zurück zur Themenseite

Artikel und Hintergründe zum Thema

Vakuumtechnik

Neue Wege in der Greiftechnologie

Gecko-Greifer, CO2 neutrale Produkte oder einfach "nur" eine bessere Lösung gegen Saugnapfabdrücke an Windschutzscheiben - Das Unternehmen Schmalz in Glatten hat einige knifflige Nüsse in seiner Geschichte bereits geknackt. Mit großem Erfolg, dank seiner Stützpfeiler Innovationen, Mitarbeiter, Nachhaltigkeit und Umweltschutz.

Spezielle Foren wie "motor-talk.de" waren voll davon: Saugnapfabdrücke auf Windschutz- oder anderen Autoscheiben, die bei beschlagener Scheibe oder tiefstehender Sonne zu sehen sind - und sich nicht entfernen lassen. Fahrer von BMW, Mercedes, Volvo und besonders Volkswagen rätselten in den Foren über die Ursache dieser "Ringe". Wir besuchen ein Unternehmen, das nicht nur die Antwort auf dieses Problem kennt, sondern sich mit dem Thema "Vakuumgreifer" auskennt wie wenig andere. Dazu geht es tief in den Schwarzwald. 80 km südwestlich von Stuttgart, nach etlichen Autobahnkilometern die letzten 30 Kilometer über kurvige, enge Landstraßen, erreicht man das Örtchen Glatten, wo die Firma Schmalz zu Hause ist. Gegründet wurde das Unternehmen 1910 von Johannes Schmalz, der Rasierklingen entwickelte und produzierte. Die "Glattis"-Klingen wurden erfolgreich international vertrieben. Doch die Verbreitung des Elektrorasierers erforderte eine Umorientierung. Artur Schmalz, der das Unternehmen 1948 übernahm, erfand das Stützrad für Anhänger - bis dato gab es nur radlose Anhängerstützen - und entwickelte Gepäckanhänger für Bahnhöfe, fahrbare Treppen für Flughäfen und Transportwagen für die holzverarbeitende Industrie. 1984 übernahm die dritte Generation in Person von Dr. Kurt Schmalz, der 1979 in das Unternehmen eingetreten war, die Geschäftsführung. Und eines der ersten Probleme, mit denen er sich auseinandersetzen musste, war die Anfrage eines Schreiners, der hochwertige Türen herstellte. Für das "Halten" der jeweiligen Tür während der Bearbeitung suchte er eine Lösung, die die Tür nicht, wie mit Spannzangen, immer wieder beschädigen konnte. Kurt Schmalz tüftelte und testete: Heraus kam eine Haltevorrichtung, bei der die Tür mit vier Saugnäpfen und Unterdruck bombenfest und beschädigungsfrei gehalten wurde. Das Geschäftsmodell der heutigen J. Schmalz GmbH war geboren.

Anzeige

Wenig CO2 im Gepäck

Unter der Leitung von Dr. Kurt Schmalz und seinem Bruder Wolfgang Schmalz, der 1990 ins Unternehmen einstieg, entwickelte sich so das schwäbische "Fabrikle" mit anfangs 6 Mitarbeitern innerhalb von 30 Jahren zu einem der weltweit führenden Anbieter von Vakuum-Technologie mit aktuell fast 800 Mitarbeitern weltweit. Beim Thema Umweltschutz und Nachhaltigkeit hat sich Schmalz ein hohes Ziel gesteckt: das CO2 freie Produkt. Das heißt, dass in der gesamten Life-Cycle-Kette von der Entwicklung bis zur Verwertung des Produktes so viel Energie aus regenerativen Quellen CO2-neutral erzeugt wird, wie verbraucht wird. "Unser Ziel ist es, CO2-neutrale Produkte anzubieten", erläutert Dr. Kurt Schmalz. "Da haben wir allerdings noch ein Stück Weg zu gehen. Aber wir sind heute bereits eine CO2-Senke, wir verringern also den CO2-Rucksack des Produktes." Normalerweise wird der CO2-Rucksack eines Produktes von der Materialherstellung über die Beschaffung, die verschiedenen Produktionsschritte, die Auslieferung an den Kunden, die Nutzung und letztendlich die Entsorgung immer größer. Wolfgang Schmalz: "Durch die genaue Betrachtung des CO2-Aufwands am Produkt erreichen wir bereits im Beschaffungsprozess erheblich weniger CO2-Belastung, und in unserer eigenen Produktion fertigen wir CO2-neutral." Dazu setzt Schmalz nahezu die gesamte Energiespar-Palette ein: Windkraftanlage, Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung, Hallenbelüftung mit Wärmerückgewinnung, Solaranlagen zur Warmwassererzeugung, Wärmerückgewinnung aus den Maschinen, Hackschnitzelheizanlage und eine Wasserkraftanlage mit Elektrotankstelle. "So erreichen wir" erklärt Wolfgang Schmalz, "dass wir im laufenden Betrieb deutlich weniger Energie verbrauchen und damit CO2 ausstoßen und unser Kunde einen erheblichen Vorteil hat, wenn er unsere Produkte einsetzt: weniger Energieeinsatz und weniger Ressourcenaufwand." Schmalz selbst verbraucht derzeit jährlich rund 20,5 Mio kWh, erzeugt aber fast 21 Mio kWh. Auch beim Thema Mitarbeiter zeigt sich das Unternehmen sehr engagiert. "Unseren Mitarbeitern bieten wir ein Leistungspaket, das auf dem Niveau der Besten ist", ist Daniel Just, Leiter strategisches Personalwesen, überzeugt. "Doch das müssen wir auch, um den Bedarf an Fachkräften auch in den nächsten Jahren zu decken." Denn der Betrieb, der seit 1984 jedes Jahr um durchschnittlich 17 Prozent bei der Mitarbeiterzahl gewachsen ist, steht bei der Personalgewinnung vor mehreren Herausforderungen, die der Personalchef in den Schlagworten "demografische Entwicklung, die Region und unsere Branche" zusammenfasst. So wird sich etwa im Landkreis Freudenstadt auf Grund der demografischen Entwicklung in den nächsten 10 Jahren die Zahl der Unter-20-jährigen um fast 20 Prozent verringern.

Mitarbeiter, die bewegen

Rund 28 Prozent der Mitarbeiter sind Ingenieure, nur 3 Prozent der Mitarbeiter sind ungelernt. Daher ist auch die geografische Lage bei der Mitarbeitergewinnung für Just durchaus ein Thema: "Der Ort Glatten hat 2600 Einwohner, wir arbeiten daran, dass bei uns mehr Menschen beschäftigt sind als hier wohnen. Die nächste große Stadt ist Stuttgart in 80km Entfernung. Und ein weiteres Problem bei der Mitarbeitergewinnung ist sicherlich, dass wir zwar in unserer Branche sehr bekannt sind - aber außerhalb nicht. Für viele potentielle Bewerber ist Schmalz einfach kein Begriff, damit müssen wir agieren. Durch ein professionelles Employer-Branding-Konzept wollen wir eine gewisse Bekanntheit erreichen, so dass ein potentieller Bewerber zumindest einen zweiten Blick auf uns wirft. Dazu haben wir Anfang 2013 eine Initiative gestartet unter dem Motto "Sind Sie ein Beweger?", mit der wir potentielle Bewerber emotional ansprechen." Zudem partizipieren die Mitarbeiter am Unternehmenserfolg. Wird das Monatsumsatzziel um festgelegte Werte überschritten, bekommt jeder Mitarbeiter bis zu 100 Euro Bonus. Und am Jahresende gibt es eine Gewinnbeteiligung. Mittels anonymer Bewertungen können die Mitarbeiter zudem auch Einfluss auf die Boni der Führungskräfte nehmen. Anders herum entscheiden die Führungskräfte, ob die Mitarbeiter ihre gesteckten Ziele erreicht haben - und beeinflussen dadurch ihrerseits deren variable Gehaltsbestandteile. Für dieses Klima der Fairness wurde das Unternehmen bereits zum dritten Mal bei dem Wettbewerb "Deutschlands beste Arbeitgeber" ausgezeichnet. Schmalz hat dazu das strategische Ziel verankert, für den Mitarbeiter nicht nur bis zum Firmentor verantwortlich zu sein, sondern ihm in allen wichtigen Lebensfeldern Unterstützung zu bieten. "Wir bieten Unterstützung bei Themen wie Finanzen und Sicherheit, Perspektiven und Bildung, Gesundheit und Wohlbefinden und Familie und Freizeit. Zu jedem dieser Lebensfelder bieten wir mit dem Leistungspaket Life+ eine Vielzahl an Maßnahmen", so Personalchef Just. Die Voraussetzung, die das hohe Engagement von Schmalz bei Mitarbeitern und Umwelt ermöglicht, ist der anhaltende Erfolg auf Grund der Innovationen. Kurt Schmalz erläutert: "Das Thema Innovationen ist bei uns kein Zufallsgeschäft, sondern das gehen wir systematisch organisiert von der Ideensammlung bis zum Pflichtenheft an. Wir geben 8,5 Prozent unseres Umsatzes für F&E aus, und mit bis zu 25 angemeldeten Schutzrechten pro Jahr liegen wir bei einem Vielfachen des Durchschnitts der deutschen Industrie." Mit den einfachen Vakuumsaugern der Anfangsjahre haben die heutigen Greifer denn auch kaum mehr etwas gemein. Die Herausforderungen an die Greifer sind heute nicht mehr, ein Werkstück einfach festzuhalten. "Die Haltekraft aufzubauen ist nicht das Problem - der maximale ´Unterdruck´, den wir physikalisch erreichen können, sind auf Meereshöhe 1013 Hektopascal", erläutert Kurt Schmalz. "Und das haben wir bereits mit den ersten Greifern geschafft. Die Herausforderungen liegen heute an anderer Stelle. Empfindliche Materialien, wie Folien, dünne Bleche oder Fasergewebe, erfordern sehr geringe Unterdrücke, am besten regelbar. Und Dreck, Staub und Öle sind die Faktoren, die einem Sauger das Leben schwermachen. Und das Thema Energie- und Prozesskontrolle gewinnt immer mehr Gewicht." So hat das Unternehmen für den gezielten Haltekraftaufbau bei empfindlichen Materialien, wie zum Beispiel sehr dünne Bleche, bei denen sich mit dem normalen Unterdruck eine Eindellung ergeben würde, einen Sauger entwickelt, der mit gesteuertem Unterdruck arbeitet. Sobald die Steuerung gemeldet bekommt, dass gerade eine sehr dünne Platinenserie aufliegt, reduziert sie den Unterdruck auf genau das Maß, mit dem die Platine nicht beschädigt, aber sicher gehalten werden kann. Für die Entwicklung eines Greifers von empfindlichen Solarwafern ist das Unternehmen 2010 mit dem "Innovationspreis Mittelstand der Volksbanken Raiffeisenbanken" ausgezeichnet worden. Kurt Schmalz: "Der Greifer hat die Herstellung bzw. Automatisierung von Solarwafern massiv vorangebracht, da es bislang schwer möglich war, die Wafer automatisiert zu handeln."

Innovationen von morgen

Um auch bei der automatisierten Handhabung von Werkstücken Energie einzusparen, entwickelte Schmalz quasi "energiefreie" Vakuumgreifer. "Hier nutzen wir das Eigengewicht des Greifers, setzen einen Sauggreifer auf, oder einen Innengreifer, oder einen Nadelgreifer", erläutert Kurt Schmalz. "Das Eigengewicht verdrängt die Luft im Greifer, und beim Wiederhochfahren entsteht das Vakuum. Im großen Stil haben wir das mit dem Vacu Master Eco bereits realisiert. Das wollen wir nun auch für kleine Lasten in automatisierten Prozessen anbieten." Neue Wege in der Greiftechnologie beschreitet Schmalz auch mit dem elektrostatischen Greifen. Hier geht es nicht um Vakuumanwendungen, sondern genutzt wird die Elektrostatik, um beispielsweise ein Faserverbundtrockengelege zu handhaben. Das Prinzip kennt jeder von dem Luftballon, den man an den Haaren reibt und der durch diese statische Aufladung an anderen Oberflächen haftet. Schmalz entwickelte dieses alternative Greifprinzip, um damit dünne und leichte Materialien wie Batteriefolien, Wafer oder CFK-Trockenmaterialien, Stoffe, Glas oder Bleche zu handhaben, ohne sie zu beschädigen. Das Verfahren ist sehr energieeffizient, derzeit wird noch Druckluft zum Ablegen des Werkstückes benötigt - doch auch daran arbeiten die Schwarzwälder. Kurt Schmalz: "Das ist ein hochspannendes Thema, aber bis zum industriell einsetzbaren Produkt dauert es noch." Eine weitere Innovation sind kleine, hochdrehende Turbinen, um Faserverbundmaterialien anzusaugen. Über Saugöffnungen wird ein hoher Volumenstrom erzeugt. Kurt Schmalz: "Hier geht der Trend zu einem sehr niedrigen Vakuum, um diese empfindlichen Faserverbundteile zu handhaben. Bislang wurde solch eine Saugeinrichtung durch einzelne Sauggreifer oder entsprechende Ejektoren bewerkstelligt. Das hat einen sehr hohen Energieverbrauch. Jetzt sind es kleine, eigenständige Turbinen, die einen hohen Volumenstrom erzeugen. Wir sind so in der Lage, wesentlich energieärmer anzusaugen und dabei auch den Volumenstrom diesem durchlässigen Werkstoff anzupassen. Energieeffizienz, wartungsarmer Betrieb und die gesamte Installation ist wesentlich vereinfacht." Noch im Forschungsstadium dagegen befindet sich dagegen die sogenannte Gecko-Greifertechnologie. Durch feinste Haare an den Füssen, die relativ gesehen eine riesige Oberfläche erzeugen, wirken zwischen Fuß und Untergrund Anziehungskräfte, die das Reptil auch über eine senkrechte Glasfläche sicher laufen lassen. Kurt Schmalz: "Aber hier stehen wir mit der Entwicklung noch am Anfang." Längst gelöst haben die Schwarzwälder jedoch das Phänomen mit den Ringen in den Autoscheiben, nachdem die Autohersteller wegen der Muster, die die Vakuumgreifer von Wettbewerbern erzeugten, bei den Schwaben anklopften. Da Glas ein amorpher Feststoff ist, kann es passieren, dass das Material auf den Unterdruck auf molekularer Ebene mit Formveränderung reagiert. Um das zu vermeiden, verwendet Schmalz bereits seit langem speziell für Glas entwickelte Greifermaterialien und -geometrien. Nachdem die betroffenen Autohersteller daraufhin zu Vakuumgreifern von Schmalz wechselten, ist das Windschutzscheiben-Saugnapf-Phänomen seitdem auch bei "motortalk.de" kein Thema mehr. hs

Ein Blick in die Produktion: Der Vakuum Schlauchheber Jumbo Ergo eignet sich zur ergonomischen Handhabung von Wechselrichtern

Anzeige
zurück zur Themenseite

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Vakuumsauger

Dünne Werkstücke schonend ansaugen

Um nicht-formstabile Werkstücke oder folienverpackte Objekte zu transportieren, hat SMC die Vakuumsauger der Serie ZP3P entwickelt. Dank ihres weichen Saugnapfs aus Silikonkautschuk wird die Faltenbildung reduziert und somit die Ansaugkraft gehalten.

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Vakuumtechnik

Vakuumportfolio

Leybold präsentiert seine Vakuumtechnologien für die Lebensmittelverarbeitungs- und Verpackungsindustrie auf der Messe Anuga FoodTec in Köln. Die Lösungen des Vakuumanbieters sind weltweit im Einsatz.

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem SCOPE Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite