Tool Performance Indicator: Der Wert des Werkzeugs

LMT präsentierte anlässlich der METAV 2008 ein neues Modell zur ganzheitlichen Berechnung der Werkzeugleistung im Fertigungsprozess. Leistung ist bei der Entscheidung für Werkzeuge wichtiger als der Preis

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In den vergangenen Jahren hat das Konzept der Gesamtkostenbetrachtung oder Total Costs of Ownership (TCO) bei der Diskussion um einen effizienten Werkzeugeinsatz großen Raum beansprucht. Das entsprach vor allem der gewachsenen Bedeutung von Werkzeugen in modernen Produktionsprozessen und dem Anspruch der Werkzeughersteller, zur Senkung der Gesamtkostenbeizutragen. So wichtig und richtig das TCO-Konzept nach wie vor als Grundlage der Investitionskostenrechnung ist – mit Blick auf Werkzeuge greift es zu kurz. Oder, um es etwas provokanter zu formulieren: selbst wenn man den Preis bestimmter Werkzeuge deutlich reduzieren würde – aus TCO-Sicht durchaus attraktiv –, kämen sie den Anwender teurer als Werkzeuge, mit entsprechend höherer Leistung (siehe Abb. 1). Deutlich wird das, wenn man nicht nur die Kosten, sondern auch den Nutzen – die Total Benefits of Ownership (TBO) – eines Werkzeugs im Gesamtkontext der Produktion betrachtet. Der Wert eines Werkzeugs hängt nämlich nicht allein vom Preis oder von der Standzeit ab, sondern von einer Vielzahl technischer und betriebswirtschaftlicher Aspekte.

Mit dem „Tool Performance Indicator“ (TPI) hat die LMT deshalb ein Modell entwickelt, mit dessen Hilfe es erstmals möglich ist, diesen Wertbeitrag ganzheitlich zu bestimmen. Als Kennzahl zeigt der TPI eindeutig, ob ein neues Werkzeug besser oder schlechter ist als ein bisher eingesetztes.

Er berechnet sich nach der Formel:

Ist der TPI > 1, ist das Werkzeug besser, ist der TPI < 1, schlechter als das bisher eingesetzte.
Das Besondere ist, dass der TPI nicht nur anhand von Kostenkriterien berechnet wird, sondern auch Faktoren berücksichtigt wie den technischen und betriebswirtschaftlichen Nutzen, Marktveränderungen, die Komplexität der Anwendung sowie den Lebenszyklus des Werkzeugs.

Praxisbeispiel: VHM-Fräser und HSS-Werkzeug im Vergleich

Die Leistungsfähigkeit des neuen Modells wird an einem einfachen Praxisbeispiel deutlich. Ausgangspunkt ist die Frage, ist ein Fräser aus Schnellstahl (HSS) oder ein zweieinhalb Mal so teures Vollhartmetallwerkzeug (VHM) wirtschaftlicher. Von den Kosten ist das HSS-Werkzeug deutlich günstiger. Betrachtet man aber die Leistung des VHM-Fräsers über die gesamte Lebensdauer, ist er mit einem TPI von 4,1 dem HSS-Fräser deutlich überlegen (siehe Tabelle), wobei weitere Vorteile durch kürzere Rüst- und Nebenzeiten noch gar nicht eingerechnet sind. Auch das ist mithilfe des TPI problemlos möglich. Im vorliegenden Fall liefert jedoch bereits die einfache Berechnung eine eindeutige Entscheidungsgrundlage. Weil der Break Even bei einer Zerspanungsleistung von 13.700 cm3 liegt, lohnt sich in diesem Beispiel der HSS-Fräser nur für Anwender mit geringerem Zerspanungsbedarf.

Werkzeugleistung ist wichtiger als der Preis

Auch in Bezug auf die Fragestellung, welcher Preisunterschied für hochwertigere Werkzeuge gerechtfertigt ist, liefert der TPI ein überzeugendes Ergebnis. Im Vergleich zweier ansonsten identischer Werkzeuge erreicht ein technisch besseres Werkzeug, das einen um 70 Prozent höheren Vorschub ermöglicht, den gleichen TPI wie ein deutlich günstigeres Werkzeug (Abb. 1).
Angesichts der Möglichkeiten des High Performance Cuttings sind derartige Leistungssteigerungen alles andere als theoretische Werte.
Im Gegenteil: Mit Blick auf moderne Produktionssysteme, die aus einem Netzwerk vieler Teilprozesse bestehen, werden Kennzahlen wie der TPI zu einem wesentlichen Bestandteil der Planung und Investitionskostenrechnung mit hoher Praxisrelevanz. Die LMT wird deshalb zukünftig den TPI – wo immer sinnvoll und möglich – einsetzen, denn er ermöglicht eindeutige Aussagen zum Wert des Werkzeugs für den gesamten Produktionsprozess.

Kontakt

www.lmt-tools.com