Werkzeugbau Simulationstools von Autoform im Einsatz bei Wesoba

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Um sich gegen den massiven Wettbewerb aus dem Ausland behaupten zu können, müssen deutsche Werkzeugbauer eine eigene Strategie entwickeln. Wesoba hat dies getan. Grundstein sind Simulationstools von Autoform.

Der Werkzeugbau in Deutschland hat ein Abwanderungsproblem. „Von – sagen wir – 1000 Teilen, die noch vor 15 Jahren im deutschen Markt vergeben wurden, sind heute vielleicht noch 200 oder 300 übrig“, verdeutlicht es Leonard Krauss an einer Relation. „Viele Werkzeuge werden mittlerweile in Osteuropa, Italien oder Fernost hergestellt. Aus diesem sinkenden Volumen resultierte in den letzten Jahren eine ganze Reihe von Insolvenzen.“ Der Global Key Account Manager von Autoform ist aber überzeugt, dass betreuungsintensive Bauteile, zum Beispiel Sichtteile, auch weiterhin in Deutschland angefragt werden. Sie sind die Zukunft des deutschen Werkzeugbaus und damit von Unternehmen, die dieses Spektrum bedienen können. Zu ihnen gehört Wesoba aus Schwarzenberg. Zumal das Unternehmen den Werkzeugbau bis zum Tryout systematisch mit Simulationstools von Autoform absichert, damit schneller zum ersten Bauteil kommt sowie planungssicher und kosteneffizient agiert.

Entwicklung zum größeren Werkzeug

„Im Werkzeugbau konzentrieren wir uns auf Transfer- und Linienwerkzeuge für Stahl-, Edelstahl- und Aluminiumbauteile“, berichtet Geschäftsführer Georg Pfaff. „Schwerpunkt ist das gezogene Teil mit komplexer Geometrie. Hier entwickeln wir uns konsequent zum größeren Werkzeug weiter.“ Zunehmend geschieht dies auch für Teile aus hochfesten Stählen – extreme Toleranzen und hohe Oberflächenansprüche sind ohnehin zu erfüllen. „Diese Kombination erklärt, warum wir simulieren müssen. Erfahrungswissen und händisches Arbeiten reichen einfach nicht mehr aus.“

Modell und Werkzeug immer besser übereinbringen

Das größere, komplexere Werkzeug, das anspruchsvolle, hochwertige Bauteil – gern im Sichtbereich – und die Entwicklung zum Systemanbieter, mit der ein Kunde neben den Werkzeugen auch die Schweißvorrichtung oder die Roboteranlage für ein Produkt erhält, sind für die nächsten Jahre die vorrangigen Ziele der Schwarzenberger. Dafür beherrscht das Unternehmen eine große Fertigungstiefe, kann die Betriebsmittel komplett liefern und schafft systematisch noch fehlende Voraussetzungen. So entsteht im Augenblick zum Beispiel ein Anbau für eine neue 1600-Tonnen-Presse, mit der sich künftig vermehrt Linienwerkzeugsätze und größere, kompliziertere Transferwerkzeuge fertigen lassen und das Unternehmen sich vom Wettbewerb abheben kann. Zugleich baut es die Zusammenarbeit mit Autoform aus, um Modell und Werkzeug immer besser übereinzubringen. „Wir sind jetzt die ersten Schritte in Richtung Oberfläche gegangen“, erklärt Christian Pfaff, der zusammen mit seinem Bruder das Unternehmen leitet. „In langfristigen Kooperationen werden wir diesen Weg mit unseren Kunden fortsetzen, sodass diese selbst einschätzen können, welcher Schritt als nächster möglich ist.“

Herstellbarkeit der Bauteile garantieren

Autoform nimmt in dieser Konstellation mittlerweile eine besondere Rolle ein: Die Zusammenarbeit hatte zwar schon 2008 begonnen, richtig intensiv wurde sie jedoch vor etwa zwei Jahren. „Heute sehen wir in Autoform die Lösung, die Herstellbarkeit der Bauteile zu garantieren und unseren Kunden mit Gewissheit sagen zu können, dass es funktioniert. So erhalten wir frühzeitig im Fertigungsprozess die entscheidende Unterstützung auf dem Weg zum maßhaltigen Teil“, unterstreicht Christian Pfaff. Zudem sorgt die Software für einen Zeitsprung in der Entwicklung: „Speziell mit dem Autoform-Compensator erhalten wir auch eher die fertige Kompensation: Was früher mehrere händische Korrekturschleifen samt Konstruktionsänderung, Umprogrammierung, Schweißen, mechanischer Bearbeitung und Tryout erforderte, macht mittlerweile das Programm – und zwar schneller und genauer.“

Simulationstools: Ohne jede Korrekturschleife

„Begonnen hat die intensivierte Zusammenarbeit mit Schulungen zu Autoform Forming, die wir auf die Erstellung von Class-A-Flächen ausgerichtet haben“, erzählt Leonard Krauss. An der Exklusivschulung nahm neben den Simulationsanwendern und der Projektleitung von Wesoba auch ein Vertreter der Kundenseite teil. „Das hat gleich Vertrauen geschaffen“, betont Georg Pfaff. Dem Kunden wurde klar, was alles bei der Simulation zu beachten ist oder wie ausgewertet werden muss. Bei dem Grauzonenteil, an dem geschult wurde, musste keine einzige Schleife gefahren werden: 97 Prozent aller Messpunkte waren sofort in Ordnung.

„Im Anschluss erfolgte eine nächste Schulung zur Rückfederungskompensation“, ergänzt Krauss. „Mit einem Radhaus für Mercedes-Benz wurde gleich ein erstes Projekt umgesetzt und die Kompensation Schritt für Schritt gemeinsam aufgebaut.“ Beim Radeinbau gab es dann zunächst eine Abweichung zwischen Simulation und Praxis. In mehreren Runden wurde zusammen nach der Ursache geforscht, woher diese Abweichung stammt. Auch Fragen zur Auswertung am Bauteil wurden geklärt. Schließlich war die Lösung gefunden und das Bauteil konnte gefertigt werden. „Die Schulung, der Service und die Anwendung liefen sehr gut ab“, hebt daher Christian Pfaff hervor. „Mittlerweile ist es so, dass wir kein Teil mehr ohne Compensator fertigen.“

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So wird das Bauteildesign mit dem Compensator  geprüft

Der Compensator ordnet sich ein in eine Reihe von Autoform-Tools, die Wesoba heute prozessbegleitend einsetzt. Zuerst wird dabei das Design eines Bauteils – mitunter schon vor Angebotslegung – auf Herstellbarkeit geprüft. Nach Rücksprache mit dem Kunden wird anschließend die Methode simuliert. Steht diese, wird das Werkzeug konstruiert und erstmals kompensiert, um etwaige Probleme der Herstellbarkeit herauszuarbeiten. Sind die Bauteile im Guss – ist das Werkzeug fertig –, startet eine weitere Kompensation. „Im nächsten Schritt haben wir dann ein fertiges Ziehteil, von dem wir die Flächen scannen. Um diese Flächen zu bewerten, nutzen wir erneut den Compensator“, erläutert Christian Pfaff. Schließlich werden die Fräsflächen für die Beschneidwerkzeuge umgesetzt. Auf diese Art erfolgen prozessbegleitend immer wieder Vergleiche von Simulation und Werkzeug – bis das erste Teil vorliegt.

Schneller zum genaueren Ergebnis 

Das Unternehmen zieht aus der Arbeit mit dem Compensator im Wesentlichen drei Haupteffekte: „Erst einmal nähern wir uns damit immer mehr der Praxis an. Und weil wir weniger Korrekturschleifen brauchen und schneller zum Ergebnis kommen, sparen wir natürlich Zeit und Kosten. In der reinen Kompensationsarbeit sind das pro Teil locker drei Wochen Arbeit. Drittens erhalten wir genauere Ergebnisse als beim händischen Arbeiten“, resümiert Christian Pfaff. Dabei kann neben der Rückfederung in Werkzeuglage heute auch die in Fahrzeuglage bestimmt und auf diese Art die Schwerkraft berücksichtigt werden. Bei all dem ist Pfaff so weit zu sagen: „Ohne Tools wie den Compensator würden wir uns die immer größeren, komplexeren Teile ebenso wenig zutrauen wie die Sichtteile.“