Auf dem Weg zu Industrie 4.0

Die Strunk GmbH ist ein CNC-Lohnfertiger mit rund 45 Mitarbeitern, spezialisiert auf schwer zerspanbare Werkstoffe und komplexe Bauteile. Geschäftsführer Patrick Panthel betont: „Unsere Aufträge beginnen häufig da, wo sich andere Zerspaner zurückhalten. Dementsprechend ist unsere Fertigung mit modernsten Maschinen zum 5-Achs-Fräsen und Drehfräsen ausgestattet. Die meisten davon sind automatisiert, so dass wir sehr flexibel und in der dritten Schicht mannlos fertigen können.“

Der Hightech-Maschinenpark besteht aus über 30 CNC-Dreh-, -Fräs-, -Bohr- und -Schleifmaschinen, mit denen das nach DIN ISO 9001 zertifizierte Unternehmen Bauteile aus Aluminium, Stahl, Titan und anderen schwer zerspanbaren Werkstoffen produziert – in Stückzahlen vom Prototyp bis zur Großserie. „Die Qualität unserer Bauteile spielt eine wichtige Rolle“, betont Patrick Panthel. „Wir gewährleisten sie über unsere eigene Qualitätssicherung mit hochwertigen 3D-Messmaschinen. Um sie zu erzeugen, sind jedoch die Maschinen und nicht zuletzt die Werkzeuge ausschlaggebend.“

Moritz Panthel, Sohn des Geschäftsführers, ist für Werkzeugeinkauf und -verwaltung zuständig. Mit Begeisterung berichtet er davon, wie Strunk das gesamte Werkzeugmanagement neu aufgestellt und nahezu durchgängig digitalisiert hat: „Wir sind damit auf dem Weg zu Industrie 4.0 ein gutes Stück vorangekommen und profitieren vielfältig von diesem Projekt. Wir wissen jetzt genau, wo sich welches Werkzeug befindet, sparen Rüstzeiten ein und haben die Prozesssicherheit deutlich erhöht.“

Eine neue Struktur fürs Werkzeugmanagement

Den Anfang machte schon vor rund zehn Jahren die Einführung des Werkzeugausgabesystems Toolbase, mit dem Strunk seine Werkzeuge lagermäßig verwaltet, Bestände abfragt und Nachbestellungen einleitet. Angesichts des Unternehmenswachstums stand 2024 im Werkzeugbereich eine Kapazitätserweiterung an. Moritz Panthel erklärt: „Wir haben bei uns inzwischen etwa 2200 Werkzeuge in den Magazinen an den Maschinen. Außerdem befinden sich noch zirka 3000 Artikel in den Toolbase-Automaten. Ohne digitale Unterstützung ist es schwer, den Überblick zu behalten, wo sich welches Werkzeug befindet und wann es auf welcher Maschine gebraucht wird. Insofern bot es sich an, mit der Erweiterung des Ausgabesystems das gesamte Werkzeugmanagement neu zu strukturieren.“

Bei der Suche nach einem geeigneten Partner, war für Moritz Panthel schnell klar, dass er mit Haimer zusammenarbeiten möchte. „Zum einen kennen wir das Unternehmen und die Qualität seiner Produkte von zahlreichen, bei uns im Umlauf befindlichen Werkzeugaufnahmen. Zum andern wollten wir auf jeden Fall ein Microset-Werkzeugvoreinstellgerät von Haimer, da wir diesen Hersteller für technisch führend erachten.“

Ein weiteres Entscheidungskriterium war, dass Haimer zum Microset-Voreinstellgerät UNO 20/40 auch die Daten- und Werkzeugverwaltungssoftware WinTool anbietet. „Dieses System ist genau das, was wir brauchen“, sagt Moritz Panthel. „Damit können wir die digitalen Zwillinge unserer Werkzeuge, aber auch Betriebsmittel, Maschinenprogramme, Prozesse, Stammdaten etc. übersichtlich verwalten.“ Dass Haimer mit 25 Prozent an der WinTool AG beteiligt ist, war für den Werkzeugverantwortlichen ein zusätzlicher Pluspunkt: „Das gibt uns die Sicherheit, dass Haimer auch im Softwarebereich Entwicklungen vorantreibt.“ Und nicht zuletzt sei es von Vorteil, dass das vorhandene Ausgabesystem Toolbase ebenfalls zum Haimer Lieferprogramm gehört. „Somit haben wir das komplette Digitalisierungspaket für den Werkzeugbereich aus einer Hand“, freut sich Moritz Panthel.

WinTool – zentrales Element der Fertigung

Inzwischen ist WinTool bei Strunk zum Dreh- und Angelpunkt der Werkzeugverwaltung und zu einer zentralen Software in der Fertigung geworden, was vor allem seiner guten Vernetzbarkeit zuzuschreiben ist. Die Software bietet Schnittstellen zum Microset-Voreinstellgerät, zum Toolbase-System, zur CAD/CAM- und auch zur ERP-Software, die Strunk Mitte 2025 in Betrieb nahm.

„Wir haben – ausgehend vom Werkzeugbereich – die Prozesse in der Fertigung komplett neu strukturiert“, betont Moritz Panthel. Den Startpunkt setzt die Eingabe des Fertigungsauftrags ins ERP-System. Betrifft er die Kostenstelle „Fräsen“, wird er an die WinTool-Software übergeben, die unter anderem auf den Rechnern im CAD/CAM-Büro läuft und Daten mit dem CAD/CAM-System austauschen kann. „Wenn wir in WinTool ein digitales Werkzeug öffnen, sehen wir die tatsächlichen Ausspannlängen, Störkonturen etc. Die Daten lassen sich direkt ins CAD/CAM-System importieren, so dass wir mit den Werkzeugen genauso programmieren können, wie sie letztendlich auf der Maschine sind. Das vermeidet Verwechslungen und letztendlich Kollisionen.“ Abschließend wird in WinTool ein digitales Datenblatt erstellt, das alle an der Maschine benötigten Werkzeuge enthält. Es wird zusammen mit dem Auftrag in die Fertigung weitergereicht.

Zum Rüsten der Maschine generiert sich der Bediener aus WinTool eine Netto-Beladeliste, die alle neu ins Magazin zu ladenden Werkzeuge enthält. Hilfreich ist hierbei, dass WinTool jedes physische Komplett-Werkzeug eindeutig mit seinem Lagerplatz identifizieren kann. Müssen die Werkzeuge erst zusammengebaut werden, erhält der Bediener aus WinTool die erforderlichen Daten inklusive der erlaubten Toleranzen. Abschließend gleicht er diese mit dem Voreinstellgerät Haimer Microset UNO ab und druckt die exakten Maße auf einen Aufkleber, der das Werkzeug auf dem Weg zur Maschine begleitet. „Die gemessenen Daten werden aber auch in die WinTool-Datenbank eingespielt, wo sie jederzeit abgerufen werden können“, sagt Moritz Panthel.

„Die Eingabe der Werkzeugdaten in die Maschine haben wir derzeit noch manuell belassen, denn der Umstellungsprozess ist noch nicht ganz abgeschlossen“, erklärt der Werkzeugverantwortliche. Es ist ihm durchaus bewusst, dass das Voreinstellgerät Microset UNO automatic drive die Daten über einen Postprozessor direkt auf die Maschine schreiben könnte. „Aber erst müssen wir die anderen Aufgaben abschließen. Dann setzen wir solche Maßnahmen als Tüpfelchen aufs i.“ Zunächst müssen alle Werkzeuge und Aufnahmen digitalisiert und mit einem eingelaserten Data-Matrix-Code eineindeutig gekennzeichnet sein. „Einen Teil davon haben wir erledigt. Aber wir haben große Bestände, die noch einige Zeit in Anspruch nehmen“, sagt Moritz Panthel.

Benjamin Dombrowe, für Strunk zuständiger Technischer Verkaufsrepräsentant bei Haimer, erklärt, dass Haimer den Digitalisierungsaufwand reduzieren hilft: „Inzwischen haben wir für unsere Werkzeugaufnahmen sämtliche Parameter, Step- und DXF-Daten gemäß DIN 4000 bzw. ISO 13399 aufbereitet. Die Daten sind auf unserer Website und der Datenplattform Tooltracer für jeden Kunden zugänglich und downloadbar. Außerdem liefern wir seit Anfang 2025 alle Werkzeugaufnahmen mit einer Unique ID aus – in Form eines eingelaserten, eineindeutigen Data-Matrix-Codes, der jegliche Verwechslung ausschließt.“

Digitalisierung braucht Zeit, zahlt sich aber aus

„Noch ist unser Umstrukturierungsprozess nicht abgeschlossen. Aber wir sehen bereits sehr positive Entwicklungen“, berichtet Moritz Panthel. „Durch die Investition in das Haimer Voreinstellgerät Microset UNO automatic drive 20/40 können wir unsere Werkzeuge nicht nur präzise vermessen. Wir können auch aus WinTool heraus die Sollwerte für Länge und Durchmesser einlesen und mit den tatsächlichen Ist-Werten abgleichen. So stellen wir sicher, dass die Werkzeuge richtig zusammengebaut wurden und wir auf der Maschine keine Kollisionsgefahr haben.“

Ein weiterer Vorteil: Durch WinTool sind die Verantwortlichen in der Lage, die zusammengebauten Werkzeuge als digitale Zwillinge zu führen und diese lagermäßig zu verwalten. Dies funktioniert bei Strunk inzwischen papierlos. Jeder Fertigungsmitarbeiter besitzt ein Tablet, das neben dem ERP-System und artikelbezogenen Dokumententaschen auch die WinTool-Web-App enthält. Über einen Scan-Prozess mit dem aufgelaserten Data-Matrix-Code kann er sämtliche Werkzeuge auf Lagerplätze, Werkzeugwagen oder Maschinen buchen. „Das hat den Vorteil, dass wir zu jedem Zeitpunkt wissen, wo das Werkzeug ist und welche Standzeit es hat“, argumentiert Moritz Panthel.

Rechnen sich die Investitionen und der Digitalisierungsaufwand? Bei Strunk sind die Verantwortlichen davon überzeugt. „Einen Break-Even-Point können wir zwar nicht errechnen, denn dafür spielen zu viele Faktoren eine Rolle, die sich nicht monetär bestimmen lassen“, fasst Moritz Panthel zusammen. „Die Prozessverbesserungen zum Beispiel, schnelleres Rüsten, reduzierte Fehler und Maschinenstillstandszeiten, die genaue Kontrolle über die verfügbaren Werkzeuge, das alles spart im Endeffekt Geld und trägt zum Return-of-Investment bei. In Zahlen und Zeiten ausdrücken, lässt sich das allerdings nicht.“