JÄGER Busi­ness Blog

Vor­lauf zur Serie –
Wenn der Werk­zeug­bau zu Ver­zö­ge­run­gen führt 

08.09.2021   |   Hen­ning Schröer

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Sowohl in der Elastomer‑, als auch in der Kunst­stoff­pro­duk­ti­on gibt es vie­le Grün­de für Pro­jekt­ver­zö­ge­run­gen. Oft sind Lie­fer­schwie­rig­kei­ten ent­lang der Sup­ply Chain schuld. Gera­de zum Start eines Pro­jek­tes gibt es einen Zeit­fak­tor, den nur weni­ge Kun­den im Blick haben, obwohl er einen nicht zu ver­nach­läs­si­gen­den Teil der Vor­lauf­zeit vor dem Seri­en­an­lauf aus­macht: Der Werk­zeug­bau. Die­ser ist bei Gum­mi- als auch Kunst­stoff­pro­duk­ten wesent­lich kom­ple­xer, als es den Anschein hat. Wenn Kun­den die Her­stel­lung des Werk­zeugs wäh­rend der Ent­wick­lung unter­schät­zen, bringt dies den ter­min­ge­rech­ten Pro­jekt­ab­schluss in Gefahr.

Form­werk­zeu­ge in der Gum­mi- und Kunststoffproduktion 

Die Geo­me­trie des Form­teil­werk­zeugs muss exakt den Maßen der zu pro­du­zie­ren­den Form­tei­le inklu­si­ve not­wen­di­ger Tole­ran­zen ent­spre­chen. Aus die­sem Grund muss für jedes Pro­jekt nach spe­zi­el­ler Kun­den­zeich­nung ein eige­nes Werk­zeug gefer­tigt wer­den, was auch Kon­struk­ti­on, Fer­ti­gung und Trans­port ein­schließt. In gewis­sem Sin­ne ist der Werk­zeug­bau ein Pro­jekt im Pro­jekt und das wich­tigs­te Glied ent­lang der Fer­ti­gungs­ket­te für ein funk­tio­nie­ren­des Teil. Auf­grund des gro­ßen Umfangs des Her­stel­lungs­pro­zes­ses liegt es auf der Hand, dass er häu­fig Ver­zö­ge­run­gen nach sich zieht. 

Es gibt vier wesent­li­che Ein­fluss­fak­to­ren, die häu­fig die ter­min­ge­rech­te Lie­fe­rung des Werk­zeugs (und damit auch den Pro­duk­ti­ons­start des Form­teils) hinauszögern:

Über­prü­fung und Anpas­sung der Kon­struk­ti­ons­zeich­nung kos­ten Zeit

In der Regel erstel­len Kun­den eine Kon­struk­ti­ons­zeich­nung des benö­tig­ten Form­teils, bevor sie sich an einen Pro­duk­ti­ons­part­ner wie Jäger – Gum­mi und Kunst­stoff wen­den. Die­se Zeich­nung ist jedoch häu­fig auf die geo­me­tri­schen Anfor­de­run­gen der fer­ti­gen Kom­po­nen­te aus­ge­rich­tet, nicht auf ihre Pro­duk­ti­on. Das führt dazu, dass Kun­den­vor­ga­ben oft nicht fer­ti­gungs­ge­recht kon­stru­iert sind. 

Häu­fi­ge Pro­ble­me sind feh­len­de Ent­for­mungs­schrä­gen oder feh­len­de Radi­en. Ande­re Feh­ler sind fer­ti­gungs­spe­zi­fisch und ent­ge­hen Konstrukteur*innen, die mit dem Mate­ri­al nicht ver­traut sind. 

Ein Bei­spiel hier­für ist das unter­schied­li­che Fließ­ver­hal­ten von Gum­mi und Kunst­stoff. Gum­mi wird kalt in die Form gespritzt und anschlie­ßend erhitzt bzw. vul­ka­ni­siert, wäh­rend Kunst­stoff heiß ein­ge­spritzt wird und in der Form abkühlt/erstarrt. In bei­den Fäl­len ver­hält sich die Roh­mi­schung wäh­rend der Fer­ti­gung grund­sätz­lich unter­schied­lich. Jedoch sind die Fein­hei­ten inner­halb der ver­wen­de­ten Mate­ria­li­en zu fin­den. Jedes Mate­ri­al – unab­hän­gig ob Kunst­stoff oder Gum­mi – fließt im Spritz­pro­zess unter­schied­lich. Hier ist Know­how essen­ti­ell, um die Art und Wei­se der Ansprit­zung zu wäh­len, da es ansons­ten zu ver­schie­de­nen Feh­lern im Mate­ri­al des End­pro­dukts kom­men kann, bspw. sicht­ba­re Fließfehler.

Ent­wick­lung bei Jäger
Um zu ver­hin­dern, dass Kon­struk­ti­ons­feh­ler die Fer­ti­gung der Form­tei­le beein­träch­ti­gen, über­prüft der Pro­du­zent zunächst sämt­li­che Spe­zi­fi­ka­tio­nen und erstellt ein rea­lis­ti­sches Werk­zeug­kon­zept, wel­ches danach mit dem Kun­den abge­stimmt wird. Die­ser Pro­zess nimmt jedoch Zeit in Anspruch. Sorg­falt ist an die­ser Stel­le obers­tes Gebot, denn auch wenn Werk­zeu­ge im Nach­hin­ein noch nach­ge­ar­bei­tet wer­den, ist die­se Extraschlei­fe zu drin­gend zu vermeiden. 

Die Kom­mu­ni­ka­ti­on mit Fer­ti­gungs­part­nern erhöht den Arbeitsaufwand

Nur weni­ge Pro­du­zen­ten fer­ti­gen Werk­zeu­ge heut­zu­ta­ge noch inhouse. Statt­des­sen lagern sie Auf­ga­ben jen­seits der eige­nen Kern­kom­pe­ten­zen in der Regel an Dienst­leis­ter aus. So auch im Werk­zeug­bau. In der Regel sit­zen die Fer­ti­gungs­part­ner inner­halb Deutsch­lands. Die Zusam­men­ar­beit mit inlän­di­schen Dienst­leis­tern ver­ein­facht die Kom­mu­ni­ka­ti­on und redu­ziert den Orga­ni­sa­ti­ons­auf­wand, der sich durch unter­schied­li­che recht­li­che Rah­men­be­din­gun­gen und Logis­tik­an­for­de­run­gen ergibt. 

In man­chen Pro­jek­ten ist der Kos­ten­druck sei­tens des Auf­trag­ge­bers jedoch sehr hoch. Dann ergibt es Sinn, den Werk­zeug­bau in Nied­rig­lohn­län­der aus­zu­la­gern. Die Wahl fällt hier­bei oft auf Chi­na, da hier eine robus­te Stahl­in­dus­trie zur Ver­fü­gung steht und die Roh­stoff­kos­ten gerin­ger sind.

Die Qua­li­tät des Werk­zeugs ist durch­aus mit deut­schen Fabri­kan­ten ver­gleich­bar. Aller­dings ist der Koor­di­na­ti­ons­auf­wand ent­spre­chend höher. Ins­be­son­de­re wenn der Form­teil­pro­du­zent kei­ne eige­ne Nie­der­las­sung vor Ort hat und die Kom­mu­ni­ka­ti­on über ver­schie­de­ne Zeit­zo­nen erfolgt. Zwar beein­träch­tigt auch die Koor­di­na­ti­on mit deut­schen Part­nern den Zeit­ab­lauf des Fer­ti­gungs­pro­jekts, im inter­na­tio­na­len Kon­text bei kom­pli­zier­ten Pro­jek­ten ist die­se Ver­zö­ge­rung aller­dings deut­lich höher.

Kom­ple­xes Kunst­stoff­ge­häu­se für elektro-akku

In unse­rer Case Stu­dy erfah­ren Sie, wie wir trotz Zeit­druck höchs­te Mate­ri­al­an­for­de­run­gen realisieren.

Der Trans­port der Ware muss ein­ge­plant werden

Ein wei­te­rer Fak­tor ist die Logis­tik. Wird das Werk­zeug von einem exter­nen Part­ner her­ge­stellt, kann der Trans­port je nach Situa­ti­on zu Ver­zö­ge­run­gen füh­ren. Auch hier kommt es dar­auf an, ob der Form­teil­pro­du­zent mit einem loka­len oder einem inter­na­tio­na­len Werk­zeug­bau­er zusam­men­ar­bei­tet. 

Wird das Werk­zeug in Deutsch­land oder einem angren­zen­den EU-Land gefer­tigt, nimmt der Trans­port meist rela­tiv wenig Zeit in Anspruch und kann oft durch eige­ne Kapa­zi­tä­ten erfol­gen. Aller­dings kön­nen in man­chen Fäl­len wet­ter- oder ver­kehrs­be­ding­te Ver­zö­ge­run­gen auf­tre­ten.
Wenn der Werk­zeug­bau­er in Asi­en fer­tigt, sieht die Sache anders aus. Dann kann der Trans­port unter Umstän­den viel Zeit kos­ten. Das Werk­zeug per Luft­fracht zu trans­por­tie­ren geht rela­tiv schnell, ist aber nicht immer mög­lich. Gera­de wenn ein hoher Kos­ten­druck herrscht, wei­chen vie­le Unter­neh­men auf güns­ti­ge­re Trans­port­we­ge, wie See­fracht oder Schie­nen­ver­kehr, aus. Ent­spre­chend län­ger ist auch die Lieferzeit.

Über­prü­fung und Frei­ga­be des Werkzeugs

Werk­zeu­ge für die Form­teil­pro­duk­ti­on sind Prä­zi­si­ons­in­stru­men­te. Schon gerin­ges Abwei­chen von den Kon­struk­ti­ons­vor­ga­ben, ins­be­son­de­re bei engen Tole­ran­zen, kann die pro­du­zier­ten Arti­kel unbrauch­bar machen. Aus die­sem Grund wird das Werk­zeug vor dem Pro­duk­ti­ons­start ein­ge­hend über­prüft. 

An die­ser Auf­ga­be sind meh­re­re Par­tei­en betei­ligt. Zunächst über­prüft der Werk­zeug­bau­er selbst, ober er alle Spe­zi­fi­ka­tio­nen kor­rekt umge­setzt hat. Dann misst der Gum­mi­pro­du­zent noch ein­mal spe­zi­fi­sche Maße nach, bevor er das Werk­zeug in die Fer­ti­gungs­an­la­ge instal­liert und auf die Spritz­guss­ma­schi­ne ein­stellt. Der Auf­trag­ge­ber des Form­teils ist in die­sen Pro­zess zwar nicht unmit­tel­bar invol­viert. Aller­dings über­prüft er die Kor­rekt­heit des Werk­zeu­ges indi­rekt, indem er die damit gefer­tig­ten Mus­ter begut­ach­tet und den Erst­mus­ter­prüf­be­richt über­prüft. 

Spe­zi­ell Mes­sun­gen neh­men Zeit in Anspruch, denn die­se müs­sen sehr prä­zi­se sein. Meist kom­men hier­für Spe­zi­al­in­stru­men­te zum Ein­satz, die kleins­te Unge­nau­ig­kei­ten iden­ti­fi­zie­ren können.

Zusam­men­ge­fasst

Der Werk­zeug­bau ist fes­ter Bestand­teil jedes Spritz­guss-Fer­ti­gungs­pro­jekts, egal ob Gum­mi oder Kunst­stoff. Dass eine Spritz­guss­form benö­tigt wird, ist den meis­ten Kun­den bekannt. Sie unter­schät­zen jedoch, wie viel Auf­wand hin­ter der Her­stel­lung steckt. Eine Spritz­guss­form ist kei­ne Stan­dard­kom­po­nen­te, son­dern ein Prä­zi­si­ons­werk­zeug, das für jeden Auf­trag indi­vi­du­ell ange­fer­tigt wird. 

Die Werk­zeug­her­stel­lung ist ein Pro­jekt im Pro­jekt. Sie durch­läuft den glei­chen Pro­zess wie jede ande­re Pro­duk­ti­on auch, von der Fer­ti­gung bis hin zur Frei­ga­be. Das alles kos­tet Zeit. Der Bau eines Werk­zeu­ges kann weder ver­kürzt noch beschleu­nigt wer­den. Daher ist es wich­tig, ihn bereits zu Beginn in der zeit­li­chen Pro­jekt­pla­nung zu berücksichtigen.

Im bes­ten Fall kon­tak­tie­ren Unter­neh­men schon wäh­rend der Ent­wick­lung einen Gum­mi­fer­ti­ger, der sich mit dem Mate­ri­al aus­kennt und Erfah­rungs­wer­te bei­steu­ern kann. Dadurch wird die Zeit­pla­nung deut­lich robus­ter und poten­ti­el­le Probleme/Fehler minimiert.

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Autor: Hen­ning Schröer

Hen­ning Schrö­er hat M. Sc. Wirt­schafts­in­ge­nieur­we­sen an der Leib­niz Uni­ver­si­tät Han­no­ver mit dem Schwer­punkt Pro­duk­ti­ons­tech­nik stu­diert. Er ist seit 2019 bei Jäger als Ver­triebs­in­ge­nieur für den Stand­ort Han­no­ver tätig.

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