Kunst­stoff- und Elas­to­mer-Form­tei­le haupt­säch­lich aus Asi­en bezo­gen. Der gerin­ge­re Ein­kaufs­preis, den die­se Her­stel­ler anbie­ten, kann jedoch auch Schat­ten­sei­ten haben: 

Aus die­sen Grün­den birgt die Umstel­lung der Lie­fer­ket­ten auf euro­päi­sche Lie­fe­ran­ten gro­ßes Opti­mie­rungs­po­ten­zi­al – aktu­ell mehr denn je.

Sup­ply Chain auf regio­na­le Lie­fe­ran­ten umstellen

Regio­na­le Pro­du­zen­ten von Gum­mi- und Kunst­stoff­form­tei­len sind zwar etwas güns­ti­ger als ihre Kon­kur­ren­ten aus Nied­rig­lohn­län­dern. Dafür bie­ten sie eini­ge Vor­tei­le, die sich gera­de in Kri­sen­zei­ten bemerk­bar machen. So sind ihre Grund­lie­fer­zei­ten gerin­ger, da sie geo­gra­fisch näher am Kun­den sind und das inner­eu­ro­päi­sche Schie­nen- und Auto­bahn­netz kei­ne gra­vie­ren­den Eng­päs­se ent­hält. Dar­über hin­aus ent­fal­len inner­halb des Schen­gen-Raums sämt­li­che Grenz­kon­trol­len. Daher ist die Lie­fer­treue euro­päi­scher Gum­mi- und Kunst­stoff­lie­fe­ran­ten ent­spre­chend hoch. Zudem gibt es weni­ger Zulas­sungs­schwie­rig­kei­ten, da sich Kun­de und Zulie­fe­rer inner­halb des glei­chen Rechts­raums befin­den und die­sel­ben Vor­schrif­ten befolgen. 

Stra­te­gi­sches Lie­fe­ran­ten­netz­werk aufbauen

Red­un­danz ist ein wich­ti­ger Opti­mie­rungs­fak­tor im Sup­ply Chain Manage­ment. Wer all sei­ne Gum­mi- und Kunst­stoff­kom­po­nen­ten von einem Zulie­fe­rer bezieht, schafft sich einen künst­li­chen Fla­schen­hals, des­sen Aus­fall gra­vie­ren­de Kon­se­quen­zen haben kann. Daher emp­fiehlt sich der Auf­bau eines stra­te­gi­schen Lie­fe­ran­ten­netz­werks, um im Bedarfs­fall schnell auf einen ande­ren Anbie­ter wech­seln zu kön­nen. Zu Beden­ken ist auch, dass eini­ge Gum­mi- und Kunst­stoff­pro­du­zen­ten ihre eige­nen Lie­fe­ran­ten­netz­wer­ke haben und daher eine gewis­se Grund­red­un­danz auf­wei­sen. Es ist also nicht unbe­dingt nötig, dass der Kun­de alle Zulie­fe­rer selbst koor­di­niert. Zudem las­sen sich in die­sem Fall die Bedin­gun­gen der Part­ner­schaft in Rah­men­ver­trä­gen fest­le­gen, um zusätz­li­che Sicher­heit zu gewährleisten.

Wel­che Rol­le spielt das The­ma Nachhaltigkeit?

Indus­trie­un­ter­neh­men tra­gen bei der Umset­zung natio­na­ler und glo­ba­ler Nach­hal­tig­keits­zie­le eine gro­ße Ver­ant­wor­tung. Dar­aus erge­ben sich zahl­rei­che Pflich­ten, aber auch Chan­cen, die eige­ne Orga­ni­sa­ti­on bes­ser für die Zukunft auf­zu­stel­len. Das wird am Bei­spiel von Bau­tei­len aus Gum­mi und Kunst­stoff immer wie­der deut­lich. Deren Fer­ti­gung ist grund­sätz­lich ener­gie­in­ten­siv – aller­dings bestehen je nach Sze­na­rio Mög­lich­kei­ten, den Ener­gie­ver­brauch und Schad­stoff­aus­stoß bei der Gestal­tung von Pro­duk­ten und Pro­zes­sen auf das Nötigs­te zu redu­zie­ren. Ent­schei­dend ist in die­sem Zusam­men­hang ein sinn­vol­ler Drei­klang aus

Nach­hal­tig­keits­drei­eck aus Beschaf­fung, Ent­wick­lung und Produktion
Bereits bei der Beschaf­fung von Mate­ri­al und Vor­pro­duk­ten soll­ten Unter­neh­men ihre Sup­ply Chain aus öko­lo­gi­schen, öko­no­mi­schen und sozia­len Gesichts­punk­ten betrach­ten. Ver­läss­li­che, trans­pa­ren­te Pro­zes­se und kur­ze Wege in der Lie­fer­ket­te erleich­tern es, Cor­po­ra­te-Social-Respon­si­bil­ty-Richt­li­ni­en umzu­set­zen. Eine von Offen­heit gepräg­te Kom­mu­ni­ka­ti­on wie­der­um führt zu gerin­ge­ren Pro­jekt­kos­ten und ‑lauf­zei­ten.
Jäger setzt auf euro­päi­sche Partner 

Etwa 96 Pro­zent der Zulie­fe­rer von Jäger Gum­mi und Kunst­stoff haben ihren Sitz inner­halb der Euro­päi­schen Uni­on, 80 Pro­zent von ihnen in Deutsch­land. Die­se Lie­fe­ran­ten wer­den gezielt auf­grund ihrer Zer­ti­fi­zie­rung nach der Umwelt­norm DIN EN ISO 14001 sowie (idea­ler­wei­se) der DIN EN 50001 aus­ge­wählt. Unter­neh­men, die ihre Beschaf­fung nach­hal­tig gestal­ten wol­len, ste­hen hier­für also idea­le Bedin­gun­gen offen. 

Die Ent­wick­lung sowie das Design eines Gum­mi- oder Kunst­stoff­pro­duk­tes neh­men gro­ßen Ein­fluss auf den not­wen­di­gen Roh­stoff­ein­satz in der Pro­duk­ti­on und die Eigen­schaf­ten des End­pro­duk­tes. Ent­spre­chend wich­tig ist es, Ein­spar­po­ten­zia­le hin­sicht­lich Mate­ri­al- und Ener­gie­ein­satz zu iden­ti­fi­zie­ren und zu nut­zen. Das Resul­tat sind Pro­duk­te mit gerin­gem Gewicht, nied­ri­ger Aus­schuss­quo­te, län­ge­rer Lebens­zeit und ein­fa­che­ren Instand­hal­tungs­mög­lich­kei­ten. Ver­fah­ren wie 3D-Pro­to­typ­ing und die Fini­te-Ele­men­te-Metho­de (FEM) erleich­tern es, auch kom­ple­xe­re Pro­dukt­ideen schnell und effi­zi­ent zu realisieren. 

Fazit

Bei der (Neu)Entwicklung von Bau­tei­len aus Gum­mi oder Kunst­stoff gibt es zahl­rei­che Opti­mie­rungs­mög­lich­kei­ten, von der Mate­ri­al­aus­wahl über das Werk­zeug­de­sign bis hin zum Sup­ply Chain Manage­ment. Unter­neh­men, die die­se Poten­zia­le nut­zen wol­len, soll­ten recht­zei­tig den Dia­log mit ihrem Zulie­fe­rer suchen. Vie­le Ver­bes­se­run­gen erge­ben sich aus der enge­ren Zusam­men­ar­beit zwi­schen Kun­de und Anbie­ter, ins­be­son­de­re im Bereich Pro­zess­tech­nik. Wich­tig ist auch, die kom­plet­te Pro­dukt­ent­wick­lung zu berück­sich­ti­gen, nicht nur die Kon­struk­ti­on und die Fer­ti­gung. Gera­de im Sup­ply Chain Manage­ment ste­cken oft Poten­zia­le, die gro­ße Aus­wir­kun­gen auf den Ener­gie- und Mate­ri­al­ver­brauch, die Pro­duk­ti­ons­kos­ten und den CO2-Fuß­ab­druck haben. 
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