Mother machine - machine tool for the production of other machines.

The manufacturer YASDA is well known in Japan for the production of machine tools that can be called a mother machine and enjoys a high reputation in this field. The corresponding term is very common in Japan, customers and business partners there know exactly what it means. In Germany and other parts of the world, this term is rarely used so it's often not quite clear what kind of machine it is regarding. In order to explain this field of activity of YASDA, it is important to first explain the concept of the mother machine itself.

Preliminary consideration:What are machines and machine tools?

In the definition of the term mother machine, machines play the decisive role - to be precise machine tools. For this reason it is important first of all to define these two expressions. It might make it easier to explain what is meant by a mother machine.

Definition of a machine:

A machine is a man-made device designed to perform a predetermined function. It consists of a combination of various individual objects that perform a predetermined movement due to the application of force and thus perform useful work. The individual components are robust and capable of withstanding external forces. In summary, the following aspects are important in the definition:

The machine is composed of individual parts. These can withstand external forces and retain their shape. They are usually not made of plastic.
Each part performs a precisely specified movement in relation to the machine as a whole.
The machine converts the energy supplied to it externally into useful work.

Mother machine - machine tool for the manufacture of other machines

Definition of a machine tool:

A machine tool is a special form of machine, which serves to bring the workpieces into the correct shape. For this purpose it uses tools - for example, milling machines, hammers, rollers or cutters. The machine guides and moves these tools and thus determines the shape of the workpieces produced.

According to the conventional - broader - definition the term machine tool refers to equipment for the machining of very different materials. Often these are metal or wood, but they can also be used for shaping other materials. According to a narrower understanding, the machine tool is primarily used for the production of workpieces made of metal. It is used to give the workpieces the desired shape. The processes used include cutting, grinding electrical processes and the use of other forms of energy. Such a definition of the machine tools can be found, for example, in the Japanese industrial standard.

Change of Definition

In the definition of a machine it is important to pay attention to the fact that it has undergone a significant change in meaning over the centuries. While the term used to refer primarily to devices made of wood and used for the production of ordinary household objects, in the course of the industrial revolution, the production of metal components became more important. Wood as a material is not suitable anymore for the high forces that occur in industrial machinery. Metal, in opposition, offers high mechanical stability and in addition, this material is ideal for mass production.

Since machine tools are often used to manufacture the components of other machines, there was also a change in the significance of this case as well. Since these components have almost always been made of metal since that time, the machine tools were also mainly used for metal metalworking. This corresponds to the above narrower definition of the machine tool.

What is the mother machine?

Modern machines consist of thousands of individual components. Without these components, machines cannot exist. Therefore, the production of these components is one of the essential areas of the production of machines. For the production of these components mostly machine tools are used. Therefore in Japan, they have been given the name mother machine. The term is based on the fact that these machines serve to produce other machines. They represent the starting point of all newly produced machines.

As just explained, machine tools are usually used to manufacture the components for machines, machine tools are generally used. This often leads to the assumption that the machine tool and the mother machine are identical. However, this is not always the case and depends on the definition of the machine tool used. As described above, there is a broader and a narrower definition of machine tool. With the wider definition the machine tool is used for different materials (even wood). In this case, however, it is not always a mother machine. If a machine tool according to this definition is used for woodworking it cannot be used as a mother machine. As already explained, the components of the machines are now made are now made exclusively of metal. Therefore, such a machine tool cannot be used to manufacture other machines. In the narrower definition, however, the terms are largely synonymous. If a machine tool is used exclusively for the production of parts made of metal, it is possible to manufacture new machines from these parts, therefore it can also be used as a mother machine.

Copying principle: Limitation of the precision of the produced components.

One of the most important aspects in the production of various components is precision. Each machine must ensure that the products are as precise as possible. Low precision leads to a significant reduction in quality.

When using a mother machine, this aspect is of particular importance. This is because the so-called copying principle applies. This states that the precision of the components produced can never be higher than the precision of the machine that produces them. If the components of the machine itself have a tolerance range of 1 μm, this also affects the workpieces produced.

When using a mother machine, it follows from the copying principle that the precision of the generated machine parts is limited by the precision of the mother machine. The machine that is assembled from these parts also has the same limitation. It also has an effect on all products that it produces. This shows that high precision is particularly important when using a mother machine, as it has far-reaching consequences.

Measures for increasing precision

Taking the copying principle as given, it follows that there is practically no way to increase the precision of machines. Since normally all machines consist of machined components, their precision depends on the mother machine used. This also applies to the manufacture of new mother machines. This means that it is not possible to further improve the level of precision once it has been achieved.

A brief look at the technical development of the last decades is sufficient to see that the precision of machine tools has continued to increase. Since the copying principle is fundamentally valid, the question arises as to how it is possible to break through this in order to increase precision. Three approaches come into question for this.

Craftsmanship:

Manual machining of workpieces makes it possible to further improve the accuracy. Therefore, when an increase in precision is necessary, experienced craftsmen are often used to finish the workpieces. This leads to very good results. In practice, the use of manual labor is responsible for a significant part of the precision increases in industrial production.

YASDA places particular emphasis on this aspect. The basic idea that skilled human labor is an indispensable part of precision machine manufacturing is deeply rooted in the company's philosophy. That is why YASDA employs specialized craftsmen, with long experience and outstanding skills. They machine all the main components of YASDA Machining Centers, ensuring outstanding precision.

Assembly techniques:

To make a machine tool, it is necessary to assemble a large number of individual components. If the skilled workers take into account the dimensional accuracy of the individual components, it is possible to manufacture a high-precision machine. Therefore a high level of expertise and excellent reliability are indispensable here. This makes clear that, despite digital manufacturing processes, the human factor still plays a decisive role in assembly technologies - and thus contributes to the high precision of the machines.

In this area, too, YASDA relies on employees with high qualifications. YASDA sets new standards in this area through good training, continuous further training and many years of experience in assembly technology. This allows the production of mother machines with a unique precision.

YASDA - market leader for mother machines in Japan

The YASDA company is known as the leading manufacturer for mother machines in Japan. Many other companies that manufacture machine tools are using YASDA's machines as they ensure outstanding precision. More and more companies are opting to use these machines as they offer much higher accuracy than the existing machinery. This allows them to produce precision machines themselves.

The reason for the company's dominant position in the market is that YASDA combines all three elements to improve precision. The manufacturer inspects all machine parts produced and makes a selection. In addition, the post-processing is carried out by experienced craftsmen and the company also implements demanding standards during the assembly. This leads to continuous development and the production of mother machines with an outstanding precision.

Mother machine –
Werkzeugmaschine für die Herstellung weiterer Maschinen

Der Hersteller YASDA ist in Japan für die Herstellung von mother machine bekannt und genießt in diesem Bereich ein hohes Ansehen. Der entsprechende Begriff ist in Japan sehr geläufig, sodass Kunden und Geschäftspartner dort genau wissen, was darunter zu verstehen ist. In Deutschland und in anderen Teilen der Welt kommt dieser Ausdruck hingegen nur selten zum Einsatz, sodass es häufig nicht ganz klar ist, um welche Art von Maschine es sich dabei handelt. Um den Tätigkeitsbereich von YASDA zu erklären, ist es deshalb wichtig, zunächst einmal auf den Begriff der mother machine einzugehen.

Vorbetrachtung: Was sind Maschinen und Werkzeugmaschinen?

Bei der Definition des Begriffs mother machine spielen Maschinen die entscheidende Rolle – um genau zu sein Werkzeugmaschinen. Aus diesem Grund ist es wichtig, zunächst einmal diese beiden Ausdrücke zu definieren. Das macht es anschließend einfacher, zu erklären, was unter einer mother machine zu verstehen ist.

Definition der Maschine:

Bei einer Maschine handelt es sich um ein von Menschen hergestelltes Gerät, das dazu dient, eine vorab festgelegte Funktion zu erfüllen. Sie besteht aus einer Kombination verschiedener Einzelobjekte, die aufgrund von Krafteinwirkung eine vorgegebene Bewegung durchführen und damit eine nützliche Arbeit verrichten kann. Die einzelnen Bestandteile sind robust und dazu in der Lage, äußerer Krafteinwirkung standzuhalten. Zusammengefasst sind folgende Aspekte bei der Definition von Bedeutung:

Die Maschine ist aus einzelnen Teilen zusammengesetzt. Diese können einer externen Krafteinwirkung standhalten und behalten dabei ihre Form bei. Sie bestehen normalerweise nicht aus Kunststoff.
Jedes Teil führt eine genau vorgegebene Bewegung durch, die relativ zur gesamten Maschine vollzogen wird.
Die Maschine setzt die Kraft, die ihr extern zugeführt wird, in nützliche Arbeit um.

Definition der Werkzeugmaschine:

Eine Werkzeugmaschine ist eine spezielle Form der Maschine, die dazu dient, die Werkstücke in die richtige Form zu bringen. Dazu verwendet sie Werkzeuge – beispielsweise Fräsen, Hämmer, Walzen oder Schneidgeräte. Die Maschine führt und bewegt diese Werkzeuge und gibt dadurch die Form der produzierten Werkstücke vor.

Nach der herkömmlichen – weiter gefassten – Definition bezieht sich die Bezeichnung Werkzeugmaschine auf Geräte für die Bearbeitung ganz unterschiedlicher Werkstoffe. Häufig handelt es sich dabei um Metall oder um Holz, doch können sie nach diesem Verständnis auch für die Formung anderer Materialien zum Einsatz kommen. Nach einem engeren Verständnis dient die Werkzeugmaschine vorwiegend der Fertigung von Werkstücken aus Metall. Sie dient dazu, den Werkstücken die gewünschte Form zu geben. Zu den eingesetzten Verfahren gehören das Schneiden, das Schleifen, elektrische Verfahren sowie die Verwendung anderer Energieformen. Eine derartige Definition der Werkzeugmaschine ist beispielsweise im japanischen Industriestandard zu finden.

Bedeutungsveränderung

Bei der Definition der Maschine ist es wichtig, darauf zu achten, dass diese im Laufe der Jahrhunderte eine erhebliche Bedeutungsveränderung erfahren hat. Während sich der Begriff früher vorwiegend auf Geräte bezog, die aus Holz hergestellt waren und der Fertigung gewöhnlicher Haushaltsgegenstände dienten, wurde im Rahmen der industriellen Revolution die Herstellung aus Metall immer wichtiger. Der Werkstoff Holz ist für die hohe Krafteinwirkung, die bei industriellen Maschinen auftritt, nicht geeignet. Metall bietet hingegen eine hohe mechanische Stabilität. Außerdem eignet sich dieser Werkstoff hervorragend für die Massenproduktion.

Da Werkzeugmaschinen häufig zur Fertigung der Bauteile anderer Maschinen zum Einsatz kommen, kam es auch in diesem Fall zu einer Bedeutungsveränderung. Da diese Bauteile seit dieser Zeit fast immer aus Metall bestanden, dienten die Werkzeugmaschinen ebenfalls vorwiegend der Metallbearbeitung. Das entspricht der oben vorgestellten engeren Definition der Werkzeugmaschine.

Was ist die mother machine?

Moderne Maschinen bestehen aus Tausenden einzelnen Bauteilen. Ohne diese Bauteile gibt es keine Maschinen. Deshalb stellt die Fertigung dieser Bauteile einen der essenziellen Bereiche der Herstellung von Maschinen dar. Für die Herstellung dieser Bauteile kommen meistens Werkzeugmaschinen zum Einsatz. Diese Maschinen dienen daher dazu, andere Maschinen herzustellen. Deshalb haben sie in Japan die Bezeichnung mother machine erhalten – beziehungsweise auf Deutsch Mutter-Maschine. Der Begriff geht darauf zurück, dass diese Maschinen dazu dienen, weitere Maschinen zu erzeugen. Sie stellen den Ausgangspunkt aller neu produzierten Maschinen dar.

Wie gerade ausgeführt, kommen für die Herstellung der Bauteile für Maschinen in der Regel Werkzeugmaschinen zum Einsatz. Das führt häufig zu der Annahme, dass die Begriffe Werkzeugmaschine und mother machine identisch seien. Dies ist jedoch nicht immer der Fall und hängt von der verwendeten Definition der Werkzeugmaschine ab. Wie oben beschrieben, gibt es hierfür eine weitere und eine engere Definition. Bei der weiteren Definition kommt die Werkzeugmaschine für unterschiedliche Werkstoffe zum Einsatz. In diesem Fall handelt es sich jedoch nicht immer um eine mother machine. Wenn eine Werkzeugmaschine nach dieser Definition beispielsweise der Holzbearbeitung dient, lässt sie sich nicht als mother machine einsetzen. Wie bereits dargelegt, bestehen die Bauteile der Maschinen mittlerweile fast ausschließlich aus Metall. Deshalb kommt eine solche Werkzeugmaschine nicht infrage, um weitere Maschinen herzustellen. Bei der engeren Definition sind die Begriffe hingegen weitestgehend gleichbedeutend. Wenn eine Werkzeugmaschine ausschließlich zur Fertigung von Bauteilen aus Metall zum Einsatz kommt, ist es möglich, aus diesen Teilen neue Maschinen zu fertigen. Deshalb lässt sie sich auch als mother machine einsetzen.

Copying principle: Beschränkung der Präzision der erzeugten Bauteile.

Einer der wesentlichen Aspekte bei der Fertigung verschiedener Bauteile stellt die Präzision dar. Jede Maschine muss dafür sorgen, dass die Erzeugnisse möglichst präzise sind. Eine geringe Präzision führt zu einer erheblichen Minderung der Qualität.

Bei der Verwendung einer mother machine, ist dieser Aspekt von besonderer Bedeutung. Das liegt daran, dass hierbei das sogenannte copying principle gilt. Dieses sagt aus, dass die Präzision der erzeugten Bauteile niemals höher sein kann als die Präzision der Maschine, die sie herstellt. Wenn die Bauteile der Maschine selbst beispielsweise einen Toleranzbereich von 1 μm aufweisen, wirkt sich dieser auch auf die erzeugten Werkstücke aus.

Bei der Verwendung einer mother machine folgt aus dem copying principle, dass die Präzision der erzeugten Maschinenteile durch die Präzision der mother machine begrenzt ist. Die Maschine, die aus diesen Bauteilen zusammengesetzt wird, weist ebenfalls die gleiche Beschränkung auf. Das wirkt sich dann auch auf alle Produkte aus, die diese herstellt. Daran wird ersichtlich, dass eine hohe Präzision bei der Verwendung einer mother machine von besonders großer Bedeutung ist, da sie weitreichende Folgen hat.

Maßnahmen für die Erhöhung der Präzision

Wenn man das copying principle als gegeben voraussetzt, folgt daraus, dass es praktisch keine Möglichkeit gibt, um die Präzision von Maschinen zu erhöhen. Da normalerweise alle Maschinen aus maschinell gefertigten Bauteilen bestehen, hängt ihre Präzision von der verwendeten mother machine ab. Das gilt auch bei der Fertigung neuer mother machine. Das bedeutet, dass es nicht möglich ist, den einmal erreichten Präzisionsgrad weiter zu verbessern.

Ein kurzer Blick auf die technische Entwicklung der letzten Jahrzehnte reicht aus, um festzustellen, dass sich die Präzision der Werkzeugmaschinen immer weiter erhöht hat. Da das copying principle grundsätzlich gültig ist, stellt sich die Frage, wie es möglich ist, dieses zu durchbrechen, um die Präzision zu erhöhen. Dafür kommen drei Vorgehensweisen infrage.

Handwerkskunst:

Die manuelle Bearbeitung der Werkstücke macht es möglich, die Genauigkeit weiter zu verbessern. Wenn eine Erhöhung der Präzision notwendig ist, kommen deshalb häufig erfahrene Handwerker für die Nachbearbeitung der Werkstücke zum Einsatz. Das führt zu sehr guten Ergebnissen. In der Praxis ist der Einsatz manueller Arbeit für einen erheblichen Teil der Präzisionssteigerungen in der industriellen Produktion verantwortlich.

YASDA legt auf diesen Aspekt besonders viel Wert. Der Grundgedanke, dass qualifizierte menschliche Arbeit einen unverzichtbaren Teil der Fertigung von Präzisionsmaschinen darstellt, ist tief in der Unternehmensphilosophie verankert. Deshalb arbeiten bei YASDA spezialisierte Handwerker, mit langer Erfahrung und mit herausragenden Fähigkeiten. Diese bearbeiten alle Hauptkomponenten der YASDA Machining-Center und sorgen damit für eine herausragende Präzision.

Montagetechniken:

Um eine Werkzeugmaschine anzufertigen, ist es notwendig, eine große Anzahl an einzelnen Bauteilen zusammenzusetzen. Wenn die Fachkräfte dabei die Maßhaltigkeit der einzelnen Bauteile berücksichtigen, ist es möglich, eine hochpräzise Maschine zu fertigen. Deshalb sind hierbei ein hohes Fachwissen und eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit unverzichtbar. Das macht deutlich, dass trotz digitaler Fertigungsverfahren bei der Montagetechnik der Faktor Mensch nach wie vor eine entscheidende Rolle spielt – und damit zu einer hohen Präzision der Maschinen beiträgt.

Auch in diesem Bereich setzt YASDA auf Mitarbeiter mit hoher Qualifikation. Durch eine gute Ausbildung, eine ständige Weiterbildung und durch eine langjährige Erfahrung in der Montagetechnik setzt YASDA hierbei neue Maßstäbe. Das erlaubt es, mother machine mit einer einzigartigen Präzision zu erzeugen.

YASDA – Marktführer für mother machine in Japan

Das Unternehmen YASDA ist in Japan als der führende Hersteller für mother machine bekannt. Viele andere Unternehmen, die Werkzeugmaschinen herstellen, nutzen die Maschinen von YASDA, da diese eine herausragende Präzision gewährleisten. Immer mehr Betriebe entscheiden sich für die Verwendung dieser Geräte, da sie eine wesentlich höhere Genauigkeit bieten als der bestehende Maschinenpark. Das erlaubt es ihnen, selbst Präzisionsmaschinen anzufertigen.

Der Grund für die marktbeherrschende Stellung besteht darin, dass YASDA alle drei Elemente für die Verbesserung der Präzision miteinander kombiniert. Der Hersteller überprüft alle erzeugten Maschinenteile und nimmt eine Selektion vor. Außerdem findet eine Nachbearbeitung durch erfahrene Handwerker statt und auch bei der Montage setzt das Unternehmen anspruchsvolle Standards um. Das führt zu einer ständigen Weiterentwicklung und zur Herstellung von mother machine mit einer herausragenden Präzision.