Vorentwicklung und Versuchswesen: Zwischen Idee, Maschine und Kunde

Womit beschäftigen Sie sich in der Vorentwicklung – und wie unterscheidet sich diese von der klassischen Entwicklung?

Siegwart: Die Vorentwicklung beschäftigt sich mit dem Ausloten technischer Systemgrenzen und dem Identifizieren der für eine Problemstellung geeignetsten physikalischen Wirkprinzipien. Typische Fragen sind etwa: Lässt sich eine Ultraschallprüfung auf einer MILLTURN implementieren? Welche technischen Systeme kommen infrage? Idealerweise prüfe ich die Konzepte bereits in Vorversuchen, bevor sie in die Detailentwicklung übergehen. Zusätzlich beschäftige ich mich auch mit Marktstudien und Kundenanforderungen.

Was macht das Versuchswesen für Sie besonders spannend?

Siegwart: Der hohe Praxisanteil. Rund 40 bis 60 Prozent meiner Zeit verbringe ich direkt an der MILLTURN. Dort werden neue Baugruppen erprobt, Leistungsgrenzen ausgelotet und Komponenten unter Extrembedingungen getestet. Ziel ist es, sicherzustellen, dass neue Lösungen nicht nur unter Idealvoraussetzungen funktionieren, sondern auch dauerhaft zuverlässig sind und später bedenkenlos in das Produktportfolio übernommen werden können.

Können Sie Beispiele für solche Versuche nennen?

Siegwart: Ein aktuelles Beispiel ist die Erprobung einer MILLTURN Motorspindel mit einer Einsatzdrehzahl von 20.000 Umdrehungen pro Minute – diese Drehzahl muss unter realen Bedingungen sicher erreicht und gehalten werden können. Auch Langzeittests anderer Komponenten wie Kettenmagazine, hydraulische Aktuatoren usw. über mehrere Wochen bis hin zu mehreren Monaten gehören dazu. Dabei untersuchen wir etwa Verschleiß- und Betriebsverhalten, Lebensdauer und thermische Stabilität.

Welche technologischen Themen stehen aktuell im Fokus?

Siegwart: Derzeit beschäftige ich mich unter anderem mit Leistungsdrehversuchen, mit der Konturtreue eines B-Achs-Schwenkgetriebes und Schleifversuchen, sowie dem Betriebsverhalten diverser gekühlter Vorsatzwerkzeuge. Ein weiteres Thema ist ein neues Konzept für eine Lünettenverstellung unter Last, das aktuell gemeinsam mit der Konstruktion umgesetzt wird. Auch Herausforderungen mit Zukaufteilen spielen in meinem Alltag eine große Rolle. Hier arbeite ich eng mit Lieferanten zusammen, um zufriedenstellende Lösungen für alle im Wertschöpfungsprozess beteiligten Parteien und unsere Kunden als Endanwender zu finden. 

Welche Arten von Versuchen führen Sie auf MILLTURN-Maschinen durch?

Siegwart: Die Aufgabenstellungen gliedern sich im Wesentlichen in folgende Kategorien: 

• Leistungs- und Belastungsversuche, um das thermische Verhalten einzelner Komponenten zu analysieren. Dabei hilft eine Wärmebildkamera und diverse Messgeräte zur Temperaturerfassung. In der Regel wird ein Setup aufgebaut und dann untersucht, welche Komponenten sind thermisch besonders stark belastet, habe ich eine ausgewogene Kühlung, entstehen in den Baugruppen Spannungen oder auffällige Temperaturgradienten und welche Kühlleistung wird vom Kühlaggregat abgerufen.

• Zweitens Untersuchungen zum geometrischen Verhalten der Maschine in der Zerspanung oder die resultierende Verlagerung durch oben beschriebene thermische Einflüsse. 

• Drittens Optimierungen im Bereich Steuerung und Regelung, bei denen durch Parametervariation in Zerspanungsversuchen das System gezielt an seine Grenzen geführt wird, um anschließend die idealen Betriebspunkte für eine Baugruppe oder einen Prozess ableiten zu können. 

Wo liegen dabei die größten Herausforderungen?

Siegwart: Eine der größten Herausforderungen ist es, ein Problem geistig vollständig zu durchdringen aber gleichzeitig den Blick auf eine innerhalb der gegebenen Systemgrenzen realisierbare Lösung nicht zu verlieren. Manchmal gleicht die Ursachenforschung nach dem richtigen Stellhebel einer Sisyphus-Arbeit, gerade bei komplexen Schwingungsthemen. Es gibt Frustmomente, aber auch große Erfolgserlebnisse, wenn eine technische Herausforderung nachhaltig gelöst wurde. Wichtig ist, keine Symptombekämpfung zu betreiben, sondern die Problemursache dauerhaft abzustellen. Voraussetzungen für die Arbeit sind neben einem fundierten theoretischen Verständnis für technische Zusammenhänge, Neugierde und dem Bekenntnis zum lebenslangen Lernen sowie eine gewisse Leidensfähigkeit und Hartnäckigkeit. 

Oft ist der Plan A in der Praxis nicht realisierbar, auch wenn der Lösungsweg am Papier schlüssig erscheint. Es herrscht ein ständiger Konflikt zwischen Theorie und Praxis. Zum Beispiel weil Einflussfaktoren relevant werden können, die in der theoretischen Betrachtung nicht bedacht oder deren Signifikanz im Vorfeld unterschätzt wurden. 

Wie setzen sich Ihr Arbeitsalltag zusammen?

Siegwart: Zu 40% sind es Interventionen bei auftragsbezogenen Problemstellungen, zu weiteren 40% sind es Felderprobungen von Komponenten aus der Entwicklung und 20% sind theoretische Machbarkeits- bzw. Marktstudien.

Was war Ihr größtes Learning in Ihrer bisherigen Laufbahn?

Siegwart: Das größte Learning in meiner bisherigen Karriere ist, die Kundensicht bereits als Entwickler stark miteinzubeziehen. Im Entwicklungsbüro ist man verleitet Aufgabenstellungen unter der Annahme idealisierter Rahmenbedingungen zu bearbeiten und zu lösen. Für ein feldtaugliches Produkt ist es aber unabdingbar die Produktionsbedingungen, die Sicht des Endanwenders und auch die vorhersehbare Fehlbedienung bereits in der Konzeptionsphase zu berücksichtigen: Wie resilient muss die Lösung sein, damit sie wirklich feldtauglich ist? Gespräche mit Monteuren und Anwendern sind daher essenziell.

Welche Trends sehen Sie in der Dreh-Bohr-Fräs-Technologie und der Komplettbearbeitung?

Siegwart: Maschinen müssen immer zuverlässiger und gleichzeitig einfacher zu bedienen sein – nicht ausschließlich aufgrund des akuter werdenden Fachkräftemangels. Smarte Automatisierungslösungen und Benutzerführung gewinnen stark an Bedeutung. Daher werden Themen wie digitale Produkte, KI-gestützte Assistenzfunktionen oder vorausschauende Wartung auf Basis von Mustererkennung der in den als Abfallprodukt verfügbaren Betriebsdaten im Bereich der Werkzeugmaschine künftig einen großen Mehrwert bieten. Auch wenn viele dieser Anwendungen aufgrund des stark überschätzten Stands der Technik noch reine Visionen sind.

Gibt es eine persönliche Vision für Ihre Zukunft bei WFL?

Siegwart: Das im Maschinenbau etablierte Fakultätsdenken muss aufgebrochen werden. Ich wünsche mir eine noch ganzheitlichere Entwicklung. Maschinenbau, Steuerungs- und Elektrotechnik, Montage und Anwendungstechnik müssen von Anfang an gemeinsam an Lösungen arbeiten. Das frühzeitige Einbinden aller Disziplinen, begünstigt elegante, schlanke und praxisnahe Lösungspfade, die in einer nach dem Wasserfallprinzip arbeitenden Entwicklungsorganisation weniger Raum bekommen.

Was hilft Ihnen, in Ihrer Freizeit neue Energie zu tanken?

Siegwart: Meine Lebensgefährtin, wandern und Zeit in der Natur.