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Aufgabe:
Nachschleifen und Fertigung von Fräswerkzeugen für die Metallzerspanung 

Lösung: 
FANUC liefert die dafür passende CNC-Steuerung 31i-B5 mit 5-Achs-Simultanbearbeitung und präziser Servoregelung, kurzen Lageregeltakten und hoher Auflösung des Regelsystems. Die einheitliche Bedieneroberfläche auf allen eingesetzten Maschinen garantiert einen kosten- und zeitoptimierten Bearbeitungsablauf.  Beste Oberflächenqualitäten, die ein Bediener im zweidimensionalen Bereich durch Erfahrung noch optimieren kann, sind im simultanen 5-Achsbetrieb, wie beim Werkzeugschleifen, nur noch von einer leistungsfähigen Steuerung zu schaffen.

Ergebnis:
Hochgenaue Werkzeuge für die Metallzerspanung
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Am liebsten sieht Juniorchef Daniel Metz sein Unternehmen als Restaurant um die Ecke charakterisiert: mit wenigen Gerichten, die dafür aber unbeschreiblich gut schmecken. Das „Gourmet-Restaurant“ befindet sich in Zell am Harmersbach und wurde von seinem Vater Wolfgang Metz gegründet. 2009 ist Daniel Metz ins väterliche Geschäft eingestiegen. Inzwischen ist der diplomierte Wirtschaftsingenieur mit Erfahrungen im Flugzeugbau Geschäftsführer und übernimmt nach und nach die Verantwortung.

Die Spezialisierung auf Fräswerkzeuge will Daniel Metz beibehalten: „Wir können nicht auf allen Hochzeiten tanzen.“ Und noch viel wichtiger: „Mit der jetzigen Unternehmensgröße sind wir sehr flexibel und wir wollen nicht mit großen Werkzeugherstellern konkurrieren.“ Das gilt aber lediglich für die Breite des Angebotes. 
Die Stärken des Unternehmens sieht Metz darin, „dass wir schnell, flexibel und in hoher Qualität liefern.“ Einfache Nachschleifarbeiten dauern durchschnittlich vier bis sechs Arbeitstage, ist eine Beschichtung erforderlich acht bis zehn Tage. Die Lieferzeiten werden individuell abgesprochen. Auf Wunsch gibt es zu den Werkzeugen detaillierte Messprotokolle.

Dabei macht Metz keinen Unterschied, ob der Auftrag von einem 1-Mann-Lohnbetrieb oder von einem großen Unternehmen kommt. Er will es nicht zur Regel machen, aber stolz ist der Geschäftsführer schon auf die Reaktionsfähigkeit seines Teams: „Wir hatten schon den Fall, dass ein Werkstattmeister anrief, eine Skizze schickte und das Werkzeug nur 24 Stunden später ausgeliefert wurde.“ Den „Papierkram“ habe man dann in den Tagen danach erledigt. Gearbeitet wird einschichtig. Das Ende der Schicht wird von der Auftragslage und zugesicherten Lieferfristen bestimmt. In der Nacht läuft die Fertigung von Sonderwerkzeugen autonom, wobei die ISOG 20+ über Kettenlader beschickt werden. Die erzielten Toleranzen liegen, je nach Werkzeug und Kundenanforderung, im Bereich bis zu ± 1/100 mm. Dahinter steht nicht immer die für den spanenden Prozess erforderliche Genauigkeit, sondern die Prozesssicherheit, die sich aus dem Einsatz präziser Werkzeuge ergibt.
Die Aufträge verteilen sich zu etwa 70 Prozent auf das Nachschleifen und zu 30 Prozent auf Sonderwerkzeuge. Die kleinesten Werkzeuge haben einen Durchmesser von drei Millimetern, die größten 32 mm. Limitierender Faktor sind hier die Schleifmaschinen. Im Einsatz sind sechs Maschinen des Typs ISOG 20+ mit FANUC CNC und Software des Schweizer Spezialisten MTS AG. Metz hatte 2014 an der Entwicklung des ISOG 20+ Prototypen mitgewirkt. Schon zuvor hatte Metz mit Maschinen von Michael Deckel gearbeitet. Eine S20Turbo ist noch für nachrangige Arbeiten in Betrieb. Dass sich Metz überhaupt an dem Projekt beteiligte, lag an den wenig zuverlässigen Reglern bis dahin eingesetzter Maschinen und deren nicht optimales Regelverhalten. Die FANUC-Technik hat die Werkzeugspezialisten überzeugt, so sehr, dass schon der Prototyp von Anfang an in den Betriebsablauf eingeplant wurde.
Die FANUC-CNC glänzt – neben vielen anderen Eigenschaften – vor allem durch kurze Lageregeltakte und die hohe Auflösung des Regelsystems. Qualitäten, die ein Bediener im zweidimensionalen Bereich durch Erfahrung noch optimieren kann, sind im simultanen 5-Achsbetrieb, wie beim Werkzeugschleifen, nur noch von einer leistungsfähigen Steuerung zu schaffen. Metz: „Wir sind dann konsequent bei dieser Maschine geblieben, weil wir darin einen wichtigen Faktor unserer Flexibilität sehen.“ So könne man die fünfachsigen Maschinen beliebig belegen.
Ein weiterer Vorteil der einheitlichen Maschinenausstattung inklusive einheitlicher Bedienoberfläche: Jeder Mitarbeiter kann an jeder Maschine arbeiten. Die Rüstzeiten sind gering, weil die Maschine bekannt ist und es fallen insgesamt weniger Schulungskosten an als wenn unterschiedliche Maschinen mit unterschiedlichen Steuerungen in Betrieb sind.

Und weil die erfahrenen Mechaniker bei Metz mit den Maschinen sehr pfleglich umgehen, halten die Maschinen entsprechend lange. Deshalb ist der Einsatz von FANUC CNC und Servoantriebstechnik sehr wohl ein Argument. Ältere Maschinen werden dann für vorgelagerte Arbeiten eingesetzt. Da kann eine Maschine schon mal 25 Jahre alt werden. 

Daniel Metz möchte da auch noch Ersatzteile bekommen: „Da haben wir mit FANUC gute Erfahrungen gemacht.“ Und Uwe Stiebler, Key Account Manager im Sales Center von FANUC Deutschland, bestätigt ihm: „Solange die Maschine läuft, gibt es bei FANUC auch Ersatzteile.“

Software unterstützt Flexibilität

 
Dass die FANUC CNC von ISOG eine eigene Bedienoberfläche bekommen hat, lässt sich die FANUC 31i-B5 „gefallen“: Die eingesetzte Software  “tool-kit Professional“  für die Produktion und das Nachschärfen von Werkzeugen , entwickelt im Hause der MTS AG aus Pratteln/Schweiz, erfüllt in allen Belangen die Anforderungen der Praxis. 

Auch bei MTS AG weiß man, dass das CNC-/Servoantriebspaket von FANUC die Vorteile der Software richtig zum Tragen bringt. Denn für die Qualität einer Oberfläche ist es ganz entscheidend, dass die Achsen tatsächlich simultan verlaufen. Ganz klar: Ra- und Rz-Werte hängen von der Körnung der Schleifscheibe ab. Aber mit der schnellen Steuerung und äußerst kurzen Taktung kann man die einzelnen Parameter viel besser ausregeln. Deutlich wird das beim Ausrichten der Maschinen. Übliches Hilfsmittel: eine Messuhr für den Mikrometerbereich. Maschinenbediener bestätigen: „Hier gibt es beim Ausrichten keinerlei Zittern der Antriebe und ihrer Lageregelung.“ Für Daniel Metz ist MTS ein idealer Partner: „Die haben immer ein offenes Ohr für Verbesserungen, auch für individuelle Anpassungen für unseren Betrieb.“
Genauso individuell pflegt Metz auch seine Kunden. Alle Informationen über Kunden-Werkzeuge werden gespeichert – sowohl herkömmlich als auch auf Papier. Kommt ein Werkzeug zum Nachschleifen, hat der Werker alle Informationen griffbereit. Teilweise werden sogar Anforderungsprofile gespeichert, damit tatsächlich anwendungsspezifisch nachgeschliffen werden kann.
Unerlässlich ist dabei im Alltag eine 3D Simulation des Schleifvorganges. Metz: „Bevor wir neue Werkzeugprogramme einfahren, schauen wir uns das erst einmal in 3D an.“ Dazu werden idealerweise die CAD-Daten des neuen Werkzeuges aufgenommen und angepasst. „Wir schleifen also nicht nach einem Standardprogramm, sondern passen unsere Arbeitsschritte tatsächlich dem Zustand des Werkzeuges an.“ Das kann wahlweise an einem separaten Programmierplatz oder direkt an der CNC der Maschine erfolgen. Dabei ist eine Kollisionsüberwachung unerlässlich. Diese Informationen werden wiederum im jeweiligen Ordner des Kunden abgelegt und sind jederzeit abrufbar.
Beim Stichwort „Industrie 4.0“ reagiert Daniel Metz eher reserviert – und dennoch hat er bereits elementare Punkte realisiert. Denn die Flexibilität in der Fertigung bis „runter“ zu Losgröße 1 resultiert nicht nur aus einem einheitlichen Maschinenpark, sondern auch auf einer Vernetzung des kompletten Betriebs.

Zusätzlich werden auf einem großen Monitor für alle in der Werkstatt sichtbar wichtige aktuelle Auftragsdatendaten angezeigt: Welche Aufträge haben Priorität? Läuft der Auftrag im Rahmen der zeitlichen Vorgaben? Welche Positionen fehlen noch um einen Auftrag abzuschließen? Wie sieht die Durchlaufzeit pro Auftrag aus? Dafür hat Daniel Metz einfach eine App für das Web-basierte System geschrieben, welche die Produktionsdaten aus einer zentralen Datenbank visualisiert. Zudem könnten prinzipiell auch Messergebnisse direkt auf die Schleifmaschinen übertragen werden, doch die möchte der qualitätsbewusste Metz lieber noch manuell übertragen.
 Dabei ist er durchaus daran interessiert, Prozesse zu automatisieren: „Wir wollen unsere Prozesse so schlank wie möglich gestalten.“ Da bleiben wir schlank. Und da bleiben wir flexibel.

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