Die weltweite Industrie steht vor einem Wandel im Inbegriff der Digitalisierung – Wie weit ist Deutschland? Die Hahn Fertigungstechnik GmbH stellt sich den Herausforderungen der Innovation mit Bedacht auf die Berücksichtigung der Grundverfahren in der Fertigungstechnik. Ein Zwischenruf von Norbert Hahn, Geschäftsführer der Hahn Fertigungstechnik GmbH, Papenburg / Niedersachsen.

Die wesentlichen Verfahren der Fertigungstechnik

Der Begriff Fertigungstechnik gliedert sich in verschiedene genormte Fertigungsprozesse auf, bei welchen durch Bearbeitung eines Werkstoffs ein neues Produkt entsteht.

Ein wichtiges Element des Fertigungstechnikverfahrens ist, dass die Effizienz der Produktionsweise im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit auszulegen ist. Die Hahn Fertigungstechnik GmbH hat sich spezialisiert auf Sonderanfertigungen, die Reparatur von beschädigten oder verschlissenen Werkzeugen und Bauteilen und der Neuanfertigung vom Prototypenbau über die Einzelanfertigung bis zur Serienfertigung präzise und mit hoher Qualität.

Fertigungstechniken im Überblick

Es gibt sechs wesentliche Fertigungstechniken, welche unter der DIN 8580 zusammengefasst sind:

Beim Urformen wird aus einem Grundmaterial ohne feste Form ein Produkt erschaffen, welches eine festgelegte neue Form besitzt. Ein Beispiel ist zum Beispiel das Gießen von Metall in einen geeigneten Behälter. Im weitesten Sinne wird aus einem formlosen Stoff ein fester Körper hergestellt. Das Urformen von Kunststoffen lässt sich durch Spritzgießen erzielen, indem Kunststoffgranulat erhitzt und mittels Druckes in die endgültige Form gepresst wird.

Beim Umformen eines Materials wird eine Veränderung der Form herbeigeführt, wobei es hinterher dieselbe Masse aufweist wie vorher. Zum Umformen zählen zum Beispiel das Walzen und Pressen von Werkstoffen. Dafür gibt es viele Beispiele im alltäglichen Leben. Allein Teile der Karosserien der Fahrzeuge entstehen durch walzen und pressen von Materialien.

Die Kategorie Trennen setzt sich aus den Prozessen zusammen, bei welchen vom bearbeiteten Material Masse entfernt wird. In vielen Verfahren kommt es beim Trennen von Werkstoffen zur Spanbildung. Beim Trennen kommen Schneidplatten, Fräser, sowie Blechscheren zum Einsatz.

Beim Fügen werden mehrere Werkstoffe miteinander verbunden. In erster Linie wird zum Fügen weiteres Material für eine vorgesehene bestehende Verbindung benötigt. Hierzu zählt zum Beispiel das Schweißen, Löten oder Kleben verschiedener Materialien. In wenigen Fällen wird das Fügen durch erweitertes Urformen erzielt, indem formloser Stoff an ein bestehendes Bauteil durch Gießen in Verbindung gebracht wird. Diese Anwendung findet sich im Bereich von Verbundwerkstoffen, wie Metall-Kunststoffverbindungen.

Unter die Kategorie Beschichten fallen Prozesse, bei welchen der Oberfläche des Materials eine Beschichtung hinzugefügt wird. Beschichtungen verbessern die Eigenschaften eines Werkstoffs. Lackieren dient als Oberflächenschutz vor Rost. In der Werkzeugherstellung werden Beschichtungen aufgetragen, um die Standzeit, im Grunde die Langlebigkeit des Werkzeugs zu verlängern. Dafür reicht ein tausendstel Millimeter Beschichtung aus, der aufgetragen wird. Ein menschliches Haar ist im Vergleich um das dreißigfache dicker, als eine Beschichtung auf Werkzeugen, erklärt Norbert Hahn.

Das Verfahren, welches als „Stoffeigenschaften verändern“ bezeichnet wird, erfolgt durch Hitze. Beim Erhitzen von Metallen, im Fachjargon Härten genannt, wird das fertige Bauteil auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und anschließend abgekühlt oder abgeschreckt in Wasser, beziehungsweise in Öl. Dadurch wird die Härte, sowie die Zähigkeit eines Metalls verändert. Andere Möglichkeiten zur Veränderung der Stoffeigenschaften sind Glühen und Legieren.

Digitalisierung und Automatisierung in der Fertigungstechnik

Vorbohren eins Zahnradrohlings

Im Bereich der Fertigungstechniken ist es wichtig, dass das gewünschte Produkt in kurzer Zeit und mit wenigen Arbeitsschritten herzustellen ist.

Für eine bessere Effizienz in Industrie und Handwerk entstanden Maschinen wie z.B. Fließbänder, die die Produktion beschleunigen. Die Hahn Fertigungstechnik GmbH arbeitet stetig an der Prozesskette, um die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens zu steigern. Neben dem Einsatz von verschiedenen Maschinen während der Produktion erhält die Digitalisierung der Produktion Einzug. Die Zukunftsfabrik sieht eine Vernetzung aller Maschinen und damit einer Kommunikation der Maschinen untereinander vor. Das Ziel ist einen Produktionsablauf zu generieren, bei welchem die Produktion von Bauteilen in kürzester Zeit vom Rohmaterial bis zur Verpackung und Entsendung zum Kunden automatisiert wird.

CNC-Maschinen als wesentlicher Fortschritt

Ein gutes Beispiel für eine Kombination aus effizientem Maschineneinsatz und Software sind CNC-Maschinen. CNC-Maschinen sind in der Lage aus einem digitalen 3D-Modell und mit der entsprechenden Software einen Rohkörper zum Fertigteil zu fräsen, drehen und bohren. Dies aufgrund von automatischem Werkzeugwechsler und einer 5-Achs-Fräsbearbeitung. Nur durch Investitionen in einen modernen Maschinenpark bewältigen Unternehmen die komplexeren Anforderungen, weiß Norbert Hahn. Das Thema greift alle Bereiche eines Unternehmens auf, von der Umstrukturierung des Maschinenparks bis hin zur Weiterbildung von Mitarbeitern in die digitale Welt der Maschinen. Mithilfe von automatisierter Software werden viele Produktionsvorgänge optimiert.

Fazit: Digitalisierung als Zukunft der modernen Handwerks- und Industrieproduktion in Deutschland als Chance für neue Arbeits- und Ausbildungsbereiche.

Mitarbeiter befürchten, dass sich die Berufe, Ausbildungen, Arbeiten und Arbeitsplätze verändern. Auf der anderen Seite wird es als Chance gesehen, dass deutsche Handwerks- und Industriebetriebe wettbewerbsfähig bleiben und ihre Standorte sichern. Wandel und Erhaltung der Arbeitsplätze und die Entstehung neuer Arbeitsfelder und Ausrichtungen bescheren dem Unternehmen Marktfähigkeit.