Effizientes CNC-Werkzeugmanagement: 5 bewährte Tipps für Werkstätten

Die meisten CNC-Werkstätten kennen das: Sie gewinnen ein Projekt. Stellen die richtigen Bediener ein. Erhalten die Gussteile. Bereiten einen Projekteinrichtungswagen vor. Und dann … ein unvollständiger Werkzeugsatz stoppt alles vor dem Start.

CNC-Werkzeugverfügbarkeit wirkt sich direkt auf das Ergebnis aus. Vorrätig zu haben, was gebraucht wird – oder es schnell zu beschaffen – ist Pflicht. Genauso vital: die interne Kapazität, den gesamten Werkzeugbestand vollständig zu managen.

Heute teilen wir fünf Tipps für Ihr CNC-Werkzeugmanagement:
1. Materialwahl mit Werkzeug im Blick
2. Funktionsweise von Aufsteckfräsern, Wendeschneidplatten & Fräserkörpern verstehen
3. Entscheiden, welche Werkzeuge vorrätig gehalten werden
4. Produktion weise planen
5. Werkzeugmanagementsystem etablieren

1. Materialwahl mit Werkzeug im Blick

Stahl. Aluminium. Grauguss. Sphäroguss. Der spezifische Werkstoff ist der wichtigste Faktor für die erforderlichen Werkzeuge und Sorten.

Zwei Beispiele:

1) Für ein Aluminium-Projekt mit Tausenden Fertigteilen ist PKD-Werkzeug (polykristalliner Diamant) klug: schnellere Bearbeitung, mehr Schnittweg, höherer Anschaffungspreis. Ein Hartmetallwerkzeug ist günstiger und schneidet gleichermaßen. PKD kostet bis zu 3× Hartmetall, schneidet aber schneller (kürzere Zykluszeiten) und erreicht bei korrekter Anwendung ca. 10-fache Standzeit – langfristig geldsparend.

Fällt die Stückzahl auf 250 Gesamt, rechtfertigt PKDs hoher Preis sich nicht durch Return. Braucht die Oberfläche jedoch makellosen Glanz, wird PKD plötzlich lohnenswert durch hohe Leistungsqualität.

2) Bei Sandguss könnte eine Hartmetall-Wendeschneidplatte zum Schruppen (Aufbrechen der Gusshaut) dienen, gefolgt von PKD-Platte zum Schlichten. Mehrere Schritte können je nach Material effizientester Weg sein.

PKD steht für polykristallinen Diamant – ein aufgelöteter Schaftfräser, der robuste Werkzeugeinstellungen und hohe Spindeldrehzahlen erfordert. Ein PKD kann bis zu einem Jahr halten, je nach Schneidaufgabe; eine Schrupp-Platte hält oft halb so lang wie eine Schlicht-Platte, da mehr Material abgetragen wird.

Der visuelle Unterschied zwischen Hartmetall (links) und PKD (rechts) ist tag und nacht.

2. Aufsteckfräser, Wendeschneidplatten & Fräserkörper verstehen

Betrachten wir das Innenleben von CNC-Fräswerkzeugen. Ein Aufsteckfräser ist ein anpassbares Werkzeug aus Körper und Wendeschneidplatten. Der Fräserkörper hält die Schneidplatten und kann für jeden Job in der CNC-Werkstatt genutzt werden – mit den richtigen Platten bestückt. Die Platten heißen „verbrauchsbedürftig“, da sie sich abnutzen.

Die Wendeschneidplatte, die das Metall tatsächlich schneidet, sitzt in einer Tasche am Fräserkörper. Der Fräserkörper hält die Platte so, dass sie ordnungsgemäß arbeitet (Material schneiden und/oder Merkmale erzeugen). Anders als die Platte hängt die Wahl des Fräserkörpers nicht vom zu schneidenden Material ab (Aluminium, Eisen, Stahl); der Körper kann für alle Materialien gleich sein, die Platte nicht.

Offensichtlich müssen verbrauchsbedürftige Platten vorrätig sein. Braucht man Ersatz-Fräserkörper? Für die häufigsten: ja. In großen High-End-Werkstätten sind 10+ identische Fräserkörper nicht unüblich. Verschlissene oder beschädigte Körper können vom Hersteller aufgearbeitet werden: Tasche verschweißen und nach ISO-Norm nachbearbeiten. Viele Werkstätten wissen, dass Qualität und Leistung eines aufgearbeiteten Körpers einem Neuteil oft nicht gleichkommen – und investieren lieber in neue Werkzeuge.

Platten sind nicht maschinen-, aber materialspezifisch. Was passiert, wenn eine für Eisen gedachte Platte auf Aluminium läuft? Die erzeugte Hitze könnte Aluminiumbeschichtung an der Plattenbasis anhaften lassen.

CNC-Werkstätten sollten regelmäßige Wartung für hohe Werkzeugqualität implementieren. Ein oft übersehener Punkt: Spannschrauben der Wendeschneidplatten. Bei jedem dritten Plattenwechsel sollte ein neuer Satz Schrauben verwendet werden. Das verhindert Überdehnung, Herausfallen der Schraube und Beschädigung des Fräserkörpers.

Dieses Werkzeug besteht aus (v.l.n.r.) Werkzeughalter, Verlängerungen, Körper, Reibahle und Schraube.

3. Entscheiden, welche Werkzeuge vorrätig gehalten werden

Kein Wettbewerb: Werkzeug macht den Unterschied. Es mag nicht der einzige sein – präzise Programmierung, Lieferantenbeziehungen, Bestandsmanagement heben die Leistung –, aber viel zuverlässiges Werkzeug vorrätig (oder schnell verfügbar) zu haben, trennt große CNC-Shops von kleinen. Ein kleiner Familienbetrieb hat unlikely fünf verschiedene 3"-Aufsteckfräser ständig verfügbar.

Vergleicht man große Shops untereinander, sind viele Basiswerkzeuge ähnlich. Es sind die kundenspezifischen Kombiwerkzeuge (mehrere Merkmale, sparen Zykluszeit, reduzieren Werkzeugwechsel), die den Unterschied machen. Anspruchsvolle Projekte diktieren benötigte Werkzeuge; manche CNC-Shops suchen komplexe Projekte, um Skills zu schärfen und Werkzeugkompetenz zu erweitern.

Größere Shops haben das Vertrauen, neue Projekte mit singular Fokus anzugehen: Jobs nur einmal werkzeugtechnisch ausstatten. Plan: Top-Werkzeug maximal nutzen, ultimative Effizienz treiben, Kunden maximalen Gegenwert geben. Durch keine Kompromisse können diese Shops beste Schneidwerkzeuge spezifizieren und zuverlässigste Spannvorrichtungen schaffen.

4. Produktion weise planen

Wie jeder Fertigungsprozess braucht es Planung, um ein Gussstück zu bearbeiten. In der CNC-Werkstatt sichern Details reibungslose Produktion: richtige Maschine, Maschinenkapazität, Bedienerkapazität, richtiges Werkzeug (Aufsteckfräser, Platten, Fräserkörper) und natürlich die Gussteile.

Werkzeuglager-Manager verteilen interne Liste kommender Jobs. Einige sind Wiederholprojekte mit bereits eingerichtetem, startbereitem Werkzeug. Selbst Jobs mit mehreren Werkzeugen bleiben eingerichtet und gelagert auf Regalen/Wagen im Werkzeuglager, bis der Satz wieder gebraucht wird.

Benötigt ein Neuprojekt Setup, wird mindestens 48 Stunden vorher eine Werkzeugliste zusammengestellt. Kritisch: bereit sein, wenn die vorgesehene CNC-Maschine frei ist. Fehlt während Setup ein spezifisches Werkzeug, hat das Werkzeugteam drei Optionen: ersetzen durch gleichwertiges Werkzeug, beschaffen neues Werkzeug (48-Stunden-Fenster umso wichtiger), oder verschieben den Produktionszeitplan.

Erfahrene, etablierte CNC-Werkstätten haben große Werkzeuglager, die Ersatzwerkzeuge (meist Platten) wahrscheinlicher machen.

Unsere erfahrenen Werkzeuglager-Mitarbeiter verwalten Tausende Werkzeuge und sorgen für reibungslosen Ablauf.

5. Werkzeugmanagementsystem etablieren

Bei Hunderten aktiv genutzter, wartender oder gelagerter Werkzeuge im Werkzeuglager ist ein effektives Werkzeugmanagementsystem Pflicht. Per Klick sieht ein Teammitglied: wie viele eines spezifischen Werkzeugs aktuell laufen, im Lager sind, bestellt, nachgeschliffen, zur Demontage warten, setup-bereit sind.

Umfassendste Systeme gehen über Inventar hinaus: sie zeigen Eindrücke – exakt, wie viele Teile ein bestimmter Bohrer für einen Job auf einer Maschine gelaufen ist. Fällt Menge unter voreingestelltes Minimum, bestellt das System automatisch nach.

Bei Stecker Machine nutzen wir die Plex Smart Manufacturing Platform für 100% Kontrolle aller Werkzeugaspekte.

CNC-Bearbeitungswerkzeuge treiben preisgekrönte Leistung

2022 wurde Stecker Machine von Modern Machine Shop als Top Shop ausgezeichnet – inklusive Podiumsdiskussion auf der IMTS.

Qualifikation: Top 20% in vier Kategorien: Technologie, Strategie, Human Resources, Shopfloor-Praktiken & Performance – Steckers gewählte Kategorie.

Matt Oswald, Marketing- und Improvement-Manager, erklärt Werkzeugs Bedeutung in dieser Kategorie. „Hohe Performance und reibungslose Prozesse heben uns in Kundenwahrnehmung ab“, sagt Matt. „Unsere Leute können das ohne zuverlässige CNC-Schneidwerkzeuge nicht – inklusive Werkzeugmanagementsystem. High-End-Shopfloor-Performance basiert auf richtigem Werkzeug.“

Wir teilen vier reale Beispiele einzigartiger Werkzeuglösungen, die wir bei Stecker entwickelten. CNC-Werkzeugverbesserungen und Partnerschaften: Leitfaden zur Lösung spezifischer Werkzeugprobleme erklärt beste Prozesse für spezifische CNC-Werkzeugbedarfe. Klicken Sie unten für Ihr Exemplar!

Über den Autor

Dan sorgt dafür, dass Maschinen bei Stecker Machine schnell laufen. Er optimiert Schneidwerkzeuge und Programme für Spitzenleistung, korrigiert Fertigungsprobleme, designed und wählt fortgeschrittene Werkzeuge für neue Jobs und Produktverbesserungen. Karrierebeginn in Werkzeug- und Formenbau, Einstieg bei SMC als CNC-Fertigung gerade aufkam. Bei SMC Aufstieg vom Maschinenbediener zum Continuous Improvement Engineer – Implementierungen, die ca. 500.000 $ in den letzten Jahren einsparten.