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Innovationen aus Südthüringen
für die Industrie von morgen

Ressourceneffiziente Werkzeug- und Fertigungstechnologien im Fokus

Die Werkzeugindustrie steht heute vor der Aufgabe, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zu vereinen. Steigende Energie- und Rohstoffpreise, strengere Umweltauflagen und der internationale Wettbewerbsdruck erfordern neue Wege in Entwicklung und Nutzung von Zerspanungswerkzeugen. Besonders kleine und mittlere Unternehmen, das Rückgrat der Thüringer Industrie, müssen ihre Prozesse effizienter und ressourcenschonender gestalten.

Foto: GFE

Im Mittelpunkt stehen drei Handlungsfelder: die Optimierung von Zerspanungsprozessen, die Weiterentwicklung von Beschichtungstechnologien und die intelligente Gestaltung von Werkzeugen und Fertigungsprozessen. Erfahrungen aus Projekten der GFE Schmalkalden zeigen, dass in diesen Bereichen erhebliche Potenziale zur Steigerung von Produktivität und Nachhaltigkeit liegen.

Werkzeuge sind die Basis fast aller industriellen Fertigungsprozesse. Ihre Leistungsfähigkeit entscheidet über Qualität, Prozessstabilität, Geschwindigkeit und Kosten. Gleichzeitig ist ihre Herstellung und Nutzung energieintensiv. Ressourceneffizienz bedeutet daher, Werkzeuge so zu entwickeln, dass sie länger nutzbar sind, weniger Energie benötigen und optimal an Prozesse angepasst werden.

Gerade in der Zerspanung lassen sich durch Optimierungen bei Werkzeuggeometrie und -beschichtung deutliche Einsparungen erzielen. Digitale Zwillinge und Simulationen ermöglichen es darüber hinaus, Werkzeuge virtuell zu testen, Entwicklungszeiten zu verkürzen und Materialverbrauch zu senken. Moderne Beschichtungen verlängern Werkzeugstandzeiten und verbessern die Leistung auch unter schwierigen Zerspanungsbedingungen. Neue Verfahren basieren auf ressourcenschonendem Energieeinsatz und nachhaltigen Materialien und erlauben eine gezielte Anpassung von Prozessen an aktuelle Fertigungsanforderungen. Fachlich korrekt aufbereitete Werkzeuge im sogenannten Reprocessing tragen zur Kreislaufwirtschaft bei, senken Material- und Energiekosten und erzielen einen messbaren Nachhaltigkeitseffekt.

Sensorisch ausgestattete Werkzeuge liefern während der Bearbeitung Daten zu Belastungen, Temperaturen oder Verschleiß. Diese Informationen fließen in die Prozesssteuerung ein, ermöglichen vorausschauende Wartungen (Predictive Maintenance) und steigern Produktivität wie Ressourceneffizienz. Durch Digitalisierung lassen sich ganze Fertigungsketten optimieren. Damit wird die Werkzeugindustrie zu einem Vorreiter auf dem Weg zu nachhaltigen Produktionsprozessen.

Ministerpräsident Mario Voigt zu Besuch bei der GFE | Foto: TSK/Jacob Schröter

Neubau „Zentrum für Digitale Produktion“

Die GFE Schmalkalden investiert in die nächste Entwicklungsstufe, den Neubau des „Zentrums für Digitale Produktion“. Dort entstehen modernste Forschungs- und Produktionsumgebungen, die additive und hybride Fertigung, digitale Zwillinge, KI-gestützte Prozessanalysen, flexible Robotik und sensorbasierte Maschinenparks mit hochgenauer Messtechnik vereinen. Ziel ist, kleinen und mittelständischen Unternehmen praxisnahe, kundenbezogene und smarte Lösungen für die digitale Transformation bereitzustellen sowie Wissenstransfer, Innovationskraft und Effizienz zu stärken.

Darüber hinaus ist ein Smart Innovation Hub geplant. Er soll Start-ups und MINT-Nachwuchstalenten Zugang zu Hightech-Laboren, Maschinen und Produktionstechnik sowie Forschungsnetzwerken bieten. So entsteht ein Innovationsökosystem basierend auf dem Wissenstransfer aus der GFE und ihrem Umfeld, das Gründer und künftige Fachkräfte hervorbringt, Markteintritte erleichtert und die regionale Wertschöpfung stärkt.

Besuch des Thüringer Ministerpräsidenten

Am 13. August 2025 durfte die GFE Schmalkalden den Thüringer Ministerpräsidenten Mario Voigt im Rahmen seiner Sommertour begrüßen. Im Mittelpunkt standen Gespräche mit Vertretern aus Politik und Wirtschaft über Innovationen, Forschung und die Zukunft der regionalen Wirtschaft. Dabei stellte die GFE ihre aktuellen Projekte, Best-Practice-Lösungen und Technologien vor. Besonderes Interesse galt dem entstehenden „Zentrum für Digitale Produktion“. Geschäftsführer Martin Voigt und Jens Neumann dankten Ministerpräsident Voigt für den offenen Austausch und die Wertschätzung der industrienahen Forschung – ein wichtiges Signal für die Stärkung Thüringens als souveränen Technologiestandort.

Save the Date: 16. Schmalkalder Werkzeugtagung mit Tag der offenen Tür

Die Entwicklungen der Branche bilden den Rahmen der 16. Schmalkalder Werkzeugtagung am 26. und 27. November 2025. Unter dem Motto „Ressourceneffiziente & wirtschaftliche Werkzeugentwicklung, -fertigung und -nutzung“ laden die GFE Schmalkalden e.V., der Fachverband Präzisionswerkzeuge im VDMA und die Hochschule Schmalkalden herzlich ein.

Namhafte Referenten präsentieren Entwicklungen und Forschungsergebnisse zu:
– Herausforderungen in der Zerspanung
– Nachhaltige Beschichtungstechnologien
– Prozess- und Werkzeuggestaltung im digitalen Zeitalter

Ein besonderes Highlight ist die Live-Präsentation neuester Werkzeuge und Technologien im Versuchsfeld der GFE am zweiten Veranstaltungstag.

Am 27. November 2025 von 15:00 Uhr bis 18:00 Uhr öffnet die GFE Schmalkalden beim Tag der offenen Tür ihre Forschungs- und Fertigungsumgebung für die Öffentlichkeit. Gäste erhalten spannende Einblicke in Ausbildungsinhalte, erleben Mitmachaktionen und können moderne Berufsbilder der Werkzeugbranche kennenlernen – ein Angebot besonders für junge und innovative Talente von morgen.

Die Werkzeugindustrie steht an einem Wendepunkt: Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit entscheiden über Wettbewerbsfähigkeit. Mit dem Zentrum für Digitale Produktion und dem geplanten Smart Innovation Hub schafft die GFE Schmalkalden die Basis, um Industrie und Start-ups gleichermaßen zu unterstützen.

Die 16. Schmalkalder Werkzeugtagung und der begleitende Tag der offenen Tür bieten die Chance, Zukunftsthemen praxisnah zu erleben. Die GFE freut sich, im November viele Interessierte in Schmalkalden begrüßen zu dürfen und lädt sie ein, gemeinsam die Zukunft zu gestalten. Damit möchte die GFE Schmalkalden einen Beitrag zur Stärkung Thüringens, Deutschlands und der Hightech-Agenda leisten!

Das ausführliche Programm und Möglichkeiten zur Anmeldung finden Sie unter: www.werkzeugtagungschmalkalden.de

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Hochschule Schmalkalden (HSM)

Simulationen als In­stru­mente der Op­ti­mie­rung

Über die Forschungen von Jun.-Prof. Andreas Wirtz an der HSM

Prof. Wirtz hat an der HSM die Pro­fes­sur für Fertigungstechnik und vir­tuelle Prozessgestaltung an der Fa­kul­tät Maschinenbau inne und forscht unter anderem zur Optimierung spa­nender Produktionsverfahren mit Hil­fe von computergestützten Simu­la­tionen. Er ist als erster Junior­pro­fes­sor an die HSM im Rahmen einer Tandem-Professur in Kooperation mit der GFE berufen. Als Teil des bun­desweiten Förderprogramms „FH-Per­sonal“ sollen diese Professuren Nachwuchswissenschaftlern den Ein­stieg in eine wissenschaftliche Kar­riere erleichtern.

Fräsmaschinen beim Einsatz | Foto: Hochschule Schmalkalden (HSM)

Die Potenziale von Simulationen

Um ihre Funktion optimal erfüllen zu können, müs­sen komplexe Werkzeugmaschinen wie Fräs­maschinen unter möglichst idealen Be­dingungen verwendet werden, was unter ande­rem die Prozessgestaltung und -auslegung an­betrifft. Hierbei besteht oft ein Dilemma: Zwar sor­gen gesteigerte Prozessparameter bei Zer­span­pro­zessen für eine erhöhte Produktivität, je­doch kann dies mitunter zu Einbußen in der Qua­lität der Produkte führen. Zudem können die Werk­zeuge und Maschinen in Folge vermehrter ther­momechanischer Belastung schneller ver­schlei­ßen. Auch bezüglich der Kosten- und Energieeffizienz wirkt sich die Prozess­gestal­tung we­sent­lich aus.

Um Fertigungsprozesse zu optimieren, bieten sich Simulationen als Instrumente der ex-ante-Mo­dellierung und der Evaluierung komplexer Fertigungsprozesse oder Werkzeugdesigns an. Durch computergestützte Simulationen können Zerspanwerkzeuge und -prozesse für die ef­fi­ziente Herstellung von Produkten mit anfor­de­rungs­ge­rechter Qualität virtuell erprobt und so­mit kosten- und aufwandsärmer entwickelt wer­den.

Spanbildungssimulationen  ermöglichen, nicht messbare Pro­zessgrößen zu bestimmen | Grafik: Hochschule Schmalkalden

Kosten einsparen und Umwelt schonen durch Optimierung

Auch auf makroskopischer Ebene, d. h. bei Be­trachtung ganzer Prozesse, können Simulations­ex­perimente über verschiedene Wege Prozesse ohne Produktionsun­ter­brechungen und Ma­te­rialeinsatz schneller und somit kostengünstiger gestalten und verbessern. Die computer­ge­stütz­te Modellierung übernimmt in der umfas­sen­den Digitalisierung, Vernetzung und Auto­nomisie­rung der industriellen Produktion und deren Ver­schränkung mit modernen Infor­ma­tions- und Kom­munika­tions­tech­nologien, die unter der Chiff­re „Industrie 4.0“ firmiert, mithin eine bedeu­tende Rolle. Der Zweck ist es dabei, ganze Wert­schöpfungsketten in Echtzeit zu optimieren und bei laufender Produktion flexibel auf Verän­de­run­gen der Anforderungen in­nerhalb der Pro­zes­se selbst und beispielsweise der Umweltbe­ding­ungen reagieren zu kön­nen. Nicht nur lässt sich die Effizienz der Produktion steigern, sondern auch natürliche Res­sourcen schonen.

Schutzschichten und Tandems

Ein abgeschlossenes Projekt von Prof. Andreas Wirtz befasst sich mit der mechanischen Nach­be­handlung von Korrosionsschutzschichten, wie sie unter anderem bei Struk­turele­menten von Off­shore-Windenergieanlagen nützlich sind. Ziel war es, die destruktiven Aus­wirkungen der Um­welt – Wind, Wellen, Salz – zu minimieren. Den Schutz können einerseits die genutzten Mate­ri­alen bieten, andererseits aber auch spezielle Ver­fahren der mecha­ni­schen Nachbearbeitung der verwendeten Schutz­beschichtungen errei­chen. Über das nach­trägliche maschinelle Ober­flä­chenhämmern werden Schutzbeschichtungen nicht nur dichter und härter, ihre Ober­fläche wird weniger rau und porös, wodurch sich die An­griffs­fläche ver­ringert und die Beschichtungen län­ger schützen.

Dr. Wirtz trat zum August 2022 die Professur für Fertigungstechnik und virtuelle Prozess­ge­stal­tung der Fakultät für Maschinenbau an und war damit der erste Junior­pro­fessor an der HSM. Seine Stelle wird durch eine enge Partnerschaft mit der GFE, der Gesellschaft für Fer­tigungs­tech­nik und Entwicklung, geprägt: Neben seiner Professur ist er gleichzeitig wissen­schaftlicher Mitarbeiter an der GFE. Eben diese duale Posi­tio­nierung ist der Kern einer jeden Tandempro­fes­sur. Als weiteren Bau­stein der Kooperation von HSM und GFE wird Prof. Wirtz die 15. Schmal­kal­der Werkzeugtagung am 8. und 9. November 2023 organisieren.

Stellenangebote

• Leitung Rechenzentrum (m/w/d)
• Mitarbeiter:in im Projekt- und Prozess­ma­nage­ment / Netzwerkkoordination
• Erfahrener Wissenschaftsmanager (m/w/d) als Leitung des Dezernats Stu­dium und Inter­na­tio­nales

08./09.06. | 11:00 Uhr | Campus

Karrieremesse Schmalkalden

10.06. | 11:00 – 15:00 Uhr | Campus

Hochschulinformationstag

28.06. | Hochschule Nordhausen

Tag der Ingenieurwissenschaften

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Gastbeitrag: Professor Dr.-Ing. Jean Pierre Bergmann, Fachgebietsleiter Fachgebiet Fertigungstechnik, TU Ilmenau

Aktuelle Trends in der Fertigungstechnik

Zusammenarbeit von Mensch und Maschine auf neuer Ebene – eine punktuelle Sicht auf den Stand und die Perspektiven

Professor Dr.-Ing. Jean Pierre Bergmann, TU Ilmenau

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ChatGPT Interview: Was Künstliche Intelligenz über Künstliche Intelligenz weiß

Wenn man etwas über Künstliche Intelligenz (KI) wissen will, kann man sie mittlerweile selbst nach sich befragen. Mit dem ChatGPT (Generative Pre-trained Transformer) hat das US-amerikanische Unternehmen OpenAI einen Chatbot auf Basis eines Maschinenlern­modells entwickelt. Der Chatbot wurde mithilfe einer großen Textmenge aus Online-Foren, sozialen Medien, Zeitungsartikeln, Büchern und gesprochener Sprache trainiert. Der Anspruch an den Bot ist es nicht, möglichst korrekte Antworten zu geben, sondern menschliche Antworten möglichst genau nachzuahmen.

Das Interview mit ChatGPT wurde am 23.01.2023 geführt. Die Antworten von ChatGPT wurden wortwörtlich über­nommen und nicht redigiert.

Foto: michagehtraus – stock.adobe.com

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ABS electronic Meiningen GmbH

Leidenschaft für Elektronik und Nach­haltigkeit

Die ABS electronic Meiningen GmbH feiert im kommenden Jahr ihr 25-jähriges Bestehen. Das Unternehmen versteht sich auch nach einem knappen Viertel­jahrhundert der Unternehmens­geschichte als kompetenter Dienstleister für Automati­sierungs-, Bestückungs- und Steuerungslösungen. Das Leistungs­spektrum des Unter­nehmens reicht von der Leiterplattenbestückung nach Kundenwunsch bis zur kompletten Baugruppenent­wicklung und -fertigung. Als mittelständisches Unternehmen in Thüringen sieht sich ABS electronic in der Tradition deutscher Ingenieurskunst. „‚Made in Germany‘ ist für uns Anspruch und Versprechen, das wir tagtäglich für unsere Kunden mit ‚passion for electronics‘ erfüllen“, sagt Firmenchef Andreas Oertel.

Foto: ABS electronic Meiningen GmbH

Partnerschaften mit Schulen der Region

Diese Leidenschaft ist aber nicht die einzige, die Andreas Oertel und sein Unternehmen umtreiben. Mindestens ebenso leiden­schaftlich ist der Unternehmer ein Verfechter nachhaltigen Wirtschaftens. Und das fängt bei ihm schon bei der Personalpolitik an.

Seit vielen Jahren schon verbinden Oertel und sein Unternehmen verschiedene Partner­schaften mit Schulen der Region. Ziel ist es, jungen Menschen in und um Meiningen zu zeigen, welchen beruflichen Perspektiven sie haben. Nicht selten können die Schülerinnen und Schüler dadurch zum ersten Mal einen Blick in ein produzierendes Unternehmen werfen. Auch bei den Lehrkräften will Oertel dadurch Verständnis für wirtschaftliche Zusammenhänge und für unternehmerische Belange wecken. Für ihn ein probates Mittel zur Gewinnung von Fachkräftenachwuchs. Noch etwas niedrig­schwelliger ist seine Unterstützung für die Südthüringer Unternehmenswerkstatt, die er einst mit ins Leben rief und die heute von der STIFT betrieben wird. Sie konnte sich unlängst über einen 3D-Drucker zur Verbesserung ihrer Ausstattung freuen.

Höhere Qualität der Ausbildung durch Sonderlehrgänge

Seit der Firmengründung bildet ABS electronic selbst aus. Weil er mit der Qualität der Ausbildung nicht voll zufrieden ist, organisiert Oertel gemeinsam mit einem benachbarten Unternehmen Sonder­lehrgänge. Mit dem Erfolg, dass die so geschulten Azubis regelmäßig zu den besten ihres Jahrgangs gehören.

Sorgen um Fachkräftemangel macht sich Andreas Oertel nicht. Wohl auch, weil sich die Qualität der Ausbildung herumgesprochen hat. Und weil Oertel auf einen gesunden Generationenmix in allen Bereichen seines Unternehmens Wert legt. So gelingt es Know-how im Betrieb zu halten und den Wissenstransfer zu organisieren. Gleichzeitig bringen junge Menschen aber auch neue Ideen und Sichtweisen ein.

Konzept für berufsintegriertes duales Studium

Den eigenen Mitarbeitenden Karriere­perspektiven anzubieten, ist Oertel wichtig. Dazu zählt zuallererst, die jungen Leute zu übernehmen, die erfolgreich ihre Ausbildung im Unternehmen absolviert haben und sie dann, wenn beide Seiten es wollen, weiter zu qualifizieren. Als Partner im Förderverein der Hochschule Schmalkalden bringt er gemeinsam mit den dort Verantwortlichen ein Konzept für ein berufsintegriertes duales Studium auf den Weg.

Ein erstes Projekt sei initiiert worden und er habe seine Bereitschaft signalisiert, dabei mit­zuwirken. „Es ist auch schön zu sehen, wie sich Leute entwickeln“, sagt Oertel und erzählt, dass sein erster Azubi heute stellvertretender Hautgeschäftsführer der Südthüringer IHK ist.

Wenn Andreas Oertel auf die knapp 25 Jahre Unternehmensentwicklung zurückblickt, dann tut er das mit berechtigtem Stolz. Viele seiner Entscheidungen haben sich als richtig erwiesen. Auch wenn er manchmal belächelt worden sei, habe er an seinem Weg festgehalten. Das betrifft vor allem das heutige Reizthema Energie. „Es war doch schon lange abzusehen, dass Energie immer teurer wird, auch wenn wir nie an Entwicklung gedacht hätten, die wir in diesem Jahr sehen“, so der Firmenchef. Er setzte schon früh auf Erdwärme und Photovoltaik. Heute produziert seine PV-Anlage 30 Prozent des benötigten Stroms. Später sollen es einmal bis zu 60 Prozent werden.

Neues Projekt im Bereich Nachhaltigkeit

Jüngst hat sich Oertel an ein weiteres Nachhaltigkeitsprojekt gemacht. Gemeinsam mit den Stadtwerken und benachbarten Unternehmen will er ein Nahwärmenetz ins Leben rufen. Mit der Abwärme der Firmen des Gewerbegebiets könne man möglicherweise den Energiebedarf des Ortes sicherstellen. „Und eigentlich“, so Oertel mit einem verschmitzten Lächeln, „gehört hier noch ein Windrad her“. Dass das wohl so schnell nichts wird, weiß Oertel, bleibt aber optimistisch. In Bevölkerung und Politik will er einen Umdenkprozess ausgemacht haben. Man müsse die Bürger einfach auf dem Weg mitnehmen und sie von Betroffenen zu Beteiligten machen. Das meint er – ganz Unternehmer – auch im wirtschaftlichen Sinne. „Alternative Energien können eine gute und sinnvolle Geldanlage sein.“ (tl)

Die digitale Transformation aktiv gestalten – der Mensch steht im Mittelpunkt

Der Einsatz digitaler Technologien und Künstlicher Intelligenz (KI) bei der Produktion hochwertiger Waren und Dienstleistungen bedeutet die verstärkte intelligente Verbindung von Maschinen, Anlagen, Produkten, IT-Systemen und Menschen in Echtzeit.

Lernbund | Foto: LERNBUND VHS-Bildungswerk GmbH