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Werkzeuglebenszykluskosten in der Blechumformung

Umformtechnik

Total-Cost-of-Ownership auch beim Werkzeugkauf beachten

Wie verhalten sich die Werkzeugkosten über den gesamten Lebenszyklus? Eine Berechnung der Total-Cost-of-Ownership kann zu überraschenden Ergebnissen führen.

Die Total-Cost-of-Ownership-Betrachtung, die bei Alltagsprodukten wie Druckern oder Autos selbstverständlich ist, wird beim Werkzeugeinkauf nur in Ausnahmefällen durchgeführt. Stattdessen sind Investitionsentscheidungen für Betriebsmittel der Serienproduzenten zumeist einkaufsgetrieben und orientieren sich primär am Anschaffungspreis. Dies führt über den gesamten Werkzeuglebenszyklus zu vermeidbaren Mehrkosten und ist insofern paradox, als dass der Großteil der prozentualen Kosten im Bereich von Blechumformwerkzeugen mit ca. 50 % auf die Werkzeugnutzung und mit ca. 5 % auf die -verwertung entfällt. „Lediglich“ 45 % der kumulierten Werkzeugkosten hängen mit der Werkzeugentstehung zusammen.

Neben der fehlenden Implementierung der Total-Cost-of-Ownership-Betrachtung im Einkauf, werden unzulängliche Kostenkennzahlen über den Werkzeuglebenszyklus aufgrund des hohen Erhebungsaufwands sowie der schweren Abschätzbarkeit der Folgekosten genutzt, da Betriebsdaten nur retrospektiv vorliegen und die realen Einsatzbedingungen im Betrieb intransparent sind. Voraussetzung für eine erfolgreiche und transparente Total-Cost-of-Ownership-Bewertung stellt daher eine digitale, softwaregestützte Datenaufnahme und -analyse dar. In Zusammenarbeit mit zahlreichen Partnern aus der Industrie hat die WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH die systematische Total-Cost-of-Ownership-Bewertung von Werkzeugen untersucht. Dabei hat sich gezeigt, dass die Datenaufnahme eine große Herausforderung in der industriellen Praxis darstellt, weshalb diese im Folgenden genauer betrachtet wird.

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Datenaufnahme für die Total-Cost-of-Ownership-Betrachtung

Die Identifikation der erforderlichen Daten und der dazugehörigen Datenquellen zur Bestimmung der Werkzeuglebenszykluskosten stellt den initialen Schritt der Datenaufnahme dar. Aus wirtschaftlicher Sichtweise sollten dabei primär Aktivteile betrachtet werden, da diese einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Verfolgt das Unternehmen bspw. eine Strategie der Standzeitoptimierung mit der Lebenszyklusbetrachtung, so stellen unter anderem die getätigten Hübe und mithin die Standzeiten der einzelnen Aktivteile relevante zu erfassende Daten dar. Weiterhin müssen entsprechende Instandhaltungsmaßnahmen und -gründe erfasst werden, um Rückschlüsse hinsichtlich des Standvermögens der einzelnen Aktivteile ziehen zu können. Die identifizierten Daten können unterschiedlichen IT-Systemen entnommen werden. Diese liegen allerdings meist in uneinheitlichen Formaten vor und auch die Konnektivität der Systeme unterschiedlicher Anbieter ist nur selten gegeben.

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Datenquellen zur Bestimmung der Total-Cost-of-Ownership von Werkzeugen

Transparenter Werkzeuglebenszyklus

Eine konsistente und kohärente Datenbasis setzt demnach einen ETL-Prozess (Extract, Transform, Load) zur Datenhomogenisierung mit einer Middleware voraus, um eine sogenannte digitale Werkzeugakte zu erzeugen, welche die Werkzeuglebenszyklusdaten transparent verknüpft. Für viele Unternehmen stellt dies in der Praxis jedoch eine große Herausforderung dar, da sie nicht wissen, wie sie den Bezug zu den individuellen Aktivteilen herstellen und entsprechende Daten aufnehmen können. Zur sinnhaften kontextuellen Verbindung hat sich ein prozessuales Vorgehen etabliert. Dabei muss grundsätzlich zwischen der werkzeugunabhängigen, auftragsbezogenen Typebene sowie der werkzeug- bzw. komponentenspezifischen Instanzebene differenziert werden. Die Daten der Typebene sind aufgrund ihrer fehlenden Spezifität nicht für die individuelle Standzeitoptimierung geeignet. Erst die Instanzebene unterscheidet zur eindeutigen Identifizierung zwischen Werkzeugen eines Typs bzw. zwischen den verschleißanfälligen Aktivteilen, um Transparenz über die Werkzeuglebenszykluskosten zu erlangen.

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Vereinfachter Prozess der Datenverknüpfung

Die eindeutige Zuordnung kann in der Praxis bspw. über das Auftragen eines lasergravierten QR-Codes und der Herstellung des Bezugs zwischen Komponente und Werkzeug sichergestellt werden. Mittels eines Laserscanners kann im Folgenden der kundenspezifische Auftrag zugeordnet werden. Während der Nutzungsphase können anschließend Produktionsdaten, wie die Anzahl an Hüben, erfasst und analysiert werden.

Weiterführende Informationen hinsichtlich der Total-Cost-of-Ownership-Betrachtung gibt es zum Beispiel bei der Aachener Werkzeugbau Akademie (WBA).

Wolfgang Boos, Christoph Kelzenberg, Christoph Ebbecke, Christoph Frey

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