Informationen der Aachener Produktionstechniker

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1 ISSN TOOLS Informationen der Aachener Produktionstechniker ISSN Impulse für den Standort Deutschland Wettbewerbsfähigkeit für Hochlohnländer

2 Inhalt 1 Editorial 2 TITELTHEMA Impulse für den Standort Deutschland Wettbewerbsfähigkeit für Hochlohnländer THEMEN Hochpräzise Glasoptiken für neue Anwendungsfelder ADI Werkstoff mit Leichtbaupotenzial Von der geometrieorientierten zur funktionsorientierten Tolerierung Entscheidungsmodelle im Target Costing Methodeneinsatz anwenderfreundlich gestalten und effizient planen Komplexität im Automobilbau beherrschen Condition Monitoring wird populär auch für kostengünstige Produktionsmaschinen 20 NEWS 24 KARRIERE Bausteine der Personalentwicklung 28 Investition in die Zukunft: Der RWTH Aachen Campus 29 Impressum

3 Editorial Liebe Leserinnen und Leser, endlich ist es soweit: Sie halten die neue Tools in den Händen in völlig neuem Gewand! Wir haben nach nunmehr fast 15 Jahren beschlossen, dass ein Magazin, das die ganze bunte Palette der Produktionstechnik beleuchten soll, auch etwas Farbe vertragen kann. Bei der Neukonzeption war es uns besonders wichtig, unseren Lesern nicht nur ein schön gestaltetes Heft zu bieten, das optisch gut zu den übrigen Publikationen unserer beiden Häuser passt wir möchten Sie auch noch aktueller über unsere Projekte und Aktivitäten unterrichten. So gab es beispielsweise früher immer ein Top-Thema pro Heft, zu dem wir Beiträge aus verschiedenen Bereichen von WZL und Fraunhofer IPT verfassten. Heute möchten wir Sie mit einem breiter angelegten Mix aus brandaktuellen Forschungthemen und Berichten über unser Projektgeschehen begeistern. Hinzu kommt eine regelmäßig wiederkehrende Rubrik zum Thema Karriere und Weiterbildung. Denn Unternehmen, die wettbewerbsfähig bleiben wollen, finden hier ein großes Aufgabenfeld vor, das wir gerne mit entsprechenden Angeboten unterstützen. Den Anlass für unser Titelthema gab in diesem Heft das Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium, das im Juni dieses Jahres stattfand und ein hochrangiges Fachpublikum in den Aachener Eurogress lockte. Sein Schwerpunkt lag dabei auf den Themen des ersten produktionstechnischen Exzellenzclusters, in dem 19 Lehrstühle und sieben An-Institute der RWTH Aachen die Herausforderungen für die Produktionstechnik in Hochlohnländern meistern wollen. Unser Beitrag beschreibt, wie die Vision der integrativen Produktionstechnik dazu beitragen kann, im globalen Wettbewerb zu bestehen. Wir hoffen, dass Ihnen die neue Tools ebenso gut gefällt wie uns und dass wir Ihnen wie bisher in bester Tradition neue Impulse bieten können. Wir freuen uns über jede Rückmeldung zum Heft und sind gespannt auf Ihre Meinung, die Sie an unsere Redaktion unter senden können! Viel Spaß beim Lesen wünschen Ihnen Christian Brecher Fritz Klocke Rainer Müller Robert Schmitt Günther Schuh TOOLS

4 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Impulse für den Standort Deutschland Wettbewerbsfähigkeit für Hochlohnländer 60 Jahre und kein bisschen leise Als Professor Herwart Opitz im Jahr 1948 zum ersten Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium (AWK) aufrief, war wohl niemandem bewusst, dass er damit den Grundstein zu einer der bedeutendsten Kongress-Veranstaltungen der Produktionstechnik legte. Professor Opitz hatte das Ziel vor Augen, den Rückstand in der Forschung, der durch die Kriegsjahre gegenüber den Amerikanern entstanden war, aufzuholen und abgebrochene Kontakte zu den Unternehmen der produzierenden Industrie neu zu knüpfen. Vielen Widerständen zum Trotz war bereits das erste AWK mit rund 250 Teilnehmern ein großer Erfolg. Die Teilnehmerzahlen der Folgeveranstaltungen stiegen rapide von 900 im Jahr 1953 auf 2018 im Jahr Heute blicken die Organisatoren auf 60 Jahre AWK zurück und damit auf 60 Jahre richtungweisender Impulse für die Produktionstechnik. AWK ist mehr... Bereits 1971 bemerkte Professor Herwart Opitz in seiner Eröffnungsrede:»Der Name Werkzeugmaschinen-Kolloquium trifft eigentlich heute nicht mehr so zu wie in früheren Zeiten. Die Integration der Produktionstechnik ist auf dem Vormarsch, und so haben wir uns mit den Fragen des wirtschaftlichen Planens, Konstruierens und Fertigens auseinanderzusetzen. Die Werkzeugmaschine ist ein Glied dieser Integrationskette, deren besondere Bedeutung nach wie vor herausgestellt werden soll.«was er bereits vor fast 40 Jahren erkannt hatte, ist auch heute noch in vollem Umfang gültig. Die Produktion am Standort Deutschland hat sich in der Vergangenheit lange sehr schwer getan. Die Konkurrenz aus Osteuropa und Asien produziert deutlich kostengünstiger als die heimische Industrie. Ein verschärfter Wettbewerb, steigender Innovationsdruck und die allgegenwärtige Globalisierung prägen das Bild der Wirtschaft. Der Kampf um die Wettbewerbsfähigkeit ist für viele Unternehmen zu einem Kampf um die Existenz geworden. Wer auch in Zukunft bestehen will, muss alle Aspekte der Wertschöpfungskette in seine Betrachtungen einbeziehen. Nur dann sind wettbewerbsfähige Produktentwicklung und Produktion auch weiterhin am Standort Deutschland möglich. Erst in den vergangenen beiden Jahren zieht die Konjunktur wieder stärker an, und auch den produzierenden Unternehmen geht es wieder besser. Aber reicht dieser Aufschwung, um die Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen langfristig zu sichern? Das Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2008 stellte sich am 5. und 6. Juni unter dem Motto»Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer«dieser Frage und versuchte aus verschiedensten Blickwinkeln, Antworten zu geben. In Zusammenarbeit mit rund 100 namhaften Experten aus verschiedenen Bereichen von Industrie und Wirtschaft griffen die Wissenschaftler von WZL und Fraunhofer IPT in 16 Fachvorträgen diese Herausforderungen auf. Sie zeigten praxisorientierte Lösungen und Ansätze für eine wettbewerbsfähige Produktionstechnik der Zukunft. Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer Das AWK 2008 stand damit ganz im Zeichen des Aachener Exzellenzclusters»Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer«. In diesem Zusammenschluss forschen 19 Lehrstühle und sieben An-Institute aus dem werkstoff- und produktionstechnischen Spektrum der RWTH Aachen an den Grundlagen einer zukunftsfähigen produktionswissenschaftlichen Strategie. Ziel ist es, in einer von Globalisierung geprägten Welt die Produktion in Hochlohnländern zu sichern. Da mit der Verlagerung des Produktionsstandorts 2 TOOLS

5 AWK ein Besuchermagnet für Experten aus allen Bereichen der Produktionstechnik in Niedriglohnländer meist auch die Verlagerung von Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung einhergeht, ist die Produktion vor Ort ein wichtiger Baustein, um den Wohlstand in Hochlohnländern Deutschland zu gewährleisten. Der zentrale Ansatz des Exzellenzclusters besteht darin, interdisziplinäre Forschung zu stärken, um klassische Grenzen aufzubrechen und ganzheitliche Systemlösungen für die Industrie zu entwickeln und dies alles vor dem Hintergrund des wachsenden Wettbewerbs zwischen Produzenten in Hoch- und Niedriglohnländern, der sich typischerweise in zwei Spannungsfeldern widerspiegelt: der Planungs- und der Produktionswirtschaftlichkeit. Produktionswirtschaftlich konzentrieren sich Niedriglohnländer bisher vordergründig darauf, die so genannten»economies of Scale«zu erschließen, also Skaleneffekte durch niedrige Stückkosten zu erzielen. Hochlohnländer positionieren sich hingegen zwischen den»economies of Scale«und den»economies of Scope«. Letzteres beschreibt das Bestreben, individuelle Kundenwünsche auch zu höheren Produktionskosten bestmöglich zu erfüllen. In einer weiteren Dimension, der Planungswirtschaftlichkeit, bemühen sich die Hersteller aus Hochlohnländern darum, Prozesse mit entsprechend anspruchsvollen, kapitalintensiven Planungsinstrumenten und Produktionssystemen kontinierlich zu optimieren. Niedriglohnländer setzen hier hingegen auf einfache, robuste und wertstromorientierte Prozessketten. In der Vergangenheit versuchten Unternehmen vor allem, ihre Position innerhalb dieses Spannungsfeldes zu verbessern, um ihren Gewinn zu maximieren. Allerdings reicht das nicht aus, um weiterhin an Hochlohnstandorten erfolgreich zu produzieren. Die Wettbewerbsfähigkeit von Hochlohnländern lässt sich vielmehr stärken, indem die Spannungsfelder weitgehend aufgelöst werden, die das so genannte»polylemma der Produktion«bilden. Es gilt also, Methoden zu entwickeln, die die beschriebenen Gegensätze in den Dimensionen Produktions- und Planungswirtschaftlichkeit verringern. Die Gestaltung und der Betrieb heutiger Produktentstehungsketten erfordern es, dass eine Vielzahl von Faktoren zusammenwirken. Die fünf Gestaltungsfelder einer Produktentstehungskette, die hier besonders hervortreten, sind die Organisation von Produktionsbetrieben, die Produktionsmaschinen und Automatisierung, die Prozesstechnologien, die Werkstoffe sowie TOOLS

6 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE die Informationstechnologie. Das Zusammenwirken der einzelnen Gestaltungsfaktoren über alle Gestaltungsfelder hinweg bestimmt am Ende die Qualität und Leistungsfähigkeit der Produktentstehungskette, also der Geschäfts- und Produktionsprozesse. Eine integrative Produktionstechnik betrachtet daher das Zusammenwirken und die Wechselwirkungen innerhalb des Produktionssystems. Sie konzentriert sich darauf, die Ansätze, Methoden und Technologien zu entwickeln, die dazu beitragen, das Polylemma der Produktionstechnik in der betrieblichen Praxis aufzulösen. Die Auflösung des Polylemmas Die Handlungsfelder und Gestaltungsfaktoren, die zu einer Auflösung des beschriebenen Polylemmas führen, spiegelten sich auch in den AWK- Fachvorträgen wider: Im Spannungsfeld von Produktions- und Planungswirtschaftlichkeit: das Polylemma der Produktionstechnik Auflösung des Polylemmas der Produktionstechnik 2020 Reduzierte Dilemmata Scale Planungsorientierung 2006 Dilemma Wertorientierung Zeitlinie Scope 4 TOOLS

7 Einen wichtigen Aspekt bildet die»individualisierte Produktion«, die einen hohen Grad an Produktvariabilität und -dynamik zu den Kosten der Massenproduktion bieten soll. Hier sind umfassende Konzepte gefragt, um alle Elemente eines Produktionssystems zu gestalten, wie beispielsweise das Produktprogramm, die Produktionsprozesse und die Ressourcenstruktur. Um optimal auf Kundenwünsche eingehen zu können, ist eine Flexibilisierung der Produktion unumgänglich. Dies bedeutet allerdings auch, dass die Anzahl vorbereitender, nicht direkt wertschöpfender Tätigkeiten zunimmt. Aufgabe des Teilbereichs»Virtuelle Produktionssysteme«ist es daher, die Qualität der Planung zu erhöhen, gleichzeitig aber die Planungsaufwände zu reduzieren und so das Spannungsfeld der Planungswirtschaftlichkeit aufzulösen. Die Flexibilisierung der Produktion hat jedoch nicht nur Auswirkungen auf die Planungstätigkeiten. Vielmehr müssen auch die Produktionsanlagen und Fertigungstechnologien das gleiche Maß an Anpassungsfähigkeit aufweisen. Prozessketten zu verkürzen und im Sinne eines»one-piece-flow«zu gestalten, ist Forschungsschwerpunkt des Exzellenzcluster-Teilbereichs»Hybride Produktionssysteme«. Hier entstehen formalisierte Ansätze auf Basis wissenschaftlicher Methoden, die sich zur systematischen Hybridisierung von Prozessketten, also zur Integration verschiedener Fertigungsverfahren in einen Prozessschritt, eignen. Darüber hinaus gilt es, hybride Schlüsseltechnologien zu identifizieren und so weiter zu entwickeln, dass sie industriell einsetzbar werden. Eine weitere Chance, das Dilemma der Planungswirtschaftlichkeit aufzulösen, bietet die Dezentralisierung von Entscheidungsvorgängen. Selbstoptimierenden Systemen gelingt es, Produktionsprozesse ohne vorgelagerte Planungsaufwände an ihren Leistungsgrenzen zu betreiben. Der Teilbereich»Selbstoptimierende Produktionssysteme«innerhalb des Exzellenzclusters zielt sowohl auf produktionssystematischer als auch auf technischer Ebene auf Methoden und Technologien ab, die die»intelligenz«von Produktionssystemen steigern können. Um einen echten Beitrag dazu zu leisten, den Produktionsstandort Deutschland zu sichern, muss Forschung in einem intensiven Dialog mit der produktionswirtschaftlichen Industrie stehen. Die Institute und Wissenschaftler im Exzellenzcluster stehen aus diesem Grund in einem sehr engen Austausch mit Unternehmen volkswirtschaftlich relevanter Branchen, etwa der Automobil- und Luftfahrtindustrie, des Maschinen- und Anlagenbaus oder der Energietechnik. Der Wunsch, diesem Anspruch gerecht zu werden, zeigt sich auch in der Organisationsstruktur des Exzellenzclusters: Seine Arbeiten werden von einem»advisory Board«aus hochrangigen Vertretern deutscher Industrieunternehmen regelmäßig einer kritischen Betrachtung unterzogen. Außerdem bestehen auf operativer Ebene zahlreiche direkte Kooperationen mit interessierten Unternehmen. Die Zusammenarbeit reicht vom Austausch wichtiger Unternehmens- oder Fertigungsdaten, um Anwendungsfälle für allgemeine Forschungsansätze zu erhalten, bis zum Bereitstellen von Maschinen und Anlagen für Test-, Evaluations- und Demonstrationszwecke. Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Förderung der beschriebenen Arbeiten im Rahmen des Exzellenzclusters»Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer«. Kontakt Dr.-Ing. Lutz Schapp Geschäftsführer des Exzellenzclusters»Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer«Telefon Gefördert durch TOOLS

8 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Hochpräzise Glasoptiken für neue Anwendungsfelder Der Markt für optische Technologien ist einer der am stärksten wachsenden in Deutschland. Weltweit steigt der Bedarf an hochgenauen optischen Komponenten für Abbildungs- und Beleuchtungsanwendungen. Einsatz finden solche Komponenten klassisch in der Messtechnik, aber besonders auch in stark wachsenden Marktsegmenten: Beispielhaft sind hier Kameras in Mobilfunktelefonen, optische Messsysteme im Automobil oder optische Speichermedien in der Informationstechnologie zu nennen. Bei High-Tech-Anwendungen steht die Forderung nach hoher Genauigkeit der Reproduzierbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Komplexität der erzeugten Bauteile gegenüber. Aufgrund der hohen optischen Anforderungen kommt als Werkstoff ausschließlich Glas in Frage. Einen Weg, optische Bauteile mit hoher Präzision und gleichzeitig großer Stückzahl aus Glas zu fertigen, bietet das Präzisionsblankpressen. Das Verbundprojekt»3DOptics«wird mit Mitteln des Bundes ministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenkonzeptes»Forschung für die Produktion von morgen«gefördert und vom Projektträger Forschungszentrum Karlsruhe (PTKA) betreut. Es leistet einen Beitrag zur replikativen Fertigung komplexer optischer Bauteile aus Glas. Durch die Qualifizierung der gesamten Wertschöpfungskette kann sich Deutschland als konkurrenzfähiger Produktionsstandort für komplexe optische Komponenten im Weltmarkt positionieren. 3DOptics Ein integrierter und ganzheitlicher Lösungsansatz Grundlage der Arbeiten in diesem Verbundprojekt ist ein integrierter und ganzheitlicher Lösungsansatz, der sich aus den betrachteten Produkten und dem daraus abgeleiteten Produktionskonzept ergibt: Ganzheitlich, da er alle relevanten Elemente der Wertschöpfungskette»Optikdesign Werkzeugbau inkl. Substratherstellung, Bearbeitung und Beschichtung Optikfertigung inkl. Präzisionsblankpressen und Glasentwicklung Optikqualifizierung«berücksichtigt. Integriert, da er vor allem deren Wechselwirkungen untereinander und die durchgängige Darstellung der zugehörigen CAx-Datenkette einbezieht. Wertschöpfungskette zur Fertigung hochpräziser Optiken in Deutschland Die aktuellen Trends in der Entwicklung optischer Systeme und Produkte zeigen, dass der Bedarf an hoch anspruchsvollen optischen Mikrokomponenten steigt. Besonders gefragt sind Optiken, die eine Miniaturisierung des eigentlichen Produkts unterstützen und/oder eine deutlich bessere Abbildungsqualität liefern. In beiden Fällen erfüllen optische Gläser, im Vergleich zu Kunststofflinsen, diese Anforderungen am besten. 6 TOOLS

9 Jedoch gestaltet sich eine Umsetzung in konkrete Mikrooptiken aufgrund der steigenden Komplexität zunehmend unwirtschaftlicher. Eine Ursache ist der aufwändige, zeitintensive direkte Herstellungsprozess, bei dem meist Schleif- und Polierverfahren zum Einsatz kommen. Die Konsequenz ist, dass Produkte mit Mikrooptiken nur mit eingeschränkten Funktionen auf den Markt gebracht werden. Dadurch werden die potenziellen Absatzmärkte der Wachstumsbranchen Medizintechnik, Lasertechnik, Kommunikationstechnik, aber auch etablierter Brachen wie der Automobilindustrie nur unzureichend oder gar nicht bedient, obwohl Deutschland seine Position hier weiter ausbauen könnte. Um diese Märkte zukünftig bedienen zu können, steht die Technologie des Präzisionsblankpressens im Mittelpunkt des Projekts»3DOptics«. Mit diesem Verfahren lassen sich anspruchsvolle 3D- Geometrien stark gekrümmte, solche mit großer numerischer Apertur oder Freiformflächen prozesssicher und mit höchsten Formgenauigkeiten herstellen. Im Zentrum der Untersuchungen stehen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zum hochpräzisen Werkzeugbau entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom CAD/ CAM über die Substratherstellung, Bearbeitung und Beschichtung bis zur Standardisierung der Werkzeugkomponenten. Dabei gilt es, die für das Präzisionsblankpressen erforderliche und bisher in Deutschland fehlende Zuliefererstruktur zu qualifizieren. Indem sich eine Zuliefererkette für die Fertigung ultrapräzise gefertigter Formeinsätze und Werkzeuge etabliert, vollzieht sich der entscheidende Schritt zur Verbreitung des Präzisionsblankpressens in Deutschland. Dadurch ergeben sich unmittelbare Verwertungsmöglichkeiten und ein klarer Wettbewerbsvorteil gegenüber der europäischen und vor allem asiatischen Konkurrenz. Präzisionsblankpressen Beim Präzisionsblankpressen werden exakt vorportionierte Glasrohlinge in einer feuerpolierten Qualität, so genannte»gobs«in eine Form gelegt, erwärmt und verpresst. Die Stellgrößen Kraft, Temperatur und Verfahrweg müssen dabei genau geregelt sein. Nach dem Pressvorgang folgt der Abkühlzyklus, der in der Maschine kontrolliert abläuft. Die Zykluszeiten liegen zwischen 5 und 20 Minuten; durch die Nutzung von Mehrfachwerkzeugen kann sich jedoch die Effizienz um ein Vielfaches erhöhen. Charakteristisch für dieses Verfahren sind die extrem hohen Formgenauigkeiten, die bei PV < 100 nm liegen. Außerdem können durch den kontrollierten Abkühlvorgang sehr hohe Umformgrade erzielt werden. Damit ist dieses Verfahren prädestiniert für die Herstellung komplex geformter Glasoptiken in einer hohen Qualität und großen Stückzahlen. Es gibt zahlreiche Varianten des Verfahrens: Während beim konventionellen Blankpressen mit unkontrollierter Abkühlung an der Luft lediglich moderate Formgenauigkeiten mit PV >> 1 μm erzielt werden können, sollen sich nach Aussage des Fraunhofer IWM durch Verfahrensmodifikationen Formgenauigkeiten unter einem Mikro- TOOLS

10 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE meter PV erzielen lassen. Diese gehen jedoch zu Lasten des Umformgrads, so dass eher von einem»glasprägen«gesprochen werden muss. Hohe Umformgrade in Kombination mit höchsten Formgenauigkeiten lassen sich nur durch Präzisionsblankpressen erzielen. Entwicklungsarbeiten zum Präzisionsblankpressen wurden seit den 70er Jahren in Japan intensiv vorangetrieben. Parallel dazu gab es umfassende Anstrengungen im ultrapräzisen Werkzeugbau. Als geeigneter Werkstoff haben sich binderarme Hartmetalle mit einem Feinstgefüge herausgestellt. Diese werden nach der UP-Bearbeitung beschichtet, um längere Standzeiten zu erzielen. Auf diese Weise gelang es der japanischen Optikindustrie, eine komplette Zulieferkette für die Herstellung der ultrapräzisen Werkzeuge aufzubauen. In Kombination mit der Presstechnologie gilt daher das Präzisionsblankpressen im asiatischen Raum als ein etabliertes Verfahren. Allein der japanische Elektronikkonzern Panasonic presst pro Monat mehr als eine Million Asphären in höchsten Genauigkeiten. In der jüngsten Zeit verstärken sich die Bestrebungen, die Technologie des Präzisionsblankpressens auch in Deutschland zu etablieren. Da der japanische Anlagenbauer Toshiba Machine Co. Ltd. Maschinen zum Präzisionsblankpressen seit einigen Jahren auch hierzulande kommerziell anbietet, gilt es nun, einen leistungsfähigen Werkzeugbau bereitzustellen, der die notwendigen ultrapräzisen Formeinsätze zeitnah liefern kann. Ziel des Verbundvorhabens 3DOptics ist es, ausgehend von einer technischen Zeichnung der Linse das einsatzfähige Werkzeug inklusive der Formeinsätze zu konstruieren und herzustellen, um anschließend die Optik zu pressen. Derzeit fehlen in Deutschland geeignete Werkzeugwerkstoffe und standardisierte Komponenten, um flexibel und kurzfristig auf Anfragen reagieren zu können. Meist werden die Werkstoffe aus diesem Grund in Japan beschafft. Die Vor-, Fein- und Endbearbeitung der Werkzeuge und Kavitäten erfolgt durch geeignete Erodier- und ultrapräzise Schleifverfahren bereits in Deutschland. Hier steht die Aixtooling GmbH dem Fraunhofer IPT als Projektpartner zur Seite. Zur anschließenden 8 TOOLS

11 Beschichtung müssen die Einsätze dann wieder zurück nach Japan transportiert werden heute noch ein erheblicher logistischer Aufwand. Auch hier sollen deutsche Beschichtungsunternehmen als Zulieferer dienen. Die einzelnen Glieder der Wertschöpfungskette sind zurzeit noch nicht vollständig aufeinander abgestimmt, so dass sich der Werkzeugbau und die anschließende Replikation der optischen Bauteile in vielen Fällen noch nicht immer rentieren. Großes Potenzial für Hochlohnländer Nur durch eine entscheidende Weiterentwicklung der beschriebenen Prozessschritte und ihre Integration für Hochlohnländer lässt sich der Markt für gepresste Glasoptiken effizient erschließen. Das hohe Potenzial, das in den Anwendungen solcher Optiken ruht, untermauert daher den Nutzen des Forschungsprojekts»3DOptics«. Eine erfolgreiche Durchführung des Projekts kann die deutsche Wettbewerbsposition im weltweiten Optikmarkt deutlich stärken. Den beteiligten Unternehmen, vor allem den kleinen und mittleren, bietet sich die Chance, als»key Player«innerhalb der modernen Wertschöpfungskette zur replikativen Fertigung komplexer Optiken aufzutreten. Die bereits vorhandene Infrastruktur des Hochlohnstandortes Deutschland und die enge Kooperation zwischen Forschung und industrieller Anwendung verbessern durch Innovation und technologische Differenzierung auch nachhaltig die Position der teilnehmenden Unternehmen und schaffen damit neue Arbeitsplätze in Deutschland. Kontakt Dr.-Ing. Olaf Dambon Fraunhofer IPT Telefon Dipl.-Ing. Bernd Bresseler Aixtooling GmbH Telefon Betreut vom Projektträger Forschungszentrum Karlsruhe (PTKA) Dipl.-Ing. Stefan Scherr Telefon TOOLS

12 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE ADI Werkstoff mit Leichtbaupotenzial Hochfeste Eisengusswerkstoffe gelten derzeit als eine der Werkstoffgruppen mit dem höchsten Potenzial zur Gewichtsreduzierung im Fahrzeugbau. Der Einsatz von ausferritschem Gusseisen mit Kugelgraphit (ADI, engl. Austempered Ductile Iron) eröffnet hier neue Anwendungsfelder durch seine einzigartige Kombination mechanischer Eigenschaften. Die Substitution von Schmiedestahl und Aluminium zählt ebenso dazu wie die konstruktive Verbesserung bestehender Eisengussbauteile. Der Leichtbau ist eine der wichtigsten Entwicklungsaufgaben im Automobilbau, denn leichtere Fahrzeuge verbrauchen weniger Kraftstoff, senken die Umweltbelastung durch geringere Schadstoffemissionen und schonen die Straßenoberfläche. Beim Nutzfahrzeug kommt noch hinzu, dass ein geringeres Fahrzeuggewicht die verfügbare Nutzlast erhöht und dadurch die Transportleistung verbessert. Es gibt aber noch einen weiteren Grund, der für den Leichtbau im Automobil spricht: Querlenker, Stoßdämpfer und andere Teile gehören zu den so genannten ungefederten Massen und beeinflussen in starkem Maße das Fahrverhalten und den Komfort. Je geringer diese Massen sind, desto besser spricht das Fahrwerk auf Straßenunebenheiten an, federt Stöße ab, verbessert den Kontakt der Reifen zur Straße und sorgt damit für höhere Fahrsicherheit. Allein das Fahrwerk macht je nach Bauart mehr als 20 Prozent der Gesamtfahrzeugmasse aus; entsprechend wichtig ist eine weitere Gewichtsreduzierung bei den Fahrwerkkomponenten. Der Vierpunktlenker beispielsweise er erfüllt an der LKW-Hinterachse die Aufgaben von Dreiecklenkern und Stabilisator wurde von der ZF Friedrichshafen AG mit nur einem Bauteil in ADI-Gussausführung hergestellt. Er spart damit gegenüber dem Schmiedeteil 28 Prozent an Gewicht ein. Diese Einsparung gelingt hauptsächlich durch die Substitution des Schmiedens durch das Gießen und die einhergehenden Konstruktionsänderungen. Die Gusskonstruktion kann innen hohl ausgeführt werden, was beim Schmieden unmöglich ist. ADI: Vielfach überlegen In einigen Einsatzbereichen, wie hier am Beispiel der Automobilindustrie beschrieben, hat der Einsatz von Leichtmetallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen in den vergangenen Jahren zugenommen. Dennoch wächst auch die Bedeutung von Gusseisen als Konstruktionswerkstoff stetig weiter. Geringe Herstellungskosten, ein hoher Grad an Materialausnutzung, große gestalterische Freiheit, Recyclingfreundlichkeit und eine große Bandbreite an Varianten mit guten mechanischen und thermischen Eigenschaften bieten ein hohes Anwendungspotenzial besonders im Fahrzeug- und Maschinenbau. Weiterentwicklungen wie die Anwendung von Near-Net-Shape-Technologien, immer bessere Werkstoffe mit höheren mechanischen Eigenschaften und die Herstellung hoch komplexer, multifunktionaler und meist dünnwandiger Bauteile stärken die Konkurrenzfähigkeit von Eisengusswerkstoffen im Vergleich zu anderen Konstruktionswerkstoffen. Ausferritsches Gusseisen mit Kugelgraphit gilt zurzeit als einer der Gusseisenwerkstoffe mit dem höchsten Potenzial für die Zukunft: ADI zeichnet sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus vor allem durch seine sehr hohe Zugfestigkeit (je nach Sorte 800 bis N/mm²) verbunden mit hoher Bruchdehnung (mehr als 10 Prozent). Mit seiner besseren Verschleißfestigkeit und Dämpfung gegenüber Stahl gleicher Härte, verbessert dieser Werkstoff, nicht nur die Konstruktion bestehender Sphärogusskomponenten, sondern kann auch Bauteile aus Stahl oder Aluminium ersetzen. Die höhere Prozesssicherheit bei der Rohgussherstellung und bei der Wärmebehandlung garantieren eine konstant hohe 10 TOOLS

13 Werkstoffqualität. Die Einsatzgebiete des Werkstoffs erweitern sich dadurch von Nischenanwendungen hin zu Serienanwendungen. In der Fahrzeugindustrie, vor allem rund um das Fahrwerk und den Antriebsstrang mit seinen mechanisch hoch belasteten Motorenkomponenten und Getriebeteilen, sowie im schienengebundenen Verkehr gilt es jetzt, ADI-Komponenten zur Serienreife zu bringen. Wettbewerbsfaktor Zerspanbarkeit Größtes Hindernis bei der Umsetzung vieler Entwürfe in neue Anwendungen ist allerdings immer noch die schlechte Zerspanbarkeit. Aus wirtschaftlichen und logistischen Gründen müssen die Bauteile komplett im vergüteten Zustand bearbeitet werden. Die besonderen Eigenschaften des ADI, vor allem die stark erhöhte Duktilität bei hoher Festigkeit, verändern die für Eisengusswerkstoffe üblichen Zerspanbarkeitseffekte in starkem Maße. Durch die außergewöhnliche Gefügestruktur des ADI treten neben abrasiven auch adhäsive Verschleißmechanismen auf. Die starke Verformbarkeit und damit freiwerdende Verformungsenergie stellen extrem hohe Anforderungen an die thermischen Eigenschaften der Schneidstoffe. Des Weiteren sind aufgrund der mechanischen Eigenschaften des ADI-Werkstoffs hohe spezifische Belastungen am Werkzeug zu beobachten. Die Ursache dafür ist die hohe dynamische Belastung des Schneidkeils durch das heterogene Grundgefüge. ADI erfordert eine Werkzeuggeometrie und Schnittbedingungen, die genau an das Fertigungsverfahren angepasst sind. Nur so gelingt es, den hohen Anforderungen der Fahrzeugindustrie an die Produktivität gerecht zu werden. Neben den Einflussgrößen von Prozess und Werkzeug haben werkstoffseitige Faktoren wie die Auslagerungszeit und die Legierungszusammensetzung große Auswirkungen auf die Zerspanbarkeit. Kontakt Dipl.-Ing. Dieter Lung WZL der RWTH Aachen Telefon Dipl.-Ing. Christoph Essig WZL der RWTH Aachen Telefon TOOLS

14 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Von der geometrieorientierten zur funktionsorientierten Tolerierung Der wachsende Wettbewerbsdruck zwingt Getriebehersteller heute, ihre Entwicklungs- und Fertigungskosten immer weiter zu senken, dabei aber gleichzeitig die Produktqualität noch zu verbessern. Die Anforderungen an das Lauf- und Lastverhalten von Verzahnungen innerhalb von Leistungsgetrieben sind hier extrem hoch. Um diesem Trend auch auf dem Gebiet der Auslegung und Fertigung von Zahnrädern Rechnung zu tragen, setzen die Unternehmen gerade bei der Herstellung von Kegelradverzahnungen immer häufiger auf die Simulation. Für ein günstiges Lauf- und Geräuschverhalten sowie eine hohe Tragfähigkeit werden Verzahnungen von Kegelradgetrieben sowohl in der Makrogeometrie (z.b. Modul, Zahnbreite, Spiralwinkel, Achsversatz) als auch in der Kontaktgeometrie (z.b. Längsballigkeit, Höhenballigkeit, Wälzballigkeit) genau für die jeweilige Anwendung gestaltet und ausgelegt. Maschinenhersteller und Anwender haben dazu Auslegungsprogramme entwickelt, die den Konstrukteur bei seiner Arbeit unterstützen. Die Korrekturen der Kegelradflanken lassen sich sowohl durch Änderungen an der Werkzeuggeometrie als auch durch Korrektureinstellungen und -bewegungen in der Verzahnmaschine umsetzen. Sollen die Zahnflankenkorrekturen einer Verzahnung für den geplanten Einsatzbereich ideal ausgelegt werden, ist es für den Anwender wichtig zu wissen, mit welcher Qualität die Verzahnungen gefertigt werden und welches Last- und Laufverhalten die Verzahnungen tatsächlich aufweisen. Unvermeidliche Fertigungsabweichungen der Zahnflankentopografien sowie die lastabhängige Relativlage zwischen Ritzel und Rad beeinflussen das spätere Einsatzverhalten. Dies wirkt sich auf die Beanspruchung aus und damit schließlich auch auf die Leistungsfähigkeit der Kegelradpaarung. Bislang werden solche Fertigungsabweichungen bei der Auslegung von Kegelradverzahnungen nicht oder nur unzureichend berücksichtigt. Üblich ist es heute, die Topographien auf Basis früherer Erfahrungen zu gestalten (Ease-Off). Das soll gewährleisten, dass auch bei montage- und lastbedingten Lageabweichungen Drehfehler, Tragbildlagen und Flankenpressung nicht übermäßig von den Sollvorgaben abweichen. Fertigungsabweichungen, die die gewünschte Topographie verändern, werden dabei jedoch noch nicht berücksichtigt. Die Verzahnungsgeometrie für den Fräsprozess sowie für die Schleifbearbeitung ist durch die Auslegung definiert. Mit marktüblichen Fräs- und Schleifmaschinen lässt sich die vorgegebene Soll-Topographie heute mit Abweichungen bis auf wenige Mikrometer genau fertigen. Anders hingegen verhält es sich bei der Hartfeinbearbeitung durch Läppen: Jeder Radsatz weist hier individuell verschiedene Geometrieabweichungen auf. Die Endtopographie hängt daher stets von der Ausgangstopographie des Radsatzes nach dem Härten ab. Treten beim Fräsen oder Schleifen Fertigungsabweichungen auf, lassen sich diese nur durch eine Korrektur des Werkzeuges oder der Maschineneinstellungen ausschließen. Um die Werte für die Korrekturen zu ermitteln, berechnen heute Programme die Maschinenparameter und Werkzeuggeometrien direkt anhand der gemessenen Flankentopographieabweichungen. Unklar ist bis heute, ab welcher Größe der Topographieabweichungen eine solche Korrekturschleife sinnvoll ist. Getriebehersteller verfügen hier über unternehmensinterne Richtlinien, um die gemessenen Flankentopographieabweichungen auszuwerten. Ebenso existieren Vorgaben, ab welcher Abweichungsgröße eine Korrektur durchgeführt werden soll. Jedoch basieren diese Richtlinien und Vorgaben meist auf Versuch und Irrtum aus langjährigen Erfahrungen. Dies birgt allerdings die Gefahr, dass bestimmte Fertigungs- abweichungen nicht erfasst werden oder das aufgrund von»angst-toleranzen«die Fertigungskosten steigen. Wird die Bearbeitung unterbrochen, um Maschine und Werkzeug nachzujus- 12 TOOLS

15 Komplexe Flankengeometrien eines Kegelradsatzes. tieren, sinkt in jedem Fall die Produktivität der Fertigung. Nur durch rechtzeitiges Einschreiten lässt sich dies vermeiden. Fertigungs- und Montageabweichungen exakt zu charakterisieren und zu bewerten ist nach wie vor eine große Herausforderung, denn in der industriellen Praxis existieren zurzeit noch keine geeigneten Kennwerte für eine funktionsorientierte Tolerierung. Die Kennwerte zur Beschreibung der Geometrieabweichungen müssen stets mit dem Einsatzverhalten der Verzahnung korrelieren. Auf dieser Basis lassen sich dann funktionsorientierte Toleranzen festlegen. Bewertung der Verzahnungsabweichungen. Damit unterstützt das WZL eine Auslegung und Tolerierung der Bauteile, die sich direkt an der Funktion orientiert. Kontakt Dipl.-Ing. Adam Gacka WZL der RWTH Aachen Telefon Das WZL arbeitet bereits an diesem Thema: Ziel ist es, mit einer neuen Methode die Grundlagen für einen besseren Auslegungsprozess zu schaffen. Das Berechnungskonzept als Auslegungswerkzeug unterstützt den Konstrukteur in Zukunft wirkungsvoll bei seiner Arbeit und erhöht so nicht nur die Produktivität, sondern reduziert gleichzeitig auch die Entwicklungs- und Fertigungskosten. Mit dem Projekt vollzieht das WZL den Entwicklungsschritt von der reinen Geometriebetrachtung hin zu einer funktionsorientierten TOOLS

16 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Entscheidungsmodelle im Target Costing Methodeneinsatz anwenderfreundlich gestalten und effizient planen Die Einhaltung technischer Spezifikationen und damit die Erfüllung der Qualitätsanforderungen ist nur eine Dimension bei der Planung und Bewertung von Entwicklungsprojekten. Wer kennt sie nicht, die Entwicklungsprojekte mit nicht eingehaltenen Zeitvorgaben, ausufernden Kosten und massiven Überschreitungen der geplanten Produktionskosten. Erfolgreichen Unternehmen gelingt es, neben den Qualitätszielen auch die Zeit- und Kostenziele ihrer Entwicklungsprojekte zu erfüllen. Das Target Costing bietet eine Möglichkeit zur marktorientierten Planung und Kontrolle von Entwicklungsprojekten. Es wurde Mitte der 1960er Jahre von Toyota entwickelt. Die Idee besteht darin, die maximal zulässigen Herstellkosten für ein Produkt schon in den frühen Entwicklungsphasen, aus dem zu erzielenden Marktpreis abzüglich einer Gewinnmarge, abzuleiten. Im Wesentlichen besteht das Target Costing aus einem dreiphasigen Vorgehen: In der ersten Phase der»zielkostenfestlegung«werden die zulässigen Target Costs (Zielkosten) bestimmt. Die zweite Phase»Zielkostenspaltung«befasst sich mit der Zuteilung der Kostenbudgets auf die Entwicklungsobjekte. Die abschließende Phase der»zielkostenrealisierung«umfasst alle Maßnahmen und Aktivitäten, die das Erreichen der angestrebten Zielkosten sicherstellen. Ursprünglich als Instrument der Kostenkontrolle gedacht, bietet das Target Costing heute einen umfassenden Managementansatz über die gesamte Wertschöpfungskette. Dabei ist das Target Costing kein einzelnes Instrument, sondern besteht aus einer Anzahl von rund 60 Methoden und Tools zur Zielkostenfestlegung, -spaltung und -realisierung, die bereits in den frühen Phasen der Leistungserstellung zum Einsatz kommen. Die frühzeitige Integration von Kostenmanagementsystemen in die unternehmerische Praxis ist ein entscheidendes Instrument zur Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit. Allerdings zeigen Studien, dass der Verbreitungsgrad von Target Costing im europäischen Raum sowohl verglichen mit Nordamerika als auch mit Asien deutlich geringer ist. Umfragen unter europäischen Unternehmen belegen, dass die geringe Verbreitung des Target Costing nicht zuletzt auf die hohen planerischen und konzeptionellen Anforderungen, resultierend aus der hohen Methodenvielfalt, zurückzuführen ist. Der Erfolg der Target-Costing- Aktivitäten und die Nachhaltigkeit der Ergebnisse hängt deshalb stark von der Auswahl und Kombination passender Methoden ab. Dabei gilt es nicht nur die spezifische Unternehmenssituation (Budget, Know-how, Produktportfolio, etc.), sondern auch die Konkurrenz- und Marktposition in die Auswahlentscheidung einzubeziehen. Neben marktwirtschaftlichen Dimensionen gilt bei der Auswahl auch die Methodenkompetenz des Anwenders als kritischer Erfolgsfaktor. Nur die umfassende Kenntnis aller Methoden und Tools erlaubt eine fundierte Bewertung aller Wechselwirkungen und Kompatibilitäten. Zur Vereinfachung des Auswahlprozesses entwickelt das WZL in Zusammenarbeit mit der Plato AG im Rahmen eines DFG-geförderten Projekts ein softwarebasiertes Entscheidungstool, das auch unerfahrenen Anwendern hilft, ein unternehmens- und situationsspezifisches Methodenbündel auszuwählen. Das Tool besteht aus drei Elementen: einem Fragenkatalog, einer Bezugsmatrix und einem Bewertungsmodell. Der Fragenkatalog berücksichtigt neben organisatorischen, psychologischen, kunden- und marktspezifischen Faktoren auch methodische Fragen. Basierend 14 TOOLS

17 auf den Antworten ergibt sich ein unternehmensspezifisches Target-Costing-relevantes Zielsystem. Dieses Zielsystem bildet die Grundlage für die individuelle Bewertung der Methoden. Zur Erstellung der Bezugsmatrix wurden für jede Methode individuelle Merkmale identifiziert, um den Nutzwert hinsichtlich der Bewertungskriterien zu bestimmen. Innerhalb der Bezugsmatrix werden auch die Nutzwerte von Methodenkombinationen erfasst. Damit bildet die Bezugsmatrix die Grundlage des Bewertungsmodells. Das Bewertungsmodell ist zweistufig aufgebaut. Die erste Stufe zielt auf die Vorauswahl geeigneter Methoden. Basierend auf methodenspezifischen K.O.-Kriterien werden offensichtlich unpassende Methoden ausgeschlossen, so dass nur noch potenziell geeignete Methoden die zweite Bewertungsstufe durchlaufen. In der zweiten Stufe wird das auf Grundlage des Fragenkatalogs ermittelte individuelle Zielsystem mit den Nutzwerten der Methoden aus der Bezugsmatrix abgeglichen. Die Bewertung der Nutzwerte auf Basis des individuellen Zielsystems erzeugt ein Methodenranking, das in Form einer Auswahlempfehlung an den Anwender ausgegeben wird. Wenn vom Anwender gewünscht, wird jede Methode kurz dargestellt und die jeweiligen Vor- und Nachteile werden aufgeführt. Den großen Beiträgen, die das Target Costing durch die frühzeitige Integration von Kostenmanagementansätzen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit leisten kann, stehen hohe planerische und konzeptionelle Anforderungen an den Anwender entgegen. Das Ziel des entwickelten Softwareprototyps ist die Steigerung der Anwenderfreundlichkeit durch eine Unterstützung bei der situationsspezifischen Auswahl geeigneter Methoden für den Anwendungsfall. Das intelligente Zusammenspiel von Fragenkatalog, Bezugsmatrix und Bewertungsmodell gibt dem Anwender eine Auswahlempfehlung für eine Methode oder eine Methodenkombination für die jeweiligen Phasen des Target Costing, ohne dass er alle Methoden kennen oder beherrschen muss. Damit wird das Risiko ungeeignete Methoden oder Methodenkombinationen einzusetzen minimiert, die Anwenderfreundlichkeit erhöht sich und die Effizienz der Target-Costing-Aktivitäten wächst. Kontakt Dipl.-Kfm. Dirk Kristes WZL der RWTH Aachen Telefon Gefördert durch TOOLS

18 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Komplexität im Automobilbau beherrschen Gemeinsam mit der Parametric Technology Corporation (PTC) und der Schuh & Co. GmbH hat das WZL die Studie»Managing Complexity in Automotive Engineering«herausgegeben. Ziel war es, zu untersuchen, wie sich Komplexität in der Automobilindustrie sicher beherrschen lässt. Dazu analysierten die Partner das Komplexitätsmanagement in der Automobilindustrie aus unterschiedlichen Blickwinkeln: die unternehmensinterne Komplexitätsbeherrschung sowie die Beziehungen zwischen OEM und Zulieferer. Die Studie betrachtet die Komplexität aus zwei Perspektiven: hervorgerufen durch die Vielfalt im Produktprogramm und im Funktionsumfang, sowie in der unternehmensinternen und unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit. Die Optimierung des Netto-Nutzens ist ein zentrales unternehmerisches Ziel so lautet die Grundhypothese der vorliegenden Studie»Managing Complexity in Automotive Engineering«. Diese Hypothese baut darauf auf, dass mit zunehmender Produktvielfalt der Kundennutzen nur noch degressiv ansteigt. Die variantenabhängigen Kosten nehmen jedoch überproportional zu. So existiert für jedes Unternehmen eine ihm eigene Vielfalt mit einem optimalen Netto-Nutzen. Im Fokus der Studie steht die Frage, wie sich Komplexität bei optimalen Kosten beherrschen lässt und wie sich der Kundennutzen durch optimierte Produktdifferenzierung erhöhen könnte. Die Studie zeigt am Beispiel von Unternehmen der Automobilindustrie aktuelle und künftige Ansätze, mit denen sich das Komplexitätsmanagement kostenoptimal beherrschen lässt. Sie beschreibt außerdem Wege, um aufkommende Schwierigkeiten und Trends, hervorgerufen durch die zunehmende Komplexität, frühzeitig zu erkennen. Aus zahlreichen Tiefeninterviews mit jeweils mehreren Vertretern führender deutscher Automobilhersteller und Zuliefer-Unternehmen kristallisieren sich wichtige Aspekte zur Komplexitätsbeherrschung heraus: Kosten / Kundennutzen Kundennutzen Optimaler Nettonutzen Reduzierter Nettonutzen Gesteigerter Nettonutzen Veränderte Kostenkurve durch verbesserte Komplexitätsbeherrschung Kosten Anstieg Vielfalt Im Fokus der Studie steht die Optimierung des Netto-Nutzens. 16 TOOLS

19 Die OEMs konzentrieren sich auf einen Markt, der sich in den vergangenen Jahren zu einem hochfrequenten Endkundengeschäft mit zahlreichen zielgruppenbezogenen Varianten und verkürzten Marktzyklen entwickelt hat. Gleichzeitig delegieren sie stärker bestimmte Funktionsumfänge an ihre Zulieferer. Dies umfasst zahlreiche Bereiche, in denen die Zulieferer Technologie- und Integrationsaufgaben übernehmen. Jedoch gibt es auch einen entgegengesetzten Trend, bei den OEMs teilweise verlorengegangene Kompetenzen (Lastenheftfähigkeit) wieder zurückzugewinnen. Die Zulieferer nutzen diese Entwicklung bewusst gegenüber den OEMs, um verstärkt Systemund Lösungskompetenz aufzubauen und sich einen größeren Teil der Wertschöpfungskette zu sichern. Dabei werden sie immer öfter zu eigenständigen Innovationstreibern. Hier haben Zulieferer bereits ihre eigenen Fähigkeiten zur Komplexitätsbeherrschung ausgebaut. Die Befragung hat gezeigt, dass sich Stellhebel zur Komplexitätsbeherrschung in drei vorrangige Leistungsdimensionen untergliedern lassen: Vielfaltsbeherrschung: Fähigkeiten zur Beherrschung der Produktarchitekturkomplexität Technologiebeherrschung: Fähigkeiten zur Beherrschung der Funktionskomplexität Prozessbeherrschung: Fähigkeiten zur Beherrschung der Prozesskomplexität. Die Folgerungen und Empfehlungen für Hersteller und Systemlieferanten ähneln sich, obwohl sie in ihren jeweiligen Szenarien unterschiedlichen Herausforderungen gegenüberstehen: Für eine bessere Technologiebeherrschung empfiehlt sich ein funktionsübergreifendes Release- Engineering, das die verschiedenen Disziplinen von Mechanik-, Elektronik- und Softwareentwicklung integriert. Um die OEM-Integrationskompetenz zu gewinnen, muss eine»deduktive«entwicklung die»induktive«entwicklung ergänzen. Das bedeutet, dass Fahrzeuge aus der Gesamtsicht entwickelt werden müssen. Dies versetzt den Hersteller in die Lage, das Verhalten komplexer Gesamtsysteme in frühen Entwicklungsstadien sicher vorherzusagen. Um die zugehörigen Prozesse zukunftssicher zu gestalten, sollten sich die Hersteller die bereits gut ausgebildete Systemkompetenz ihrer Zulieferer zu Nutze machen. Erfolgskritische Kompetenzen gilt es jedoch aufzubauen, damit der OEM wieder»lastenheftfähig«wird und Angebote seiner Zulieferer richtig einschätzen kann. Insgesamt zeigt sich, dass im Zusammenwirken zwischen OEMs und Zulieferern noch großes Potenzial zur beiderseitigen Verbesserung steckt. Viele Unternehmen haben sich in der Vergangenheit auf die Perfektionierung einer der drei Leistungsdimensionen konzentriert: Indem sie alle drei Leistungsdimensionen gleichzeitig verbessern, eröffnen sich den aktiveren Partnern noch große Chancen. Kontakt Dipl.-Ing. Michael Jung WZL der RWTH Aachen Telefon Um die Vielfalt beherrschen zu können, scheint die Ausweitung des Baukasten-Prinzips unerlässlich. Für den OEM können Baukästen eine flexiblere Alternative gegenüber dem als zu starr empfunden Plattform-Prinzip bieten. Als Voraussetzung zum Gestalten von Modul-Baukästen ist jedoch ein effektives Konfigurationsmanagement unabdingbar. TOOLS

20 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Condition Monitoring wird populär auch für kostengünstige Produktionsmaschinen Während Maschinenhersteller die Leistungsfähigkeit ihrer Maschinen mit immer höheren Durchsätzen und Taktraten nach oben schrauben, tragen die Anwender im Falle eines Maschinenstillstands oder -ausfalls immer schwerwiegendere und teurere Konsequenzen. Dabei sind Hersteller von Verpackungsmitteln sowohl auf eine durchgängige Verfügbarkeit als auch auf die Verfügbarkeit zu bestimmten Zeiten angewiesen, beispielsweise in der Auftragsfertigung. Um hier beides zu verbessern gilt es, die relevanten Maschinenkomponenten kontinuierlich zu überwachen. Die Zustandsüberwachung von Maschinen und Anlagen (engl. Condition Monitoring) beschränkt sich heute nicht mehr nur auf Großanlagen wie Kraftwerksturbinen oder Windkraftanlagen. Standen hier lange Zeit sicherheits- und versicherungstechnische Aspekte im Vordergrund, so zielt die Überwachung kostengünstiger Produktionsmaschinen, wie beispielsweise Verpackungsmaschinen, auf eine höhere Wirtschaftlichkeit in Betrieb und Instandhaltung. Anwender stehen neuen Techniken der Maschinenzustandsüberwachung häufig jedoch noch skeptisch gegenüber. Denn für sie werden die zusätzlichen Informationen über ihre Maschinen erst dann interessant, wenn sie konkret dazu beitragen, die eigenen Instandhaltungsabläufe zu verbessern oder die Produktion dadurch verlässlicher und kostengünstiger zu gestalten. Im Forschungsprojekt»ZuPack Zustandsorientierte Instandhaltung von Verpackungsmaschinen«wurden deshalb Beispielanwendungen für vier verschiedene Diagnosebereiche Pneumatik, Riemen, antriebsinterne Signale und Schwingungsdiagnose erarbeitet. Ihre Vorteile sollen dann beispielhaft an einzelnen Verpackungsmaschinen aufgezeigt werden. Zunächst ermittelte das WZL im Projekt»ZuPack«maschinenübergreifend kritische Ausfallkomponenten von Verpackungsmaschinen. Anwender der Maschinenhersteller darunter die Buhrs- ITM GmbH, die Optima filling and packaging machines GmbH und die Wolf Verpackungsmaschinen GmbH im Projektkonsortium sowie weitere Maschinenhersteller wurden dazu über ihr Vorgehen in der Instandhaltung und ihre Erfahrungen mit Ausfallkomponenten befragt. Die statistische Auswertung zeigte, dass 80 Prozent der Befragten vor allem Antriebsriemen, Lager und Linearführungen als typische Ausfallkomponenten sehen. Rund 50 Prozent gaben an, dass auch Standardpneumatik und Transportbänder in diese Kategorie fallen. Dabei sind die Kosten solcher Komponenten noch relativ gering; der Austausch mechanischer Baugruppen jedoch wird aufwändig und teuer. Als Vorteile einer zustandsabhängigen Instandhaltung erhoffen sich die Anwender eine bessere Verfügbarkeit und eine schnelle Fehlerlokalisierung. Gerade dies gestaltet sich heute häufig noch besonders schwierig, da die Ursache eines Fehlers und der Ort, an dem sich dieser Fehler auswirkt, in der Produktionskette mehrere Arbeitsschritte voneinander entfernt liegen können und so die Fehlersuche erschweren. Diagnose an industriellen Antriebsriemen Antriebsriemen arbeiten in nahezu jeder Verpackungsmaschine, sind jedoch meist ungünstig hinter Abdeckungen verborgen, also der direkten Sichtkontrolle durch den Bediener entzogen. Während für die Einrichtung und Offline-Diagnose verschiedene Messgeräte zur Überprüfung der Riemenspannung und -ausrichtung existieren, ist eine Laufzeitdiagnose nur schwer umzusetzen. Zudem hängt die korrekte Installation des Riemens von der Erfahrung und Qualifikation des Einrichtungs- oder Instandhaltungspersonals ab. Die häufigste Fehlerquelle ist die Einstellung einer falschen Riemenspannung: Eine zu niedrige 18 TOOLS

21 Kuvertiermaschine BB600 von Buhrs-ITM Riemenspannung führt zu einem möglichen Überspringen des Riemens über einen Zahn hinweg und kann den Maschinentaktablauf schleichend verstellen. Dies fällt dem Bediener zunächst nicht immer auf, zwingt die Maschine jedoch häufiger zum Halt. Eine zu hohe Riemenspannung hingegen erhöht den Energiebedarf der Antriebe und den Verschleiß aller mechanischen Komponenten, vor allem der Lager und Riemen. Weitere typische Fehler entstehen durch nicht-parallele Zahnriemenscheiben, das Abscheren von Zähnen oder Fremdkörper zwischen Riemen und Riemenscheibe. Alle diese Mechanismen können während des Betriebs eintreten und erhöhen den Verschleiß des Riemens. Dabei ist der reine Beschaffungswert des Riemens durchaus zu vernachlässigen gegenüber dem aufwändigen Aus- und Einbau von Wellen und Mechanikkomponenten und der Kalibrierung der Maschineneinstellungen. Zur kontinuierlichen Überwachung der Antriebsriemen im Betrieb hat das WZL verschiedene Sensoren untersucht. Als besonders geeignet zeigte sich eine auf kostengünstigen Dehnmessstreifen (DMS) aufgebaute Sensormechanik, die ähnlich einer Riemenspannvorrichtung arbeitet und im Lasttrum des Antriebsriemens angebracht ist. Diese entwickelte das WZL an einem speziellen Riemenprüfstand, um die Einflüsse verschiedener Umgebungs- und Produktionsbedingungen, wie Drehzahl und übertragenes Lastmoment, zu untersuchen. Eine intelligente Auswertung des DMS-Signals in der Software LabView (National Instruments) dient dazu, die aktuelle Riemenspannung und die Laufeigenschaften zu ermitteln und ein Überspringen des Riemens oder auch Fremdkörper im Riemenlauf eindeutig zu erkennen. Die DMS-Sensorik ist heute bereits in einer Kuvertiermaschine des Typs BB600 der Buhrs- ITM GmbH im Einsatz. Hier bestätigte sich die gute Eignung der Messvorrichtung: Die Auswertung soll nun in der weiteren Projektarbeit automatisiert und in einem Messmodul gekapselt werden. Das Messmodul wird über Ethernet an die Maschinensteuerung angekoppelt und von dieser kontrolliert. Über das Bedieninterface der Maschine lässt sich dann die Riemenmessung konfigurieren und der aktuelle Zustand in einem Diagnoseinterface einsehen. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt»ZuPack«wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenkonzeptes»Forschung für die Produktion von morgen gefördert und vom Projektträger Forschungszentrum Karlsruhe, Bereich Produktion und Fertigungstechnologien (PTKA- PFT), betreut. Kontakt Dipl.-Ing. Gerrit Pohlmann WZL der RWTH Aachen Telefon Dipl.-Ing. Werner Herfs WZL der RWTH Aachen Telefon TOOLS

22 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Ein fünfter Lehrstuhl für das WZL»World Wide WZL«bei Xing.com Der Austausch zwischen ehemaligen und aktiven Mitarbeitern des WZL das ist das Ziel der neu gegründeten Gruppe»Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen«bei Xing, dem größten beruflich und geschäftlich genutzten Kontakt-Netzwerk im Internet. Für Mitglieder der WZL-Gruppe steht neben der Kontaktpflege die Diskussion über Neuigkeiten, Termine, Projekt- und Jobangebote sowie Promotionsthemen im Vordergrund. Da ein Netzwerk am besten funktioniert, wenn sich möglichst viele Interessierte am Austausch beteiligen, sind alle aktiven und ehemaligen Mitarbeiter herzlich eingeladen, sich dem Netzwerk unter anzuschließen. Für den Exzellenzcluster»Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer«hat das WZL zum Beginn des Sommersemesters 2008 den neuen Lehrstuhl für Montagetechnik eingerichtet. Damit decken nun insgesamt fünf Professoren das umfangreiche Arbeitsspektrum des WZL ab. Ziel des neuen Lehrstuhls ist es, skalierbare Lösungen für eine flexible und modulare Montage zu entwickeln und zu erproben. Prof. Dr.-Ing. Rainer Müller leitet den neuen Lehrstuhl für Montagetechnik am WZL. Neue Produkte erfordern ein hohes Montageprozessverständnis, Produktlebenszyklen werden kürzer und innerhalb dieser Zyklen entstehen immer neue Produktvarianten. Herkömmliche Montageanlagen werden deshalb häufiger umgebaut oder früher ersetzt ihre Wirtschaftlichkeit sinkt jedoch dadurch.»modulare, skalierbare und flexible Montagesysteme bilden die Grundlage, stückzahlvariabel und typflexibel produzieren zu können. Dies bietet eine der wichtigsten Voraussetzungen, um schwankenden Nachfragen oder Änderungen des Modells beziehungsweise des Typs des zu montierenden Produktes oder Moduls nachkommen zu können, so Prof. Dr.-Ing. Rainer Müller, der den neuen Lehrstuhl leiten wird. Solche Montagesysteme erlauben es durch ihren Aufbau, kosten- und zeitintensive Umbauten der Anlagen auf ein Minimum zu reduzieren. Zudem bieten sie die Möglichkeit, durch integrierte messtechnische Systeme Einstellgrößen oder auch schwankende oder variierende Prozessparameter zu identifizieren, ihre Auswirkungen zu beurteilen und Maßnahmen zur Abhilfe einzuleiten. Dies kann etwa durch Einstellungen in der Montageanlage selbst geschehen oder durch Einflussnahme auf vorgelagerte Prozessschritte, die in der Produktion, Montage oder Fertigung liegen können. Das Tätigkeitsfeld des Lehrstuhls für Montagetechnik beginnt bei der Betrachtung des Montageprozesses und der Montageorganisation. Davon ausgehend gilt es die notwendigen Montageschritte sowie Prüf- und Automatisierungprozesse abzuleiten, die neben der eigentlichen Montage-technik auch die integrierten Prüf-, Messund Einstelltechniken umfassen. Einen Schwerpunkt seiner Tätigkeiten legt Professor Rainer Müller auf teilautomatisierte und automatisierte wandlungsfähige Montagesysteme. Diese sollen einzeln und mit geringem Aufwand umgerüstet werden können und sich in einem Verbund zu Montagelinien zusammenfassen oder in bestehende Montagelinien integrieren lassen. 20 TOOLS

23 WZL-Neubau heißt nun»manfred-weck-haus«eine Ehre besonderer Art wurde Professor Manfred Weck zuteil: Während der Feierlichkeiten zu seinem 70. Geburtstag war ihm der Beschluss der WZL- Institutsleitung verkündet worden, den bis dahin»wzl-neubau«genannten Gebäudekomplex in Zukunft»Manfred- Weck-Haus«nennen zu wollen. In einer Feierstunde in Anwesenheit zahlreicher Ehrengäste und Mitglieder des WZL- Freundeskreises erhielt das Gebäude nun seinen neuen Namen, der fortan auf einer Stele im Eingangbereich des Gebäudes prangt. RWTH-Rektor Professor Burkhard Rauhut persönlich war es vorbehalten, die Stele zu enthüllen und den Taufakt mit einem Glas Sekt zu vollziehen. Manfred Weck hatte in den letzten Jahren vor seiner Emeritierung am WZL die Aufgabe übernommen, diesen Neubau zu planen, zu gestalten und den Bau zu überwachen sowie überall dort einzugreifen, wo es notwendig wurde. Vor allem seinem persönlichen Engagement ist es zu verdanken, dass das Institut und seine Mitarbeiter heute stolz auf diesen Neubau blicken können. Ausgezeichnet für Mediengestaltung Am Fraunhofer IPT hat in diesem Jahr zur ersten Mal ein Auszubildender seinen Berufsabschluss als Mediengestalter erworben: Guido Flüchter verkürzte seine Ausbildungszeit nicht nur von drei auf zweieinhalb Jahre, sondern absolvierte die geforderten Prüfungen auch gleich erfolgreich mit der Note»sehr gut«. Die IHK Aachen lud ihn als einen der 83 besten Prüflinge des Jahrgangs 2007/2008 zu einer feierlichen Urkundenverleihung ein. Namensgeber für den WZL-Neubau: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Weck. Studie: Potenzial von RFID in deutschen Unternehmen weitgehend ungenutzt Deutsche Industrie- und Handelsunternehmen schöpfen die Potenziale der Radio-Frequency-Identification-Technologie (RFID) bisher noch nicht aus, so eine Studie des Fraunhofer IPT und der P3 Ingenieurgesellschaft mbh. Die Gründe dafür sehen die Verfasser der Studie in der mangelnden Konsequenz bei RFID-Einführungen sowie technischen Schwierigkeiten. Die Studie mit dem Titel»RFID Spielwiese für Technologiebegeisterte oder Schlüsseltechnologie zur Effizienzsteigerung von Geschäftsprozessen?«besteht zum einen aus einer Unternehmensbefragung und zum anderen aus einem technischen Vergleich. Sie belegt, dass Unternehmen das Potenzial von RFID bisher kaum ausschöpfen: Etwa 80 Prozent der Befragten bezeichnen die Erwartungen und Erfahrungen mit RFID als negativ. Welche Faktoren dafür verantwortlich sind, zeigt die Studie sehr deutlich: Bei den meisten RFID-Einführungen mangelt es an der Integration von Prozessen, detaillierten Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und technischem Know-how. Interessenten können die Studie bei Mario Isermann für eine Schutzgebühr von 50 beziehen: Telefon TOOLS

24 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Erster Fraunhofer-Innovationscluster in NRW Hocheffiziente Turbomaschinen kommen nicht nur in Form von Dampfund Gasturbinen zur Energiegewinnung in Kraftwerken zum Einsatz. Auch in der Luft- und Raumfahrt helfen moderne Triebwerke, Treibstoff zu sparen und den CO 2 -Ausstoß zu verringern. Die Fertigung und Instandhaltung der verschiedenen Turbinenkomponenten ist jedoch mit hohen Kosten verbunden und technologisch sehr anspruchsvoll. und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Zukunft vom Standort Aachen aus neue Technologien und Prozesse für die Fertigung und Instandhaltung energieeffizienter Turbomaschinen auf den Weg bringen. Der Innovationscluster wird über drei Jahre mit insgesamt 9,3 Millionen Euro zu gleichen Teilen vom Land Nordrhein- Westfalen, der Fraunhofer-Gesellschaft und einem Unternehmenskonsortium Prozesse, um komplexe Zerspan- und Laserverfahren an neue, besonders geeignete Werkstoffe anzupassen. Durch die neuen Bearbeitungsverfahren lassen sich Turbinenkomponenten und Triebwerksteile leichter und robuster gestalten und reparieren, so dass im späteren Einsatz Energie und Kosten gespart werden können. Ziel der Untersuchungen ist es auch, Bearbeitungszeiten zu verkürzen und gleichzeitig die Präzision der oft sicherheitskritischen Bauteile zu verbessern. Dazu entwerfen die Mitglieder des Innovationsclusters in interdisziplinärer Zusammenarbeit neue, integrative Prozessketten von den mechanischen Fertigungsverfahren und generativer Laserfertigungstechnik über CAx- Technologien, Werkstofftechnik, optische Sensorik und Mechatronik bis hin zur Werkzeug-, Maschinen und Anlagentechnik. Über die Eröffnung des Fraunhofer-Innovationsclusters freuten sich (v.l.n.r.) Fraunhofer-Präsident Professor Hans-Jörg Bullinger, Dr. Hans-Otto Jeske (MAN Turbo), NRW-Innovationsminister Professor Andreas Pinkwart, Dr. Norbert Arndt (Rolls Royce), Professor Reinhart Poprawe (Fraunhofer ILT) und Professor Fritz Klocke (Fraunhofer IPT). Am 11. April 2008 startete die Fraunhofer-Gesellschaft ihren ersten nordrhein-westfälischen Innovationscluster mit dem Namen»Integrative Produktionstechnik für energieeffiziente Turbomaschinen TurPro«, der sich gezielt dieser Herausforderung widmen soll. Gemeinsam mit 16 namhaften Industriepartnern werden das Fraunhofer IPT finanziert. Unter seinem Dach finden sich Hersteller von Kraftwerkstechnik ebenso wie Vertreter der Luftfahrtbranche, aber auch Zulieferindustrie und Technologielieferanten aus Nordrhein- Westfalen und darüber hinaus. Die Partner im Fraunhofer-Innovationscluster entwickeln Technologien und Der Innovationscluster»Integrative Produktionstechnik für energieeffiziente Turbomaschinen TurPro«ist einer von bundesweit derzeit 11 Innovationsclustern der Fraunhofer-Gesellschaft. Durch die Vernetzung möchte die Fraunhofer-Gesellschaft gezielt Technologiefelder mit hohem Innovationspotenzial fördern. Die Innovationscluster bilden dabei eine Plattform, die alle relevanten Akteure aus Wirtschaft, Wissenschaft, Staat und Gesellschaft zusammenführt. Als gemeinsame Aufgabe sehen es die Partner, mit neuen Technologien die Märkte der Zukunft zu erschließen und auf diesem Weg auch die Beschäftigung am Hochlohnstandort Deutschland zu sichern. Von den neuen Forschungsinfrastrukturen sollen Impulse ausgehen, die die heimische Wirtschaft im internationalen Wettbewerb stärken. 22 TOOLS

25 Neues Internetportal gegen Produktpiraterie Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT startete jetzt unter» neues Internetportal zum Thema Produktpiraterie. Es wendet sich vor allem an Unternehmen, die sich von einer konkreten Gefahr der Produktpiraterie bedroht sehen oder bereits von Imitationsfällen betroffen sind. Ziel ist es, diesen Unternehmen bei der Suche nach wirksamen Mechanismen zum Schutz vor Produktimitationen zu helfen. Das neue Portal bietet ihnen unter anderem einen Fragenkatalog, um ihre Situation genau unter die Lupe zu nehmen. Alle, die den Fragebogen ausfüllen, erhalten dann eine individuelle Auswertung über geeignete Schutzmechanismen für ihren konkreten Anwendungsfall. Zusätzlich stellt das Portal eine Suchfunktion bereit, mit der die Nutzer aus einer Liste von technischen und strategischen Schutzmechanismen selbstständig passende Maßnahmen auswählen können, die sich zur Umsetzung ihrem Unternehmen eignen. Das Portal entstand im Forschungsprojekt»Technologie-Know-how- Schutz«und wurde gefördert durch die Stiftung Industrieforschung sowie fünf Industriepartner. Neun Unternehmen im Finale zum»werkzeugbau des Jahres 2008«Auch in diesem Jahr veranstalten WZL und Fraunhofer IPT wieder den Wettbewerb»Excellence in Production«zum»Werkzeugbau des Jahres 2008«. Der Wettbewerb für Unternehmen des Werkzeug- und Formenbaus findet bereits zum fünften Mal statt. Mit 327 beteiligten Unternehmen konnten die Veranstalter einen leichten Zuwachs verbuchen. Für das Finale wurden in diesem Jahr neun Unternehmen nominiert, die sich der Bewertung einer hochkarätigen Jury von Vertretern aus Industrieunternehmen, Verbänden und Forschung stellten. Die Preisverleihung zum»werkzeugbau des Jahres 2008«findet im Rahmen einer feierlichen Abendveranstaltung am 30. September 2008 im Krönungssaal des Aachener Rathauses während des 8. Internationalen Kolloquiums»Werkzeugbau mit Zukunft«statt. Zudem berichten ausgewählte Finalisten in Vorträgen während des Kolloquiums über ihre Erfolgsstrategien. Im Finale begegnen sich nun die Audi AG Sparte Werkzeugbau aus Ingolstadt, die GKN Driveline Trier GmbH aus Trier, die Hilti AG aus Schaan, die Progress-Werk Oberkirch AG aus Oberkirch, die Siebenwurst GmbH & Co. KG aus Dietfurt, die Summerer Technologies GmbH & Co. KG aus Schechen-Rosenheim, WIRO Präzisions- Werkzeugbau GmbH & Co. KG aus Olpe, die ZF Sachs AG aus Schweinfurt und die z-werkzeugbau-gmbh aus Dornbirn. Die Jury zeichnet während der Preisverleihung sowohl den Gesamtsieger als auch die Besten innerhalb verschiedener Kategorien mit Preisen und Urkunden aus. Die nominierten Unternehmen können sich schon jetzt zu den besten Werkzeugbau-Betrieben im deutschsprachigen Raum zählen. So bewerten die Juroren entlang der kompletten Prozesskette die technologische Leistungsfähigkeit sowie finanzielle, organisatorische und strategische Aspekte der Unternehmen. Ein Expertenteam besuchte die Finalisten vor Ort und konnte sich persönlich von der Leistungsfähigkeit der Unternehmen überzeugen. Der Wettbewerb und das 8. Internationale Kolloquium»Werkzeugbau mit Zukunft«werden von den Unternehmen Uddeholm Tooling AB, Böhler Deutschland und der DEMAT GmbH, Veranstalter der Branchenmesse EuroMold, unterstützt. Weitere Partner des Wettbewerbs sind die VDI nachrichten, die Fachzeitschrift werkzeug&formenbau und der VDMA Fachverband Präzisionswerkzeuge. Alle teilnehmenden Unternehmen erhalten von den Veranstaltern eine individuelle Auswertung über die eigenen Stärken und Potenziale im anonymisierten Wettbewerbsvergleich. Mit dieser Auswertung können nun die Unternehmen gezielt ihre Wettbewerbsposition ausbauen. TOOLS

26 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Bausteine der Personalentwicklung Globalisierung und ein immer beweglicheres wirtschaftliches Umfeld bilden die aktuellen Herausforderungen für Unternehmen in Hochlohnländern so zumindest die wiederkehrende Meinung öffentlicher Debatten.»Hochmotivierte und lernbereite Mitarbeiter einstellen«heißt die entsprechende Lösungsstrategie»Change Management«,»Lernende Organisation«und»Wissensmanagement«sind nur einige der Schlagworte, mit denen die Presse diese Diskussionen kommentiert. Doch wie sieht es tatsächlich in den Unternehmen aus? Welche Strategien verfolgen die deutschen Global Player, die kleinen und mittleren Unternehmen in der Personalentwicklung und welchen Herausforderungen müssen sie dabei begegnen? Wie wird das Wissen um Schulungsnotwendigkeiten in den Unternehmen behandelt? Welchen Stellenwert nimmt die Personalentwicklung ein? Und welche Maßnahmen werden tatsächlich umgesetzt? Diesen Fragen ging der Siemens Business Service mit seiner Studie»Wissen und Lernen 2010«nach. Fazit ist: Alle Entscheider in technologiegeprägten Geschäftsumfeldern vom Maschinen- und Anlagenbau, der Automobilund Automobilzuliefererindustrie, Hightech und Energie bis hin zu angegliederten Dienstleistern sind sich einig, dass die Personalentwicklung ein dringendes Aktionsfeld ist, das alle Mitarbeiter vom»bodenpersonal«bis zur Chefetage betrifft. Sie muss in die Unternehmensstrategie eingebunden werden, sie soll proaktiv nicht nur reaktiv und als wertschöpfender Prozess im Unternehmen verankert sein, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und auszubauen. Es gilt, innovative Produkte flexibel zu entwickeln, schnell marktfähig zu machen sowie qualitativ hochwertig umzusetzen und auch komplexe Aufträge zügig und kundenorientiert zu erfüllen. Hierzu müssen Produktionsprozesse gestaltet, modernste Technologien implementiert und Qualitätsstandards eingehalten werden. Exakt in diesen Wissensgebieten gilt es, Mitarbeiter wie Entscheider kontinuierlich zu schulen. Und genau hier setzen die Weiterbildungsmaßnahmen von WZL und Fraunhofer IPT an, die über das WZLforum angeboten werden. Die Institute sind sich bewusst, dass Personalentwicklung ein strategisches Feld ist, das nicht allein auf den Entscheidungen von Führungspersonal beruht. Es vereint vielmehr unterschiedlichste Sichtweisen: die unternehmerische Sicht Personalentwicklung im Kontext von Kostendruck und Produktivitätssteigerung, die persönliche Sicht Lernen zur nachhaltigen Sicherung der Beschäftigung(-sfähigkeit) und die Entwicklung erfolgskritischen Wissens. Um innerhalb dieser Dimensionen ein möglichst breites Spektrum anbieten zu können, verfolgt das WZLforum vielfältige Wege mit unterschiedlichen, jedoch miteinander verzahnten Institutionen: Fachwissen für den Wettbewerb So bündelt das WZLforum die Kompetenzen von WZL und Fraunhofer IPT und setzt praxisrelevantes Wissen, Trends und Forschungsergebnisse aus der Produktionstechnik in unterschiedlichen Veranstaltungen um. Oberstes Ziel ist es dabei, mit aktuellen Veranstaltungsinhalten zu betrieblichen Fragen schnell und effektiv eine Brücke zwischen Forschung, Wissenschaft und Industrie zu schlagen: Der Kunde ist nicht nur den entscheidenden Schritt im Wettbewerb mit anderen Unternehmen schneller; er ist auch in der Lage, seinen Mitarbeitern innerhalb der eigenen Personalentwicklung eine perfekt zur jeweiligen Branche passende Weiterbildung anzubieten, die zur individuellen Qualifikation auch außerhalb des Unternehmens dient. Das WZLforum organisiert vor allem ein- bis zweitägige Seminare, Konferenzen und Tagungen, im Jahr 2007 beispielsweise rund 70 Veranstaltungen mit ingesamt rund 4000 Teilnehmern. Die Teilnehmer profitieren dabei von den Praxiserfahrungen ausgewählter Referenten. Sie lernen ein breites Spektrum an Themen aus den Bereichen 24 TOOLS

27 des strategischen Managements sowie des Innovations-, Produktions- und Qualitätsmanagements kennen, das wichtig für die Entwicklungsprozesse in Unternehmen ist. Zu jedem Seminar stellt das WZLforum ausführliche und ergänzende Seminarunterlagen zur Verfügung, die das Verständnis erleichtern und Raum bieten, bestimmte Gebiete zu vertiefen. Natürlich sind die Veranstaltungen so konzipiert, dass neben der konzentrierten Wissensvermittlung genügend Zeit für Erfahrungsaustausch mit Referenten, Industrievertretern und Teilnehmern bleibt. So fördert das Veranstaltungskonzept gleichzeitig produktive Diskussionen, aber auch das Knüpfen wertvoller Kontakte mit Entscheidungsträgern aus der jeweiligen Branche. Management-Know-how im eigenen Haus Beim Thema»Know-how-Erwerb«steht ein Unternehmen wie bei jedem anderen Gut vor einer Make-or-buy-Alternative: Der Zukauf kann sowohl in Form von Beratungsleistungen wie durch den»einkauf«neuer und bereits geschulter Mitarbeiter erfolgen. Bei der Entscheidungsfindung gilt es daher lang- und kurzfristige Unternehmensziele abzuwägen mit Kostenbetrachtungen und intrinsischen Motivationen wie Mitarbeitermotivation und -bindung. Die eigene Wettbewerbsfähigkeit steht auf dem Prüfstand und immer mehr große, kleine und mittlere Unternehmen in Hochlohnländern entscheiden sich für den Aufbau von Wissen im eigenen Haus. Doch ob nun aus unternehmerischer Sicht gehandelt wird oder eine persönliche Karriere im Fokus steht fundamental ist die Auswahl des geeigneten Know-how-Lieferanten. Einen sicheren Weg, das begehrte Know-how aufzubauen, bieten nachweislich exzellente Universitäten in Deutschland. Spezielle Seminare, die schnell und zuverlässig Wissenslücken ob nun im Management oder bei speziellen Technologien schließen, können ebenso wie seriöse, berufsbegleitende Studienprogramme umfassend aufeinander abgestimmte Inhalte vermitteln, um Management-Know-how in Unternehmen nachhaltig aufzubauen. Wichtig ist dabei neben Beiträgen renommierter Wissenschaftler auch die Diskussion mit Persönlichkeiten aus der Wirtschaft, die in hochkarätigen Teilnehmerkreisen individuelle Lösungsansätze erörtern. Der Executive MBA für Technologiemanager, der gemeinsam von der RWTH Aachen mit der Fraunhofer-Gesellschaft und den Dozenten der Universität St. Gallen angeboten wird, eröffnet hochmotivierten Mitarbeitern ganz gezielt die Chance, sich in aufeinander abgestimmten Modulen aus den Bereichen»Strategie«,»Technologiemanagement«,»Finanzen«,»Soziale Kompetenz«oder»Betriebliche Prozesse» auf Führungspositionen in Unternehmen vorzubereiten und, die Vision des Unternehmens tragend, einen volkswirtschaftlichen Beitrag zu leisten. TOOLS

28 TITELTHEMA THEMEN NEWS KARRIERE Aus dem Institut in die Industrie Nicht nur der Wissenstransfer in die Industrie als ein Baustein von Personalentwicklung für Unternehmen, sondern auch die gezielte Qualifikation der eigenen Mitarbeiter ist WZL und Fraunhofer IPT ein Anliegen. Im Sinne einer ganzheitlichen Förderung stellen die Institute, operativ unterstützt durch das WZLforum, ihren wissenschaftlichen Mitarbeitern vielfältige und hochwertige, aufeinander abgestimmte Weiterbildungsangebote zur Verfügung. Hier können sie ihre Kompetenzen ausbauen und wichtige Qualifikationen jenseits der fachlichen Expertise trainieren, um fit für den Sprung in die Industrie zu werden. Nicht nur grundlegende rhetorische, Präsentations- und Formulierungsfähigkeiten werden geschult, sondern auch Beratungs- und Verhandlungsgeschick sowie die Grundlagen strukturierten Projektmanagements und soziale Kompetenzen trainiert. Fachmedien für Entscheider Eine hochspezialisierte Industrie verlangt nach Publikationen, die präzises Fachwissen kompetent aufarbeiten. Deshalb hat das Institut für Industriekommunikation und Fachmedien (IFF) an der RWTH Aachen im vergangenen Jahr den Wissenschaftsverlag Apprimus gegründet, der für den Transfer von Inhalten aus den Instituten in die Industrie steht. Der Verlag publiziert fachbezogenes Wissen und aktuelle Informationen für Praktiker und deckt das Informationsbedürfnis von Experten zu den Themen der Fertigungstechnologie, des Produktionsmanagements, der Messtechnik, des Qualitätsmanagement und der Werkzeugmaschinen. Mit der Veröffentlichung der Festschrift»Excellence in Production«anlässlich des 70. Geburstags von Professor Walter Eversheim im vergangenen Jahr startete der Verlag seinen Betrieb. Seit April veröffentlicht er außerdem die Dissertationsschriften der Doktoranden von WZL und Fraunhofer IPT. Darüber hinaus werden auch Studien und Tagungsbände publiziert und vertrieben. So sichert der Verlag mit seinen Fachmedien für Entscheider und Fachkräfte den zeitnahen Transfer von Ergebnissen aus der Aachener Produktionstechnik in die Industrie. Dieses Wissen und Know-how möchte auch (aus-) gelebt werden: Bieten die zahlreichen Industrieund Forschungsprojekte den wissenschaftlichen Mitarbeitern von WZL und Fraunhofer IPT schon ausreichend Gelegenheit, um die vermittelten Kompetenzen in die Praxis umzusetzen, kommt natur- und wunschgemäß für jeden von ihnen irgendwann der Tag, das Erlernte auch in die Industrie zu tragen. Diesen Kreis schließt daher die interne Personalberatung von WZL und Fraunhofer IPT, der Karrierepool WZL Aachen GmbH. Aus persönlicher Sicht bietet der Karrierepool jedem wissenschaftlichen Mitarbeiter am Ende seiner Institutszeit die Gelegenheit, sich in Einzelgesprächen und Gruppentrainings seine persönlichen Karriereziele bewusst zu machen und im Einklang mit den erworbenen Kompetenzen zu reflektieren. Ziel ist die systematische, strategische und ganzheitliche Herangehensweise an den eigenen Bewerbungsprozess und das damit verbundene, optimale Ausschöpfen der individuellen Möglichkeiten. Aus Sicht der Industrie bietet der Karrierepool Unternehmen einen Grundstein für Personalentwicklung nämlich neue Mitarbeiter, deren Fähigkeiten und persönliche Interessen mit den Anforderungen der einzelnen Unternehmen jedes Mal aufs Neue abgeglichen werden. 26 TOOLS

29 Termine 23. September 2008 Prozessoptimierung in der Produktion September 2008 Basisseminar Umformtechnik September 2008 Zustandsüberwachung und -diagnose an Produktionsmaschinen 29. September 2008 Hartbearbeitung im Werkzeug und Formenbau 29. September 2008 Werkzeugkalkulation Grundlagen und Anwendung aktueller Methoden 30. September - 1. Oktober 2008 Basisseminar Fabrikplanung Methoden und Praxis 30. September - 1. Oktober 2008 Basic Lean Administration: Potenziale erkennen und nutzen 30. September bis 1. Oktober Internationales Kolloquium»Werkzeugbau mit Zukunft« Oktober 2008 Lean Junior Expert:»Produktion«22. Oktober 2008 Senkung von Kosten und Durchlaufzeit Oktober 2008 Aachener Automatisierungstage 23. Oktober 2008 Mitarbeitermotivation und Entlohnungssysteme Oktober 2008 Wertstromdesign in der Administration Oktober 2008 Praxisworkshop Wertstromdesign:»Live«in der Lernfabrik 26. November 2008 Info-Veranstaltung»Executive MBA für Technologiemanager«Detaillierte Informationen zu unseren Seminaren und Konferenzen finden Sie im Internet unter: und Messen Dezember 2008 EuroMold Oktober 2008 Aktuelle Entwicklungen beim Vorverzahnen 15. Oktober 2008 Process Excellence Gestaltung, Harmonisierung und Optimierung von Prozessen Oktober 2008 Praxisseminar»Schwingungstechnik an Werkzeugmaschinen«21. Oktober 2008 Basisseminar»Fertigungsintegrierte Bildverarbeitung«TOOLS

30 Investition in die Zukunft Der RWTH Aachen Campus Die RWTH Aachen plant, auf einem Gesamtareal von etwa 2,5 Quadratkilometern einen der größten technologieorientierten Campusbereiche Europas zu schaffen. In Aachen-Melaten in unmittelbarer Umgebung von WZL und Fraunhofer IPT und auf dem Gelände des alten Aachener Westbahnhofs soll bis zum Jahr 2014 eines der national und international bedeutendsten Wissen- und Forschungszentren entstehen. Bis zu 15 Cluster werden Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen Raum und Ressourcen bieten, um Zukunftsthemen gemeinsam zu bearbeiten von der Produktionstechnik über Themen wie Energie, Mobilität und IT bis hin zu Medizin- und Werkstofftechnik. Entwurf des neuen RWTH Aachen Campus der Architektengruppe rha reicher haase associierte GmbH aus Aachen. Der RWTH Aachen Campus soll rund Forschern und Entwicklern sowie ihren Mitarbeitern eine repräsentative Arbeitsumgebung und ein hohes Maß an Lebensqualität bieten. Dafür sorgen nicht nur Forschungslabore, Büros, High- Tech-Produktionsstätten und ein hochkarätiges Weiterbildungszentrum, sondern auch Hotels, Gastronomie und Wohnbereiche mit Einkaufsmöglichkeiten, Kinderbetreuung sowie vielfältigen Service- und Transfereinrichtungen. Der Startschuss für die ersten Bauaktivitäten fällt bereits im kommenden Jahr. Dann soll das Gebiet Melaten erschlossen werden und die ersten sechs Cluster entstehen. Im folgenden Jahr ist geplant, das Areal um den Aachener Westbahnhof mit weiteren vier Clustern zu besiedeln und so einen sicheren Grundstein für weiteres Wachstum zu legen. Unterstützende Infrastruktur mit Bibliotheken, Hotels, einer Kongresshalle und weiteren Serviceeinrichtungen rundet schließlich das Bild ab. Durch das in Deutschland einzigartige Angebot der»immatrikulation«von Mitarbeitern angesiedelter Unternehmen an der RWTH Aachen eröffnet der RWTH Aachen Campus eine völlig neue Form des Austausches zwischen Industrie und Hochschule: Unternehmen, die sich auf dem Campus ansiedeln, können sich aktiv an Forschung, Entwicklung und Lehre beteiligen und sich an der Hochschule unmittelbar den Zugang zu qualifiziertem Nachwuchs sichern. Für die Studierenden selbst bedeutet dies in jedem Fall ein großes Plus an Praxisnähe von der ersten Studienarbeit im Unternehmen der Wahl bis hin zu schnellen und praxisorientierten Promotionsverfahren. Kontakt Martina Mainz Projektleitung RWTH Campus Telefon TOOLS