Von der Idee bis zur industriellen Serienreife
Ganzheitliche Prozessketten, präzise Bearbeitungsstrategien, skalierbare Fertigungslösungen
Der Werkzeug- und Formenbau steht unter konstantem Druck: kürzere Entwicklungszyklen, steigende Qualitätsanforderungen und globale Konkurrenz. Entscheidend ist nicht mehr nur die Maschine – sondern die durchgängige Beherrschung der gesamten Prozesskette.
Wir verbinden Engineering, Zerspanungsstrategie, Automatisierung und Digitalisierung zu einem integrierten Ansatz für reproduzierbare Bauteilqualität und stabile Serienprozesse.
Herausforderungen
Die Fertigungsrealität im globalen Werkzeug- und Formenbau ist heute durch eine Reihe miteinander verknüpfter Herausforderungen geprägt. Bauteilgeometrien werden zunehmend komplexer und erfordern hochpräzise Bearbeitungsstrategien, die auch bei filigranen Strukturen und schwer zerspanbaren Materialien stabile Ergebnisse liefern. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit kontinuierlich, da bereits kleinste Abweichungen direkte Auswirkungen auf die spätere Serienproduktion haben können.
Hinzu kommt der erhebliche Zeitdruck in der Produktentwicklung. Immer kürzere Time-to-Market-Zyklen zwingen Unternehmen dazu, Entwicklungs- und Fertigungsprozesse deutlich effizienter zu gestalten, ohne dabei Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Parallel dazu erhöht sich der wirtschaftliche Druck: steigende Produktionskosten treffen auf einen zunehmenden Fachkräftemangel, der die Umsetzung komplexer Fertigungsprozesse zusätzlich erschwert.
In diesem Umfeld gewinnen Automatisierung und Digitalisierung massiv an Bedeutung. Sie werden nicht mehr als optionale Ergänzung betrachtet, sondern als zentrale Voraussetzung für stabile und wirtschaftliche Produktionsprozesse. Entscheidend ist dabei jedoch nicht der Einsatz einzelner Technologien, sondern das nahtlose Zusammenspiel aller Prozessschritte – von der Konstruktion über die Bearbeitungsstrategie bis hin zur vernetzten Fertigung. Nur so lässt sich langfristig Wettbewerbsfähigkeit im Werkzeug- und Formenbau sicherstellen.
Lösungsansätze & Maschinen
Ganzheitlicher Ansatz entlang der Prozesskette
Ein stabiler Fertigungsprozess entsteht durch die Integration aller relevanten Disziplinen:
- Analyse der Werkstückanforderungen (Geometrie, Material, Toleranzen)
- Ableitung geeigneter Bearbeitungsstrategien
- Abstimmung von CAD/CAM, Spanntechnik und Werkzeugauslegung
- parallele Entwicklung von Konstruktion, Fertigungsstrategie und Automatisierung
- frühzeitige Absicherung von Machbarkeit und Prozessstabilität
- abgestimmte Maschinen-, Software- und Automationslösungen
- reduzierte Schnittstellen und Fehlerquellen
- reproduzierbare Serienfähigkeit
Maschinenkonzept für den Werkzeug- und Formenbau
Moderne 5-Achs-Bearbeitungszentren bilden die technologische Basis:
- simultane 5-Achs-Bearbeitung komplexer Geometrien
- hohe Dynamik bei gleichzeitig hoher Steifigkeit
- optimierte Späneabfuhr für stabile Prozesse
- lange Werkzeugstandzeiten durch vibrationsarme Bearbeitung
- flexible Konfiguration für unterschiedliche Werkstückgrößen
Ergänzend ermöglichen Automatisierungs- und Messsysteme eine durchgängige Prozessstabilität.
G150
G350
G550
G750
G350a
G550a
G350T
G550T
G750T
Automatisierung
Automatisierung ist ein zentraler Hebel für Ihre Produktivität und Skalierbarkeit:
- Paletten- und Werkstückhandling
- integrierte Mess- und Prüfsysteme
- mannlose Fertigungszeiten (Lights-Out Production)
- standardisierte Fertigungszellen
- Kombination mit bestehenden Anlagen möglich
Das Ergebnis: höhere Maschinenlaufzeiten bei konstant stabiler Qualität
Digitalisierung
Unsere digitalen Produkte schaffen Transparenz und Kontrolle in Ihrer Produktion:
- Echtzeitdaten aus der Fertigung
- Monitoring von Maschinenzuständen
- Fehlererkennung und Prozessoptimierung
- Integration bestehender Maschinen in digitale Systeme
- durchgängige Datenverfügbarkeit über Standorte hinweg
Ziel ist eine datenbasierte, steuerbare und skalierbare Produktion.
Anwendungsbereiche
Unsere Maschinen – entwickelt für eine Vielzahl von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt
Unsere Maschinen – entwickelt für eine Vielzahl von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt
Vorteile
-
Verkürzte Entwicklungs- und Produktionszeiten
-
Reduzierte Fehlerquoten
durch integrierte Prozessketten
-
Höhere Reproduzierbarkeit
in der Serienfertigung
-
Optimierte Auslastung
von Maschinen und Personal
-
Reduzierte Kosten pro Bauteil
-
Erhöhte Prozesssicherheit
bei komplexen Geometrien
-
Skalierbare Automatisierungskonzepte
Ihr Partner für industrielle Prozesssicherheit
Der Werkzeug- und Formenbau erfordert einen Partner, der nicht nur Maschinen liefert, sondern vollständige Prozessketten versteht und absichert.
Durch die Kombination aus Engineering, Fertigungsstrategie, Automatisierung und Digitalisierung bei GROB entsteht ein durchgängiges System für industrielle Präzision.
Referenzen
Perfekte Formen für perfekte Reifen
King Machine fertigt mit GROB Universalmaschinen die perfekten Reifenformen für seine Kunden.
FAQ – Häufig gestellte Fragen zu unseren Lösungen für den Werkzeug- & Formenbau
GROB-Lösungen eignen sich unter anderem für die Fertigung von:
- Chamber Parts, Baseplates, Frames und Stages
- Komponenten für Etch-, Deposition-, Lithographie- und Metrology-Equipment
- Präzisionsplatten, Adapter, Träger und Vakuumkomponenten
- Bauteilen für Wafer-Handling- und Transfersysteme
Unterstützt werden sowohl Prototypen und Kleinserien als auch automatisierte Serienfertigungen.
Nein. Die Basis bilden unsere standardisierten 5-Achs-Universal-Bearbeitungszentren der G-Serie. Durch gezielte Konfigurationen und Optionen – zum Beispiel bei Genauigkeit, Messsystemen, Kühlung, Medienführung oder Automation – lassen sich die Maschinen an spezifische Anforderungen der Halbleiterfertigung anpassen.
Dadurch können Entwicklungsaufwand, Risiken und Lieferzeiten reduziert werden.
Abhängig von Maschine, Spannkonzept und Umgebungsbedingungen sind unter anderem möglich:
- Positions- und Wiederholgenauigkeiten im einstelligen Mikrometerbereich
- Enge Form- und Lagetoleranzen für Dicht- und Funktionsflächen
- Oberflächenqualitäten, die für Vakuum- und Prozessumgebungen geeignet sind
Die Zielgenauigkeit wird projektbezogen anhand der Zeichnung, der Toleranzkette und der Qualitätsanforderungen festgelegt. Genauigkeiten im Mikrobereich sind grundsätzlich erreichbar, hängen jedoch von vielen Einflussfaktoren ab.
GROB bietet gemeinsam mit Partnern ganzheitliche Konzepte zur Sicherstellung der notwendigen Reinheit, zum Beispiel durch:
- Edelstahlausführungen von Arbeitsraum und KSS-Kreislauf
- Einsatz geeigneter Kühlschmierstoffe
- Integrierte Reinigungsprozesse innerhalb der Fertigungszelle
- Beratung zu weiteren Reinigungs- und Handhabungsschritten
Entscheidend ist das abgestimmte Gesamtkonzept entlang des gesamten Fertigungsprozesses.
Die Halbleiterindustrie ist von Zyklen und kurzfristigen Änderungen geprägt. Diese Rahmenbedingungen werden bereits in der Konzeptphase berücksichtigt, zum Beispiel durch:
- Modulare Zellen- und Linienkonzepte mit schrittweisem Ausbau
- Einstiegslösungen mit späterer Erweiterung von Kapazität und Automationsgrad
- Plattformbasierte Maschinen, die auch bei Produktwechseln oder in anderen Hightech-Branchen eingesetzt werden können
So lassen sich Investitionsrisiken bei Marktveränderungen reduzieren.
Der Umgang mit sensiblen Designs und geistigem Eigentum erfolgt nach klar definierten Regeln, unter anderem durch:
- Vertraulichkeitsvereinbarungen (NDA)
- Geregelten Umgang mit Zeichnungen, Modellen und Prozessdaten
- Auf Wunsch eingeschränkte Zugänge bei Tests und Versuchen
- Klare Vorgaben zur Nutzung und Speicherung von Ergebnissen
Transparenz und ein strukturierter Datenschutz sind dabei zentrale Grundlagen der Zusammenarbeit.
Für niedrigvolumige und gleichzeitig variantenreiche Fertigungen stehen verschiedene Automatisierungslösungen zur Verfügung. Dazu zählen unter anderem:
- Palettenhandling
- Werkstückhandling
- Individuell kombinierte Automatisierungskonzepte
Das Spektrum reicht von einzelnen Handlinglösungen bis hin zu AGV-Anbindungen oder schlüsselfertigen Turnkey-Lösungen. Ergänzend können Leitsysteme und MES-Lösungen zur digitalen Prozessunterstützung eingesetzt werden.
Hohe Verfügbarkeit beginnt bereits bei der Auslegung der Maschinen, zum Beispiel durch:
- Robuste Maschinenstrukturen und bewährte Kinematik
- Hochwertige Komponenten wie Spindeln, Achsantriebe und Messsysteme
- Abgestimmte Kühl- und Kühlschmierstoffkonzepte für langfristige Stabilität
Ergänzend kommen präventive Wartungskonzepte, Remote-Service, schnelle Diagnosemöglichkeiten sowie optionales Condition-Monitoring zum Einsatz. Ziel ist eine stabile Verfügbarkeit, insbesondere für den 24 / 7-Betrieb in Fertigungslinien.