Nachhaltigkeit großes Thema auf der AMB

Stuttgart - Immer mehr Unternehmen des Maschinenbaus und der Metallbearbeitung überprüfen, wo sie Optimierungspotenzial im Bereich Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung haben. Auch viele Aussteller der AMB 2020 im September beschäftigen sich mit dieser Frage. Sicherlich interessieren sich auch viele AMB-Besucher – und damit ja auch Anwender und Kunden – für dieses Thema.

Langlebigkeit von Produkten gewährleisten

Als Spannmittelhersteller setzt das Unternehmen Hainbuch beim Thema Ressourcenschonung vor allem auf Langlebigkeit: „Viele Produkte auf dem Markt landen nach ihrem Verschleiß direkt im Müll", sagt Stefan Nitsche, Leiter Produktmanagement bei Hainbuch. Deshalb legt das Unternehmen großen Wert darauf, eine extrem lange Einsatzzeit der Produkte zu gewährleisten, die über den natürlichen Verschleiß einzelner Bauteile hinausgeht. Dafür bietet Hainbuch seinen Kunden regelmäßige Wartungen und Inspektionen an. So werden z. B. die werkstückberührenden Spannelemente nachvulkanisiert, entstandene Unebenheiten egalisiert und Verschleißstellen neu beschichtet.

Doch auch die Anwender selbst könnten laut Nitsche durch vorbeugende Wartung zur Langlebigkeit ihrer Spannmittel beitragen: „Im Idealfall sollten die Maschinen einmal am Tag kurz angehalten werden, um sie von Spänen und Schmutz zu befreien. Das Problem ist, dass viele Kunden sich das nicht leisten können, weil sie hohe Stückzahlen zu produzieren haben."

Baukasten-System vereint Effizienz und Nachhaltigkeit

Ein gewichtiger Grund für den Besuch einer AMB ist es, das eigene Unternehmen oder die Abteilung wirtschaftlich zukunftsfähig aufzustellen, indem die optimale Technik vom passenden Hersteller beschafft wird. Nitsche sieht die Aufgabe der Werkzeugindustrie darin, Nachhaltigkeit und Effizienz für die Kunden zu vereinen. Hainbuch bietet Anwendern ein Baukasten-System an, mit dem Werkzeugmaschinen ohne Mehraufwand an unterschiedliche Fertigungsaufträge angepasst werden können: So muss für unterschiedliche Werkstückgeometrien lediglich die entsprechende Adaption in das Spannmittel eingesetzt werden. „Durch unsere Schnellwechsel-Schnittstellen können unsere Kunden so schnell umrüsten, sodass sie damit, aufgrund der eingesparten Rüstzeit, ganze Maschinen einsparen können", erklärt Nitsche.

Vermeidung von Teile-Tourismus

Ein wichtiger Aspekt der Nachhaltigkeit besteht darin, die eigenen Produkte und Fertigungsprozesse immer wieder auf den Prüfstand zu stellen. Maschinen- und Anlagenbauer wollen Anwender in die Lage versetzen, effizienter und umweltschonender zu produzieren. Interessant für Besucher der AMB sind hierfür das Rahmenprogramm und auch das persönlichen Gespräch direkt am Stand. „Unsere Kunden versuchen bereits heute Bauteile möglichst ressourcenschonend herzustellen. Wir als Hersteller für Werkzeugmaschinen unterstützen sie dabei, indem wir technologisch möglichst viele unterschiedliche Bearbeitungsschritte weitestgehend in einer Maschine konzentrieren", sagt der Geschäftsführer von Burkhardt+Weber, Olaf Furtmeier. Wenn ein Bauteil statt auf neun Aufspannungen in vier verschiedenen Maschinen - Drehbearbeitung, kubische Bearbeitung, Verzahnung und Schleifen - in drei Aufspannungen und nur einer Maschine hergestellt werde, werde der gesamte Prozess effizienter.

Auch Lieferzeiten und Risiko würden damit sinken. „Der ökologische Footprint wird verbessert, indem Ressourcen, Energie, Zeit und Platz gespart werden. Um das zu realisieren, besteht die Herausforderung für uns als Maschinenhersteller darin, dass wir uns mit Bearbeitungsmethoden beschäftigen müssen, die uns bis dato eher fremd waren, wie Schleifen oder Verzahnen", beschreibt Furtmeier die notwendigen Anstrengungen.

Flexibiliät versus Spezialisierung

„Wir bauen Maschinen für die Schwerzerspanung. Damit lassen sich sehr große Bauteile über einen langen Zeitraum sehr genau zerspanen", sagt Furtmeier. „Es ist keine Seltenheit, dass 25 Jahre alte Maschinen von uns heute noch mit derselben Genauigkeit arbeiten", sagt Furtmeier. Andere Hersteller würden eher den Ansatz einer hohen Flexibilität verfolgen, also Maschinen produzieren, die von der Leichtmetallbearbeitung mit hohen Spindeldrehzahlen und hohen Beschleunigungen bis hin zu schweren Bauteilen sehr flexibel einsetzbar sind. „Wir streben nicht an, beides zu können, sondern fokussieren uns auf die Schwerzerspanung und legen entscheidende Größen wie die mechanische Dimensionierung darauf hin aus. Das macht unsere Maschinen so langlebig – ein wichtiger Aspekt der Nachhaltigkeit, wie ich finde", erläutert Furtmeier.

Weniger Abfälle, mehr Recycling

Das Einsparen von Rohstoffen bei der Bearbeitung von Werkstücken ist heute Stand der Technik. So ist laut Gerhard Knienieder, Geschäftsführer des fränkischen Werkzeugherstellers Emuge, im Zerspanungsprozess bereits seit einigen Jahren der Trend zum „near net shape" vollzogen: Bereits vor der Bearbeitung werden die Werkstücke an die Form des fertigen Bauteils angepasst, um das Aufmaß für die Bearbeitung so weit wie möglich zu reduzieren. Je näher bereits das Rohteil am fertigen Bauteil ist, desto schneller ist der Job erledigt und als Zusatznutzen entsteht weniger Späneabfall in der Fertigung. Damit sinkt die Schruppbearbeitung beim Fräsen während die Schlichtbearbeitung an Bedeutung gewinnt.

Auch das Recycling der Abfälle ist in der Metallbearbeitungsindustrie seit langem eingespielt. Metallspäne und andere Produktionsabfälle werden von den Fertigungsbetrieben selbst oder von spezialisierten Verwertungsunternehmen gesammelt und wieder der Rohmetallgewinnung zugeführt. Laut Knienieder sei das vor allem bei kobalt- und wolframhaltigen Edelmetallen, wie sie auch bei Emuge in der Werkzeugherstellung verwendet werden, ein wichtiger und geläufiger Prozess.

Ressourcen schonen durch Minimalmengenschmierung

Ein weiterer Nachhaltigkeitstrend: Statt großen Mengen an Kühl- und anderen Schmiermitteln setzt man immer häufiger auf die Minimalmengenschmierung: „Für die Bearbeitung wird hier nur noch ein Hauch von Öl gebraucht, was extrem ressourcenschonend ist", so Knienieder. Vor allem bei der Serienfertigung in der Automobilindustrie werde diese Technik bereits eingesetzt. Die Aufgabe von Werkzeugherstellern sei es nun, mehr und mehr Werkzeuge auf diese Art der Verwendung vorzubereiten. Energieeinsparung ist ein weiteres Thema. „Wir müssen in der Produktion darauf achten, dass weniger Energie verbraucht wird. Nicht nur um CO2 zu vermeiden, sondern auch aus Eigeninteresse im Sinne der Kosteneinsparung," sagt Knienieder. Hierbei helfe auch die Digitalisierung. Zudem will er die gesamte Produktions- und Lieferkette auf ihre Nachhaltigkeit überprüfen. „In ein paar Jahren werden wir nachweisen können müssen, wie der CO2-Footprint unserer einzelnen Produkte ist."

Hohe Quote an Gutteilen schont Ressourcen

Eine große Chance steckt auch in der Digitalisierung des Produktionsprozesses. „Wir haben uns mit unserem Esprit CAM-System für CNC-Maschinen neu aufgestellt. Ein wesentlicher Aspekt hierbei war das Thema der Nachhaltigkeit", sagt Sales- und Channel-Manager bei DP Technology, Kai Lehmann. Eine Software für die Programmierung einer Werkzeugmaschine müsse zuallererst leicht zu bedienen sein. „Wir haben viel Wissen in die Software integriert, um die Vorbereitung der Zerspanung nachhaltig im Sinne der Programmierung zu gestalten. Ein wesentlicher Aspekt ist, dass wir eine hohe Reproduzierbarkeit erreicht haben", sagt Lehmann.

„Wir haben durch die Nutzung von Elementen der künstlichen Intelligenz an der Schraube der Betriebsauslastung gedreht. Wenn weniger Maschinen im Leerlauf stehen und ein Auftrag nicht lange angepasst werden muss, beinhaltet auch das einen positiven Umwelteffekt", sagt Lehmann. Erreicht wurde dies, indem die Software künftig auf sich ändernde Situationen schneller reagiert. So kann ein Bearbeitungsjob, der ursprünglich für eine Siemens-Steuerung angelegt war, schnell auch auf einer Heidenhain produziert werden oder eine Bearbeitung, die auf einer Fräsmaschine geplant war, in wenigen Schritten auf einer Dreh-/Fräsmaschine abgewickelt werden.

Wichtig sei auch die Schonung von Werkzeugen und zeit- sowie energieeffiziente Werkzeugwege. „Nehmen Sie nur die Optimierung des Werkzeugeinstichs. Hier schlägt die Software mittlerweile Verfahrensweisen vor, die so komplex berechnet werden, dass es von Menschen mit händischer Programmierung an der Steuerung nicht mehr zu leisten ist. So werden unter anderem Schläge bzw. Spannungsspitzen auf das Werkzeug verhindert und somit eine gleichmäßige Spanbildung bei hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit erreicht", so Lehmann.

Um künftig mehr Potenzial in Sachen Nachhaltigkeit zu heben, müsse sich das Verhältnis von Software-Lieferant und Anwender grundlegend ändern. „Viele kleine Firmen kommen mit den technologischen Sprüngen nicht mehr mit. Gleichzeitig müssen wir es schaffen, noch individueller und tiefer in Analyse und Optimierung in den Betrieben einzusteigen. Ich sehe uns in der Zukunft eher als Technologie-Partner, statt Zulieferer. Dann können auch Aspekte der Nachhaltigkeit noch einmal besser bearbeitet werden", blickt er in die Zukunft.

Erster wichtiger Schritt hin zur Klimaneutralität

Im Dezember vergangenen Jahres wurde bekannt, dass der Europäische Rat den Green New Deal der EU-Kommission unterstützt und einen konkreten Aktionsplan fordert, um bis zum Jahr 2050 Klimaneutralität zu erreichen. Dazu sagte Matthias Zelinger, Klima- und Energiepolitischer Sprecher des VDMA: „Der Ratsbeschluss zeigt, dass die EU ihre Verpflichtungen des Pariser Klimaabkommens ernst nimmt. Der Konsens der 28 Mitgliedstaaten ist ein wichtiger erster Schritt auf dem Weg zur Klimaneutralität. Politisches Engagement allein reicht jedoch nicht aus. Der Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft wird eine Herausforderung für alle Bereiche der Gesellschaft sein, einschließlich der Industrie. Der VDMA fordert seit langem einen Rahmen, der die richtigen marktwirtschaftlichen Anreize für die Umstellung auf alternative, klimafreundliche Technologien setzt. Ermutigend ist, dass der EU-Rat nicht nur die Ziele bekräftigt, sondern auch Rahmenbedingungen fordert, die den Übergang für die Unternehmen erleichtern sollen."

Verträglich für Maschine und Klima

Auch Hersteller von Schmier- und Kühlstoffen forschen und entwickeln ihre Produkte unter Beachtung der Nachhaltigkeit, Beispiel AMB-Aussteller Oelheld GmbH, der angibt seine Produkte für „Mensch, Natur und Maschine" zu optimieren. Neben der Funktionalität und der Verträglichkeit mit Maschinenbauteilen achtet das Unternehmen darauf, nachhaltige Rohstoffe zu verwenden und konzentriert sich in der Entwicklung auf umweltfreundliche und ressourcenschonende Produkte, die gemäß der Vorschriften weder Schwermetalle noch aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten und darüber hinaus geruchsneutral und hautverträglich sind.


Über die AMB

Zur 20. AMB vom 15. bis 19. September 2020 werden rund 90.000 internationale Fachbesucher und 1.500 Aussteller auf dem Stuttgarter Messegelände erwartet. Auf einer Fläche von mehr als 120.000 Bruttoquadratmetern stehen dann Innovationen und Weiterentwicklungen für spanende und abtragende Werkzeugmaschinen, Präzisionswerkzeuge, Messtechnik und Qualitätssicherung, Roboter, Werkstück- und Werkzeughandhabungstechnik, Industrial Software & Engineering, Bauteile, Baugruppen und Zubehör im Fokus. Unterstützt wird die AMB 2020 von den ideellen Trägerverbänden VDMA Fachverband Präzisionswerkzeuge, VDMA Fachverband Software und Digitalisierung sowie VDW Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken.


Quelle und Vorschaubild: AMB, Landesmesse Stuttgart GmbH

Quellen Beitragsbilder: Foto 1: Hainbuch, Fotos 2 + 3: EMUGE-FRANKEN, Foto 4: Messe Stuttgart