Warum Pfeiffer auf die Fräsmaschine FPS 630M-digital setzt

Als führender Anbieter von Vakuumlösungen steht Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions für Präzision, Innovation und technologische Exzellenz. Basis dafür sind qualifizierte Mitarbeiter, die das Unternehmen auch selbst ausbildet. Für den Einstieg in die maschinelle Metallbearbeitung kommt in der Ausbildungswerkstatt eine robuste und übersichtlich bedienbare Fräsmaschine FPS 630M-digital Dualmaster mit Heidenhain-Steuerung PT8016 zum Einsatz. Ausbilder und Azubis sind gleichermaßen von den Möglichkeiten dieser Maschine überzeugt.

Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions ist Teil der familiengeführten Busch Group, einem der weltweit größten Hersteller von Vakuumlösungen, Kompressoren und Abgasreinigungssystemen. An seinem Standort in Aßlar entwickelt und produziert das Unternehmen innovative Lösungen für Anwendungen im Hoch- und Ultrahochvakuum.

Was das bedeutet, wird am Beispiel sogenannter Turbomolekular-Vakuumpumpen deutlich, die unter anderem in der Halbleiterindustrie und Analytik zum Einsatz kommen. Diese Technologie nutzt Hochgeschwindigkeitsrotoren, um Hochvakuum, Ultrahochvakuum und sogar extrem hohes Vakuum bis zu 10-11 hPa (mbar) zu erzeugen. Die Rotoren drehen sich dafür mit bis zu 90.000 Umdrehungen pro Minute (U/min).

Um die hierfür notwendige extreme Präzision und Qualität gewährleisten zu können, setzt das Unternehmen auf eine besonders hohe Fertigungstiefe mit enger Verzahnung von Entwicklung, Produktion und Service. Entsprechend wichtig ist die fachübergreifende technische Expertise der Mitarbeiter, die zu einem erheblichen Teil selbst ausgebildet werden.

Aktuell erlernen bei Pfeiffer in Aßlar 57 junge Menschen ihren Beruf. Klaren Schwerpunkt bilden die metallbearbeitungsorientierten 35 Industriemechaniker-Azubis. Darüber stellen 15 duale Studenten unterschiedlicher technischer Ausrichtung einen großen Anteil. Zwei Fachinformatiker und fünf Industriekaufleute komplettieren aktuell die Nachwuchsabteilung.

Industriemechaniker: Der Job, ohne den nichts läuft

In der verarbeitenden Industrie sind deutlich mehr als die Hälfte der Beschäftigten in Produktionsberufen tätig - der größte Anteil davon in fertigungstechnischen Berufen. Damit Produktion am Standort Deutschland auch künftig möglich ist, dürfen wertvolles Wissen und Fertigkeiten nicht verloren gehen.

Wie bereitet Pfeiffer seine Auszubildenden auf die Fertigung vor?

Jan Dominik Will, Leiter des gewerblich-technischen Ausbildungsbereichs, legt großen Wert auf praxis- und projektorientierte Lehrformen. Hierbei spielen Maschinen-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik eine herausragende Rolle: „Auf diese Weise bereiten wir unsere Nachwuchskräfte bestmöglich auf reale Produktionsanforderungen vor und wissen, dass sie nach ihrem Abschluss sehr schnell das Tagesgeschäft verschiedenster Bereiche produktiv unterstützen können.“

Wer dann als Industriemechaniker in die Fertigung wechselt, kann zwar bei weitem nicht jedes der 70 Bearbeitungszentren bedienen. Insbesondere die komplexen Dreh-Fräs- und Fünfachs-Fräszentren brauchen zusätzliche Erfahrung. Die ebenso wichtigen konventionellen CNC-Fräs- und Drehmaschinen stellen für die Jung-Industriemechaniker aber kein Problem dar.

Offene Fräsmaschinen geben direktes Feedback

Der Umgang mit CNC-gesteuerten Maschinen ist für die Nachwuchskräfte bei Pfeiffer daher ein wichtiger Ausbildungsbestandteil, der im dritten Ausbildungsjahr auf dem Programm steht. Zu Beginn kommt kein gewerblich-technischer Azubi am händischen Feilen verschiedener Metalle vorbei, sagt Ausbildungsleiter Will: „Sie müssen ein Gefühl für die Werkstoffe entwickeln. Das geht in erster Linie von Hand und in zweiter Linie mit offenen Maschinen, die dem Bediener ein direktes Feedback in Form von Vibrationen geben.“

Um in diesem Einstiegsbereich maschinentechnisch auf dem aktuellen Stand zu bleiben, galt es im Jahr 2022, eine neue Fräsmaschine anzuschaffen, die keine feste Einhausung benötigt, aber robust, zuverlässig, ergonomisch und präzise ist. Zudem sollte sie über eine moderne, leicht verständliche Bedienung verfügen.

Nach einem ersten Anbieter-Vergleich blieben nur wenige Hersteller übrig. Mit Blick auf hohe Flexibilität, die „Umhausungsthematik“ sowie die ebenso wichtigen Serviceleistungen kristallisierte sich die FPS Werkzeugmaschinen GmbH aus dem bayrischen Warngau als klarer Favorit heraus. Will dazu: „In erster Linie hat uns das Gesamtpaket von FPS überzeugt. Zudem sind uns die früheren Deckel-Maschinen sowie die FPS-Retrofit-Konzepte schon seit über 25 Jahren vertraut. Entsprechend fiel unsere Entscheidung eindeutig zu Gunsten der streckengesteuerten FPS 630M-digital.“

Zwischenschritte mit streckengesteuerter FPS 630M-digital

Seit 2022 ist die FPS-Fräsmaschine aus dem täglichen Einsatz nicht mehr wegzudenken und erfüllt ihren angestrebten Zweck ganz nach Vorstellung des Ausbildungsleiters. Sie ermöglicht es den Auszubildenden, an einer Maschine alle Achsen mit dem Handrad zu bewegen. So spüren sie, was passiert, wenn der Fräser zu schnell oder zu tief in das Material eintaucht. „Auch Unterschiede im Umgang mit einzelnen Werkstoffen lassen sich auf diese Weise am besten vermitteln. So wird deutlich, wie schwer das Kurbeln in harten und wie leicht in weichen Materialien geht“, macht Jan Dominik Will deutlich.

Auch für den nächsten Zwischenschritt auf dem Weg hin zur CNC-Bearbeitung eignet sich die FPS 630M-digital ideal, da sie eine moderne Streckensteuerung hat, aber keine feste Einhausung braucht. Entscheidend hierfür ist insbesondere die Heidenhain PT8016. Sie erlaubt es, immer nur einen Satz nach dem anderen abzuarbeiten. Laut Wilhelm Buchholz, Gebietsverkaufsleiter bei FPS, eine kleine, aber bedeutende Einschränkung: „Dank dieser Tatsache können wir auf eine feste Kabine verzichten. Um dennoch vor spritzendem Kühlschmiermittel geschützt zu sein, bieten wir verschiedene kleinere Abdeckungen an. Pfeiffer hat übrigens auch hierauf verzichtet und von seinen Nachwuchskräften selbst eine geniale Spritzschutzvorrichtung konstruieren und bauen lassen, die einer der unseren sehr ähnlich ist.“

Satzweise ins CNC-Zeitalter

Jan Dominik Will und seine Ausbilder sehen in der satzweisen Programmabarbeitung nur Vorteile, denn mit komplexeren Steuerungen wären die Azubis am Anfang der Ausbildung eher überfordert. Ihnen sind zu diesem Zeitpunkt andere Dinge wichtig, die an der PT8016-gesteuerten FPS 630M-digital perfekt trainiert werden können. Dazu gehören beispielsweise die Werkzeugverwaltung und -korrektur sowie das Setzen von Bezugspunkten für Werkzeug und Werkstück. Auch erste Programmstrukturen und Bearbeitungszyklen lassen sich an der Heidenhainsteuerung erstellen. Für den Ausbildungsleiter ein entscheidender Punkt: „Wer das Prinzip an dieser Maschine versteht, schafft auch den Umstieg auf moderne fünfachsige CNC-Bearbeitungszentren relativ schnell und einfach.“

Über ein anderes Detail freuen sich vor allem die Auszubildenen selbst – das kompakte Bedienpult mit Heidenhain Aktiv-Anzeige und integriertem Touchscreen. Paul Martin ist einer von ihnen: „Wir sind Touchbedienung von unseren Smartphones und Tablets gewöhnt. Da ist es für uns schon eher seltsam, wenn ein Bildschirm nicht auf Berührung reagiert“, spricht er vielen jungen Leuten aus der Seele und ergänzt: „Außerdem lässt sich das Touch-Bedienpanel sehr einfach und schnell reinigen.“

Präzise gefertigt – aufs Hundertstel genau

Dank regelmäßiger Pflege der gesamten Maschine durch die Auszubildenden läuft die FPS 630M-digital seit der Anschaffung störungsfrei, was nicht zuletzt auch Jan Dominik Will freut. „Natürlich halten wir uns an die im Benutzerhandbuch festgesetzten Intervalle zur Wartung, die durch unsere interne Instandhaltung oder vom FPS-Service durchgeführt wird.“

Dabei findet der Ausbildungsleiter auch lobende Worte für die hohe Ergebnisqualität des Universalfräszentrums: „Wir erreichen an unseren Werkstücken problemlos Genauigkeiten im Bereich von einem Hundertstelmillimeter. Damit stellen unsere Nachwuchskräfte auch Bauteile her, die der Prototypenbau konstruiert. Diese werden dort zwar nicht verwendet, aber so vermitteln wir unseren Auszubildenden das Gefühl, was von ihnen später erwartet wird.“

Entscheidend für die erzielbare hohe Präzision der FPS-Maschinen sind mehrere Merkmale. Dazu zählen beispielsweise die eigensteife, mehrfach verrippte Gusskonstruktion und die direkten Längenmesssysteme von Heidenhain, die in den linearen Achsen integriert sind und mit einer Positioniergenauigkeit von 5 μm arbeiten. Wilhelm Buchholz nennt darüber hinaus noch einen weiteren wichtigen Grund: „Wir fertigen rund 80 % der verbauten Teile selbst, schaben unsere Gleitführungen von Hand ein und haben ein ausgeklügeltes Qualitätsmanagement. Das alles spiegelt sich in Langzeitgenauigkeit, Robustheit und hoher Lebensdauer wider.“

Quelle: Pfeiffer Vacuum GmbH, bearbeitet von: Sabine Königl