Die Drehmaschine läuft, das Bearbeitungszentrum steht bereit, der Auftrag liegt im Plan. Und trotzdem klemmt es: Die fertigen Drehteile warten auf die Fräsoperation, die Frässpindel wartet auf den Einrichter, der Einrichter wartet auf das Messprotokoll. Die Frage ist deshalb nicht, ob ein Dreh-Fräszentrum technisch alles kann. Die Frage ist, wann es Ihren Auftrag verlässlicher und günstiger fertigt als die getrennte Kette aus Drehmaschine und Bearbeitungszentrum. Dieser Beitrag liefert das Rechenmodell und zeigt, wo Komplettbearbeitung wirklich gewinnt und wo separate Operationen die Nase vorn behalten.
Wer Komplettbearbeitung mit separaten Operationen vergleicht, vergleicht zu oft die reine Zerspanungszeit beider Verfahren miteinander. Das ist die bequeme Rechnung, weil das NC-Programm sie sauber ausspuckt. Sie ist aber selten die ehrliche Rechnung. Entscheidend ist die Gesamtzeit vom freigegebenen Auftrag bis zum prüfbaren Gutteil: Programmieren, Rüsten, Einfahrteile, Zerspanungszeit, Bedienerbindung, Transport zwischen Maschinen, Wartezeit vor der nächsten Operation, Messen, Freigeben, Liegen.
Das ist die übliche Falle in der Kalkulation kleiner Betriebe. Ein Auftrag mit zehn Minuten Zerspanungszeit pro Teil kann wirtschaftlich kippen, sobald zwei Stunden Rüsten, ein halber Tag Liegezeit zwischen den Maschinen und ein zweiter Prüfaufwand dazukommen. Umgekehrt kann eine spezialisierte Fräsmaschine überlegen bleiben, wenn sie parallel zum Drehzentrum dauerhaft ausgelastet ist und das Umspannen prozesssicher beherrscht wird. Wer den praktischen Hebel der Rüstzeitkosten je Los und je Teil einmal sauber durchrechnet, sieht das schwarz auf weiß: Bei 90 Euro Rüstkosten pro Vorgang verursachen 500 Teile nur 0,18 Euro pro Teil, 50 Teile aber 1,80 Euro pro Teil. Genau diese Spreizung macht Komplettbearbeitung bei kleinen Losen zum starken Hebel.
Die zweite Stellschraube ist der Unterschied zwischen Bearbeitungszeit und Durchlaufzeit. Bearbeitungszeit ist die Zeit, in der das Teil im Arbeitsraum zerspant wird. Durchlaufzeit ist alles dazwischen: Warten, Transport, Rüsten, Prüfen, Freigeben. In kleinen Werkstätten entsteht hier der größte Unterschied zwischen den beiden Strategien. Eine getrennte Operation kann im NC-Programm kürzer sein, in der Werkstatt aber später fertig werden, weil das Teil vor der zweiten Maschine wartet. Eine Komplettbearbeitung kann im NC-Programm länger sein, im Auftrag aber schneller, weil der Prozess ohne Zwischenstation durchläuft.
Komplettbearbeitung spielt ihre Stärken aus, wenn der Prozess wiederkehrend Rüstzeit, Umspannfehler, Zwischenhandling, Messschleifen und Liegezeit eliminiert. Die typischen Pluspunkte sammeln sich bei kleinen Losen, vielen Operationen pro Teil, engen Lagebezügen und hoher Rüsthäufigkeit. Wer 300 Lose pro Jahr fertigt und dabei pro Los 0,9 Stunden Drehrüsten, eine Stunde Fräsrüsten und eine halbe Stunde für Transport und Zwischenmessung einsparen kann, kommt schnell auf 390 freigesetzte Stunden im Jahr. Das ist die Größenordnung, in der ein Dreh-Fräszentrum für 6-Seiten-Komplettbearbeitung mit B-Achse wie die POSflex E 600 wirtschaftlich greift.
Vier Anwendungsbilder treten dabei immer wieder auf:
Für den Geschäftsführer schlägt das in vier Kennzahlen durch: kürzere Durchlaufzeit, weniger Kapitalbindung im Umlaufvermögen, bessere Terminzuverlässigkeit und ein erweitertes Angebotsspektrum für komplexere Dreh-Fräs-Teile. Für den Bediener entsteht der Nutzen anders: weniger manuelles Wiederaufspannen, klarere Bezugssysteme, weniger Hetze zwischen zwei Maschinen. Diese Entlastung kommt aber nicht von allein. Sie kommt erst, wenn Programm, Spannmittel, Werkzeugliste und Messstrategie stabil sind. Sonst wandert die Komplexität nur vom Umspannen in die Programmierung.
So überzeugend die Rüstzeitrechnung auf den ersten Blick wirkt, so deutlich kippt sie in bestimmten Konstellationen wieder zugunsten separater Maschinen. Es gibt Fälle, in denen eine eigene Drehmaschine plus ein eigenes Bearbeitungszentrum schlicht den höheren Deckungsbeitrag pro Engpassstunde liefern. Das ist keine Niederlage der Komplettbearbeitung, sondern Realität.
Der häufigste Fall ist der hohe Fräsanteil. Wenn ein Teil acht Minuten Drehzeit, aber 35 Minuten Fräszeit braucht, dominiert die Frässpindel die Wirtschaftlichkeit. Eine spezialisierte Fräsmaschine fährt diese Operation oft mit höherer Steifigkeit, größerem Werkzeugdurchmesser und besserer Späneabfuhr. Der Mehrpreis des Dreh-Fräszentrums lohnt sich dann nicht, weil die Fräszeit nicht kürzer wird. Wird die getrennte Frässtraße zusätzlich automatisiert, kippt die Rechnung noch deutlicher: Bei 600 zusätzlichen mannlosen Frässtunden pro Jahr und einem Verkaufssatz im Bereich 85 Euro pro Stunde stehen 51.000 Euro zusätzlicher Umsatzwert im Raum, dem variable Zusatzkosten von wenigen tausend Euro gegenüberstehen. Das schlägt im Zweifel jede integrierte Lösung. Wer hier die platzsparende Kleinteile-Automation für POSmill an die Frässtraße koppelt, holt aus dem vorhandenen Bearbeitungszentrum spürbar mehr heraus.
Zweiter Fall: Klumpenrisiko. Eine Maschine, die mehrere Operationen bündelt, fällt im Schadensfall mit allen Operationen gleichzeitig aus. Wer in einer Lohnfertigung knappe Liefertermine bedient und keinen Ersatzweg in der eigenen Werkstatt hat, sollte das Risiko mitkalkulieren. Drittens: Fehlende Wiederholrate. Wenn die integrierte Maschine ständig neu programmiert, simuliert und eingefahren werden muss, weil jedes Teil eine Sonderlocke ist, frisst der CAM-Aufwand die Rüstzeitersparnis. Viertens: Begrenzte Werkzeugplätze. Ein Revolver mit zwölf oder fünfzehn Plätzen ist bei Drehwerkzeugen, Bohrern, Gewindebohrern, Reibahlen, Fräsern und Schwesterwerkzeugen schnell voll. Aus der angedachten Komplettbearbeitung wird dann doch wieder eine zweite Aufspannung mit Werkzeugumrüsten.
Zwischen der klassischen Trennung „Drehen oder Fräsen” und der vollausgebauten Komplettbearbeitung mit B-Achse liegt eine pragmatische Mittelstufe: das Drehzentrum mit serienmäßiger Y-Achse und angetriebenen Werkzeugen. Diese Stufe wird in der Diskussion oft übersprungen, obwohl sie für viele KMU der wirtschaftlichste Einstieg in die Prozessintegration ist.
Ein POSturn E 400 Drehzentrum mit serienmäßiger Y-Achse reicht für viele Lohnfertigungs-Teile aus, um außermittige Bohrungen, Schlüsselflächen, einfache Konturen und Gewindebilder direkt auf dem Drehzentrum zu fertigen. Damit fällt die zweite Aufspannung weg, ohne dass Sie sich gleich in die Welt der vollwertigen B-Achsen-Programmierung begeben müssen. Bei einem Beispielbetrieb mit 120 Losen pro Jahr und insgesamt 6.000 Teilen entstehen daraus drei Effekte: rund 90 Stunden weniger Rüstzeit, rund 200 Stunden weniger Handling und eine messbare Senkung der Ausschussrate durch den Wegfall der zweiten Aufspannung. Bei 35.000 Euro Zusatzinvestition für Y-Achse, angetriebene Werkzeuge, zusätzliche Halter, Messmittel und Schulung amortisiert sich die Investition in dieser Größenordnung in rund 2,3 Jahren.
Die Grenze zur vollwertigen B-Achsen-Maschine ist klar zu ziehen. Sobald Schrägbohrungen, Konturbearbeitung am Außendurchmesser, Freiformflächen, Winkelbearbeitung oder eine größere Werkzeugvielfalt verlangt sind, kommen Sie mit der Y-Achse allein nicht mehr aus. Ab da spricht alles für ein Dreh-Fräszentrum mit Frässpindel und B-Achse, das die echte Fräsleistung auf das Drehzentrum bringt: 240° B-Achsen-Schwenkbereich, eine eigenständige Frässpindel statt Hilfsfräsen über den Revolver, ein Werkzeugmagazin mit 80 oder 120 Plätzen statt Revolverbestückung. Bei größeren Werkstücken oder schwerer Drehzerspanung ist die POSturn E 540 die natürliche nächste Stufe innerhalb der Drehzentren-Linie, bevor der Schritt zum vollwertigen Dreh-Fräszentrum ansteht.
Für die Auswahl zählt dabei eine simple Faustregel aus der Werkstatt: Schauen Sie sich die nächsten zehn bis zwanzig Aufträge an, die Sie tatsächlich erwarten. Wenn ein Drittel oder mehr davon Schrägmerkmale, Rückseitenbearbeitung oder enge Lagebezüge fordert, lohnt der Sprung zur vollen Komplettbearbeitung. Bleibt die Mehrheit bei einfachen Fräsmerkmalen, ist die Y-Achse die kalkulierbarere Wahl.
Die saubere Wirtschaftlichkeitsrechnung folgt einer klaren Logik. Sie stellen die Gesamtkosten der getrennten Kette den Gesamtkosten des integrierten Prozesses gegenüber. Beide Seiten enthalten dieselben Posten in unterschiedlicher Gewichtung: Rüstkosten aller Operationen, Maschinenzeit, Bedienerzeit, Transport- und Liegezeitkosten, Qualitätskosten und Opportunitätskosten blockierter Kapazität.
Der Maschinenstundensatz ist dabei die Kennzahl, die am häufigsten missverstanden wird. In den meisten Kalkulationen ist er der Verrechnungssatz, mit dem Sie Maschinenzeit am Markt anbieten, nicht der interne Vollkostensatz. Eine eingesparte Stunde ist deshalb nur dann voller Umsatznutzen, wenn Sie die freigewordene Zeit auch tatsächlich verkaufen können, also wenn ein Engpass beseitigt oder ein zusätzlicher Auftrag möglich wird. Die saubere Definition lautet: Maschinenstundensatz aus Jahreskosten und Betriebsstunden ableiten. Jahreskosten umfassen Abschreibung, Energie, Instandhaltung, Flächenkosten und Kapitalkosten.
Für die Praxis hilft ein dreistufiges Vorgehen, das ohne Beraterbesuch funktioniert:
Ein typisches Ergebnis aus einer solchen Rechnung: Bei einem Lohnfertiger mit 300 wiederkehrenden Losen pro Jahr und einer Rüst- und Nebenzeitersparnis von rund 1,3 Stunden pro Los liegt die Amortisation einer Mehrinvestition von rund 150.000 Euro für eine vollwertige Komplettbearbeitungsmaschine im Bereich von gut fünf Jahren. Bei 350 statt 300 Losen sinkt das auf rund 4,5 Jahre. Bei 200 Losen und nur einer Stunde Ersparnis pro Los wird daraus eine Geduldsrechnung über fünfzehn Jahre. Genau deshalb ist die Teilefamilie wichtiger als das Musterteil aus der Angebotsphase.
POS denkt Komplettbearbeitung in vier klar getrennten Stufen, die mit der einfachen Y-Achse beginnen und bei der vollwertigen 6-Seiten-Komplettbearbeitung enden. So kann jeder Betrieb genau die Stufe wählen, die zu seinem Teileportfolio und seiner Auslastung passt. Vier Schwerpunkte sind für die Entscheidung Drehen-Fräsen besonders relevant.
Y-Achse serienmäßig in den Drehzentren. Die Drehzentren-Linie bringt die Y-Achse als Serienausstattung mit, nicht als Aufpreisoption. Das senkt die Einstiegsschwelle für Betriebe, die ihre einfacheren Drehteile mit Nebenmerkmalen direkt auf dem Drehzentrum komplett fertigen wollen. Wer größere Werkstücke und schwerere Drehzerspanung braucht, findet im POSturn E 540 Drehzentrum für größere Wellenteile und Schwerzerspanung die nächste Stufe innerhalb derselben Bedienlogik. Nutzen für den Geschäftsführer: kalkulierbarer Investitionssprung, klarer Schritt vor dem Wechsel zur vollen B-Achsen-Komplettbearbeitung. Nutzen für den Bediener: die Prozesslogik bleibt nah am gewohnten Drehen, der Lernaufwand bleibt überschaubar.
Echte 6-Seiten-Komplettbearbeitung in einer Aufspannung. Die POSflex E 600 ist auf genau dieses Szenario ausgelegt: Drehen, Fräsen, Bohren, Gewinden und Rückseitenbearbeitung über die Gegenspindel laufen ohne Umspannen. Das ist der Punkt, an dem mehr als 50 Prozent kürzere Gesamtbearbeitungszeit gegenüber klassischer Mehrmaschinen-Fertigung entstehen kann. Nutzen für den Geschäftsführer: kürzere Durchlaufzeiten, weniger Kapitalbindung, planbare Liefertermine. Nutzen für den Bediener: weniger manuelles Hin- und Herspannen, klare Bezugssysteme, ein durchgängiger Prozess statt Stafetten zwischen zwei Maschinen.
Hochleistungs-Frässpindel mit B-Achse. Eine 12.000-U/min-Frässpindel mit HSK-T63-Aufnahme und 240° Schwenkbereich macht die POSflex zur echten Dreh-Fräsplattform und nicht zum aufgehübschten Drehzentrum mit Hilfsfräsen über den Revolver. Nutzen für den Geschäftsführer: ein klar erweitertes Angebotsspektrum für komplexe Dreh-Fräs-Teile, Schrägbohrungen, Konturen am Außendurchmesser und Freiformflächen. Nutzen für den Bediener: echte Fräsleistung auf der Maschine, ohne dass das Werkstück zu einer zweiten Spindel wandern muss.
Werkzeugmagazin-Kapazität als wirtschaftlicher Hebel. Komplettbearbeitung scheitert in der Praxis nicht am Achskonzept, sondern an der Werkzeugkapazität. Bei 40 Plätzen serienmäßig und Erweiterung auf 80 oder 120 Plätze bei der POSflex bleiben Drehwerkzeuge, Fräser, Bohrer, Reibahlen und Schwesterwerkzeuge dauerhaft im Magazin. Vermeidet jeder Auftrag einen 20-minütigen Werkzeugumbau, sind das bei 300 Losen pro Jahr rund 100 Stunden weniger Stillstand. Nutzen für den Geschäftsführer: spürbar mehr verkaufbare Maschinenstunden ohne neue Investition. Nutzen für den Bediener: Standardwerkzeuge bleiben am Platz, Eilaufträge blockieren niemanden mehr durch Werkzeugumrüsten.
Dazu kommt der weniger sichtbare, aber im Schadensfall entscheidende POS-Vorteil: 25 eigene Servicetechniker bundesweit, ein Servicestundensatz von 79 Euro pro Stunde und eine Telefon-Erstlösungsquote von 72 Prozent halten das Klumpenrisiko einer Komplettbearbeitungsmaschine in vertretbaren Grenzen. Ohne diese Service-Absicherung ist eine integrierte Maschine eine Wette gegen die Statistik.
Komplettbearbeitung ist keine Glaubensfrage, sondern eine Prozesskostenfrage. Die Entscheidung steht und fällt mit der Antwort auf eine einzige Frage: Welche Prozesskette liefert pro Engpassstunde den höheren Deckungsbeitrag und die niedrigere Fehlerrate? Wer diese Frage mit echten Werkstattdaten aus zehn bis zwanzig Aufträgen beantwortet, weiß sehr schnell, ob seine Werkstatt eine Komplettbearbeitungsmaschine braucht oder ob die nächste Investition in eine bessere Drehmaschine, ein leistungsfähigeres Bearbeitungszentrum oder einen Roboter an der bestehenden Frässtraße gehört.
Für die abgestufte POS-Logik bedeutet das: POSturn mit serienmäßiger Y-Achse, wenn die einfachen Fräsmerkmale die zweite Aufspannung überflüssig machen sollen. POSflex, wenn die volle 6-Seiten-Komplettbearbeitung mit B-Achse, Frässpindel und Werkzeugmagazin regelmäßig genutzt wird. POSmill mit POSrobo, wenn fräsdominante Teile durch Parallelität und Automation ihren wirtschaftlichen Vorsprung halten. Wer unsicher ist, welcher Schritt der richtige ist, lädt sich am besten eine Auswahl seiner repräsentativen Aufträge zusammen und ruft beim POS-Service an. Die Anwendungs-Diagnose dort kostet nichts und sortiert in einem Gespräch, was sonst lange Excel-Modelle aussortieren müssen.
Viel Erfolg und heiße Späne!
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Mein Name ist Michael Helle, begeisterter Maschinenbauer und Inhaber von POS. In unserem Blog gibt es wertvolle Tipps für mittelständische CNC Anwender. Von Lohnfertigung bis Sondermaschinenbau: Für jeden ist etwas dabei – egal, ob Sie auf einer POS oder einem anderen CNC Bearbeitungszentrum arbeiten.
Wir sind POS. CNC Fräsmaschinen Hersteller und Produzent leistungsfähiger Bearbeitungszentren engineered in Germany.
Vollausstattung ist unsere Grundausstattung: Wir haben fast alle denkbaren Optionen bereits in der Standardausstattung unserer CNC Bearbeitungszentren.
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