A.
A.a A.___ meldete sich am 8. November 2005 zum Bezug von Leistungen der Invalidenversicherung an. Er machte geltend, seit einem Arbeitsunfall am 15. April 2005 an Schmerzen im Rücken und in den Beinen zu leiden (IV-act. 1). Gestützt auf die von der IV-Stelle eingeholte interdisziplinäre Arbeitsfähigkeitsbeurteilung vom 22. Januar 2007, worin dem Beschwerdeführer für eine leidensangepasste Tätigkeit eine 100%ige Arbeitsfähigkeit bescheinigt wurde (IV-act. 51; zum somatischen Teilgutachten vom 19. September 2006 siehe IV-act. 47; zum psychiatrischen Teilgutachten vom 11. Januar 2007 siehe IV-act. 50), wies die IV-Stelle das Leistungsgesuch des Versicherten mit Verfügungen vom 18. Mai 2007 (IV-act. 62 f.) ab. Die vom Versicherten dagegen erhobene Beschwerde vom 12. Juni 2007 (IV-act. 65-2 f.) wies das Versicherungsgericht ab (Entscheid vom 28. Oktober 2008, IV 2007/238, IV-act. 71).
A.b Am 6. Juli 2011 meldete sich der Versicherte erneut zum Leistungsbezug bei der IV-Stelle an (IV-act. 73), nachdem er am 3. November 2010 zuhause auf der Treppe auf den linken Arm gestürzt und seither arbeitsunfähig geschrieben worden war (vgl. Fremd-act. 3-1 ff.; zum Aufenthalt in der Rehaklinik Bellikon vom 28. April bis 22. Juni 2011 vgl. Fremd-act. 3-5 ff.). Der behandelnde Dr. med. B., Arzt für allgemeine Medizin, diagnostizierte mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit einen Verdacht auf eine beginnende frozen shoulder bei Status nach Acromioplastik, Bursektomie und Rotatorenmanschettenrekonstruktion; ein LWS-Syndrom; ein schwergradiges obstruktives Schlaf-Apnoe-Syndrom und eine Septumdeviation, „hyperplastische inferior Muscheln beidseits“. Er bescheinigte dem Versicherten für sämtliche Tätigkeiten eine vollständige Arbeitsunfähigkeit (Bericht vom 21. Juli 2011, IV-act. 81; vgl. auch den Verlaufsbericht von Dr. B. vom 19. September 2012, IV-act. 121). Die behandelnde Dr. med. C.___, Fachärztin für Psychiatrie und Psychotherapie, teilte der IV-Stelle am 7./9. März 2012 mit, der Versicherte leide an keiner invaliditätsrelevanten Erkrankung (IV-act. 111).
A.c Der Versicherte unterzog sich am 18. Juni 2012 in der Klinik für Orthopädische Chirurgie und Traumatologie des Bewegungsapparates am Kantonsspital St.Gallen (KSSG) einer Schulterarthroskopie, Bicepstenotomie, zirkumferenziellen Kapsulotomie, einem subacromialen Débridement mit Adhäsiolyse und einer Acromioplastik links (siehe zum Operationsbericht IV-act. 125-9 f.; vgl. auch den Bericht des KSSG vom 28. September 2012, IV-act. 125-1 f.). Im Bericht vom 13. September 2012 bescheinigte der behandelnde Dr. med. D., Spezialarzt Orthopädische Chirurgie FMH, für die angestammte Tätigkeit als CNC-Fräser (siehe hierzu IV-act. 1-4 und IV-act. 43) eine 100%ige Arbeitsunfähigkeit. In adaptierten Tätigkeiten liege wahrscheinlich eine Restarbeitsfähigkeit vor (IV-act. 120; vgl. auch den Bericht von Dr. D. vom 2. August 2011, IV-act. 96). Zur stationären Rehabilitation weilte der Versicherte vom 26. September bis 31. Oktober 2012 erneut in der Rehaklinik Bellikon. Die dort behandelnden medizinischen Fachpersonen nannten bei Austritt als Probleme eine schmerzhafte Bewegungseinschränkung der linken Schulter und gelegentliche LWS-Schmerzen. Das Bestehen einer psychischen Störung, die eine arbeitsrelevante Leistungsminderung begründen könnte, verneinten sie. Aufgrund der noch laufenden „medizinischen Phase“ hielten sie eine Zumutbarkeitsbeurteilung bezogen auf leidensangepasste Tätigkeiten noch für verfrüht (Austrittsbericht vom 30. Oktober 2012, IV-act. 131-24 ff.). Am 6. August 2013 berichtete Dr. D., der Versicherte sei am 24. Februar 2013 gestürzt. Seither bestünden auch therapieresistente ruhe- und belastungsabhängige Schmerzen in der rechten Schulter. In der Folge habe sich auch eine Kapsulitis rechts bei Supraspinatussehnenruptur mit Luxation der langen Bicepssehne entwickelt (IV-act. 139-2). In Würdigung der Aktenlage gelangte RAD-Arzt Dr. med. E., Facharzt für Chirurgie, in der Stellungnahme vom 23. Juni 2014 zur Auffassung, dem Versicherten sei eine leidensangepasste Tätigkeit zwischenzeitlich ganztags mit ein bis zwei zusätzlichen Pausen zumutbar (IV-act. 164; vgl. auch die RAD-Stellungnahme vom 20. November 2014, IV-act. 182). Nach durchgeführtem Vorbescheidverfahren (Vorbescheid vom 9. Juli 2014, IV-act. 168; Einwand vom 11. August 2014, IV-act. 169) verfügte die IV-Stelle am 16. Oktober 2014 die Abweisung des Rentengesuchs (IV-act. 174). Nachdem der Versicherte am 18. November 2014 dagegen Beschwerde erhoben hatte (IV-act. 190-2 ff.), widerrief die IV-Stelle die angefochtene Verfügung am 10. Dezember 2014 und stellte weitere Abklärungen in Aussicht (IV-act. 200; zum Abschreibungsbeschluss des Versicherungsgerichts vom 8. Januar 2015, IV 2014/535, siehe IV-act. 206).
A.d Der seit 7. März 2014 behandelnde Dr. med. F., Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie FMH, berichtete am 22. Dezember 2014, der Versicherte leide mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit seit ca. 2002 an einer rezidivierenden depressiven Störung, gegenwärtig mittelgradige Episode mit somatischen Symptomen (ICD-10: F33.11). Er bescheinigte dem Versicherten eine 50%ige Arbeitsunfähigkeit (IV-act. 205; vgl. auch den Verlaufsbericht von Dr. F., vom 13. März 2015, IV-act. 226). Im Bericht vom 28. November 2014 gab der behandelnde Dr. med. G., Facharzt für Kardiologie FMH, an, die koronare Herzkrankheit habe sich deutlich verbessert (IV-act. 215-2 ff.; vgl. auch den Bericht von Dr. G. vom 2. April 2015, IV-act. 231). Im Auftrag der IV-Stelle befand sich der Versicherte vom 4. bis. 8. Mai 2015 zur Integrationspotentialabklärung in der Abklärungsstelle Appisberg. Die Abklärungspersonen führten im Bericht vom 11. Mai 2015 aus, die gezeigte Leistung des Versicherten habe bei 50% gelegen. Die zumutbare Leistung könne gegenwärtig nicht wesentlich höher eingeschätzt werden. Sie könnte aber mit der empfohlenen Gewichtsreduktion und einem anschliessenden Arbeitstraining erheblich verbessert werden. Die Reintegrationsfähigkeit des Versicherten sei durch dessen eingeschränkten Integrationswillen geschmälert (IV-act. 237; zur Taggeldverfügung vom 26. März 2015 siehe IV-act. 230). Da sich der Versicherte mit der Beendigung der Unterstützung bei der Stellensuche einverstanden gezeigt habe, teilte die IV-Stelle ihm am 5. Juni 2015 mit, dass sein Begehren um berufliche Massnahmen abgewiesen werde (IV-act. 242; zum vorangegangenen Gespräch zwischen der IV-Stelle und dem Versicherten vom 5. Juni 2015 siehe IV-act. 241).
A.e Im Verlaufsbericht vom 22. Juni 2015 bescheinigte Dr. B.___ dem Versicherten weiterhin eine vollständige Arbeitsunfähigkeit (IV-act. 248). Der Verlauf des psychischen Gesundheitszustands wurde von Dr. F.___ für die Zeit ab März 2015 als stationär bezeichnet. Er bescheinigte dem Versicherten eine 50%ige Arbeitsfähigkeit (Verlaufsbericht vom 3. Juli 2015, IV-act. 250). Dr. G.___ berichtete am 6. Juli 2015, insgesamt bestehe derzeit bezüglich der koronaren und hypertensiven Herzkrankheit eine stabile Situation. Von kardialer Seite aus sei eine reduzierte Arbeitsfähigkeit für leidensangepasste Tätigkeiten durchaus möglich (IV-act. 249). Dr. D.___ empfahl im Verlaufsbericht vom 17. Juli 2015 zur Beurteilung der Arbeitsfähigkeit für leidensangepasste Tätigkeiten eine polydisziplinäre Begutachtung (IV-act. 251).
A.f Am 25. und 29. September sowie am 26. Oktober 2015 wurde der Versicherte im Auftrag der IV-Stelle polydisziplinär (orthopädisch, internistisch, neurologisch und psychiatrisch) in der SMAB AG, Bern, begutachtet. Die Gutachter diagnostizierten mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit (letzte Tätigkeit): 1. eine koronare und hypertensive Herzkrankheit; 2. eine leichte depressive Episode (ICD-10: F32.0); 3. eine partielle Schultersteife links, Status nach zweimaliger Operation und postoperativ komplizierend eintretender Frozen shoulder, Abriss der langen Bizepssehne links; 4. eine partielle Schultersteife rechts nach Sturz mit nachgewiesener Ruptur der Supraspinatussehne sowie der Subscapularissehne. Die Arbeitsfähigkeit in der zuletzt ausgeübten Tätigkeit als CNC-Fräser sei als aufgehoben anzusehen. Für leidensangepasste Tätigkeiten könne von einer vollen Arbeitsfähigkeit ausgegangen werden. Kardiologisch werde eine längere Übergangszeit mit reduzierter Arbeitsfähigkeit „z.B.“ 50% empfohlen. Retrospektiv sei allerdings ab dem Sturzereignis vom 3. November 2010 bis zum Abschluss der Rehabilitation im Juni 2011 von einer 100%igen Arbeitsunfähigkeit auszugehen. Dies gelte ebenso für 6 Monate ab 18. Juni 2012 (zweite Schulteroperation) und für 3 Monate nach dem Sturzereignis vom 24. Februar 2013. Kardiologisch könne von einer 100%igen Arbeitsunfähigkeit im Zusammenhang mit dem Auftreten der Angina pectoris II ab November 2014 ausgegangen werden. Die nach der invasiven Behandlung mit Besserung der Symptomatik ab 1. Januar 2015 attestierte teilzeitliche Arbeitsfähigkeit liege für angepasste Tätigkeiten bei rund 50%. Mit Abschluss der Rehabilitationsbehandlung, die auf den Abschlussbericht nach ambulanter Rehabilitation am 1. April 2015 terminiert werden könne, bestehe keine Arbeitsunfähigkeit mehr für adaptierte Tätigkeiten (Gutachten vom 23. November 2015, IV-act. 261). RAD-Arzt Dr. E.___ vertrat in der Stellungnahme vom 9. Dezember 2015 die Auffassung, das Gutachten erfülle die versicherungsmedizinischen Anforderungen. Aus versicherungsmedizinischer Sicht könne die administrative Entscheidung darauf abgestützt werden (IV-act. 262). Der Versicherte machte in der Eingabe vom 29. Dezember 2015 geltend, das Gutachten sei mangelhaft und nicht beweiskräftig (IV-act. 267).
A.g Ausgehend von einer vollständigen Arbeitsfähigkeit für leidensangepasste Tätigkeiten ermittelte die IV-Stelle einen Invaliditätsgrad von 27% und stellte dem Versicherten im Vorbescheid vom 4. Januar 2016 die Abweisung des Leistungsbegehrens in Aussicht (IV-act. 268). Im dagegen am 20. Januar 2016 erhobenen Einwand beantragte der Versicherte die Sistierung des Rentenverfahrens und die erneute Einleitung beruflicher Massnahmen. Er erfülle die Voraussetzungen für eine Umschulung (IV-act. 269; vgl. auch die Eingaben vom 7. und 30. März 2016, IV-act. 273 und IV-act. 275). Daraufhin leitete die IV-Stelle intern die Durchführung von Arbeitsvermittlung ein (IV-act. 271). Das Versicherungsgericht bestätigte im unfallversicherungsrechtlichen Verfahren die von der Suva zugesprochene 27%ige Invalidenrente (Entscheid vom 26. Februar 2016, UV 2014/57). Mit Schreiben vom 5. April 2016 forderte die IV-Stelle den Versicherten auf, die von ihm unternommenen Eingliederungsbemühungen nachzuweisen (IV-act. 277). Dieser antwortete am 9. April 2016, dass er noch keine besonderen Bemühungen unternommen habe. Er warte auf den Support der IV-Stelle, um zu schauen, was er noch könne, weil dies weder ihm noch seinen Ärzten klar erscheine (IV-act. 279). Am 20. Mai 2016 verfügte die IV-Stelle die Abweisung des Leistungsbegehrens. Hinsichtlich des Antrags um berufliche Massnahmen führte sie aus, aufgrund der Tatsache, dass sich der Versicherte arbeitsunfähig fühle und er deshalb auch seiner Selbsteingliederungspflicht nicht angemessen nachkomme, mache eine weitere Unterstützung durch die IV-Stelle keinen Sinn (IV-act. 282).
B.
B.a Gegen die Verfügung vom 20. Mai 2016 richtet sich die vorliegende Beschwerde vom 21. Juni 2016. Der Beschwerdeführer beantragt darin deren Aufhebung und die Zusprache beruflicher Massnahmen. Eventualiter seien ihm mindestens eine halbe Rente und parallel dazu berufliche Massnahmen zu gewähren. Subeventualiter sei ihm vorübergehend eine 50%ige Rente zu gewähren und danach berufliche Massnahmen zu initialisieren; unter Kosten- und Entschädigungsfolge. Er bringt vor, dass sich die lädierten Schultern bei jeder Tätigkeit einschränkend auswirkten, und beantragt in diesem Kontext, einen sehbehinderten Juristen als Zeugen zu befragen. Tätigkeiten, welche die leidensbedingten Anforderungen erfüllten, seien ihm nicht bekannt und von der Beschwerdegegnerin nicht aufgezeigt worden. Des Weiteren rügt er, die Beschwerdegegnerin habe ein zu tiefes Valideneinkommen ermittelt. Soweit ihm dies zumutbar sei, werde er gerne Eingliederungsbemühungen unternehmen. Mindestens für die Zeiträume, in denen die Gutachter eine Arbeitsunfähigkeit für leidensangepasste Tätigkeiten bescheinigt hätten, habe er Anspruch auf Rentenleistungen (act. G 1).
B.b Die Beschwerdegegnerin beantragt in der Beschwerdeantwort vom 28. Juli 2016 die Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. Anfechtungsgegenstand des Beschwerdeverfahrens bilde einzig der Rentenanspruch. Demnach sei auf den Antrag bezüglich beruflicher Massnahmen nicht einzutreten. Im Übrigen sei der Beschwerdeführer subjektiv nicht eingliederungsfähig. Gestützt auf das beweiskräftige Gutachten sei der Rentenanspruch zu Recht abgewiesen worden. Für den Beschwerdeführer geeignete Tätigkeiten seien etwa leichtere Maschinenbedienungs-, Kontroll-, Sortier-, Prüf- sowie Verpackungsarbeiten, leichtere Arbeiten bei der Lager- und Ersatzteilbewirtschaftung, eine Beschäftigung an einem Empfang oder als Telefonist sowie Kurier- und leichtere Lieferdienste (act. G 4).
B.c In der Replik vom 29. September 2016 hat der Beschwerdeführer unverändert an den Beschwerdeanträgen festgehalten (act. G 8).
B.d Die Beschwerdegegnerin hat auf eine Duplik verzichtet (act. G 10).
Erwägungen
1.
Die Beschwerdegegnerin hat in der angefochtenen Verfügung das „Leistungsbegehren“ abgewiesen. Sie hat nebst den Ausführungen zum Rentenanspruch begründet, weshalb der vom Beschwerdeführer im Einwand vom 20. Januar 2016 (IV-act. 269) geltend gemachte Anspruch auf berufliche Massnahmen ausser Betracht fällt (IV-act. 282-3; vgl. auch die ELAR-Notiz vom 20. Mai 2016, worin verwaltungsintern darum ersucht wurde, die vorgesehene Verfügung um eine „Erklärung/Begründung betreffend BM zu ergänzen“; IV-act. 281). Der Anspruch auf berufliche Massnahmen bildet daher entgegen der Ansicht der Beschwerdegegnerin (act. G 4) im vorliegenden Verfahren Anfechtungsgegenstand, woran das - vom Vorbescheid (IV-act. 268) wohl unbesehen übernommene - Betreffnis „Kein Anspruch auf eine Invalidenrente“ nichts zu ändern vermag.
2.
In einem ersten Schritt ist der geltend gemachte Anspruch des Beschwerdeführers auf berufliche Massnahmen (Art. 15 ff. des Bundesgesetzes über die Invalidenversicherung [IVG; SR 831.20]) zu prüfen.
2.1 Die Beschwerdegegnerin wies einen Anspruch auf berufliche Massnahmen mit der Begründung ab, dem Beschwerdeführer fehle (weiterhin) die Eingliederungsbereitschaft (IV-act. 282-3).
2.2 Hinsichtlich der (beruflichen) Integrationsfähigkeit des Beschwerdeführers hielten die Abklärungspersonen der Abklärungsstelle Appisberg im Bericht vom 11. Mai 2015 fest, die Reintegrationsfähigkeit sei durch einen eingeschränkten Integrationswillen geschmälert. Der Beschwerdeführer glaube selbst nicht mehr an eine Wiedereingliederung und habe diesbezüglich resigniert (IV-act. 237-4). Dies deckt sich mit den Wahrnehmungen der Gutachter („der Versicherte [habe] sich mit der Situation abgefunden“, „Es bestehe eine geringe Motivation zur Veränderung“, IV-act. 261-18 oben; „er habe keine Vorstellung, wie er je wieder arbeiten könne“, IV-act. 261-57; nach der misslungenen Wiedereingliederung sehe er keine Möglichkeit, sich beruflich wieder einzugliedern, IV-act. 261-73 unten; „eine Motivation für eine Rückkehr in eine regelmässige Tätigkeit auf dem allgemeinen Arbeitsmarkt ist nicht erkennbar“, IV-act. 261-75). In damit zu vereinbarender Weise gelangte die Eingliederungsverantwortliche im Verlaufsprotokoll Eingliederungsberatung vom 19. April 2016 zur Ansicht, der Beschwerdeführer habe über Jahre keine erkennbare Motivation für Eingliederungsmassnahmen gezeigt. Es sei davon auszugehen, dass sich die fehlende Eingliederungsmotivation nicht verändert habe. Sodann habe der Beschwerdeführer keine Massnahmen zur Selbsteingliederung vorgenommen. Weitere Eingliederungsbemühungen machten daher keinen Sinn (IV-act. 280-2). Vor diesem Hintergrund ist nicht zu beanstanden, dass die Beschwerdegegnerin in der angefochtenen Verfügung die Eingliederungsbereitschaft des Beschwerdeführers verneint und den Antrag um Gewährung von beruflichen Massnahmen abgewiesen hat.
2.3 Daran ändert die über den Rechtsvertreter bloss verbal erklärte Eingliederungsbereitschaft und die anfangs der 90-er Jahre erfolgreich absolvierte „Umschulung“ zum CNC-Fräser nichts (zum diesbezüglichen Vorbringen des Beschwerdeführers siehe IV-act. 269 und IV-act. 276). So ergibt sich weder aus den Eingaben im Vorbescheidverfahren noch im Beschwerdeverfahren ein ernsthafter Wille für eine Eingliederung bzw. eine Abkehr von der bisherigen Krankheitsüberzeugung. Die Anträge des Beschwerdeführers um berufliche Massnahmen orientieren sich ausschliesslich an seinem unverändert gebliebenen Krankheitskonzept und seiner subjektiven Leistungseinschätzung. Zumindest bringt er keinen ernsthaften Eingliederungswillen für die Verwertung der für Verweistätigkeiten bescheinigten 100%igen Arbeitsfähigkeit (zu dessen Beweiskraft siehe nachfolgende E. 3.4.1 ff.) im Rahmen beruflicher Massnahmen zum Ausdruck (vgl. Entscheid des Versicherungsgerichts vom 25. Juni 2014, IV 2013/256, E. 1.6). Noch in der Eingabe vom 9. April 2016 stellte er die gutachterliche Arbeitsfähigkeitsschätzung in Frage („Er wartet auch auf Ihren Support, um zu schauen, was er noch machen könnte, weil weder ihm noch seinen Ärzten dies klar erscheint“, IV-act. 279). Sollte sich die Krankheitsüberzeugung bzw. die Mitwirkungsbereitschaft ändern, steht es dem Beschwerdeführer frei, sich bei der Beschwerdegegnerin zur Prüfung eines allfälligen Anspruchs auf Eingliederungsmassnahmen erneut zu melden.
3.
Des Weiteren ist der Anspruch des Beschwerdeführers auf den am 6. Juli 2011 (IV-act. 73) wieder angemeldeten Rentenanspruch zu prüfen.
3.1 Nach Art. 28 Abs. 2 IVG besteht der Anspruch auf eine ganze Invalidenrente, wenn die versicherte Person mindestens zu 70%, derjenige auf eine Dreiviertelsrente, wenn sie mindestens zu 60% invalid ist. Bei einem Invaliditätsgrad von mindestens 50% besteht ein Anspruch auf eine halbe Rente und bei einem Invaliditätsgrad von mindestens 40% ein Anspruch auf eine Viertelsrente.
3.2 Als Invalidität gilt laut Art. 8 Abs. 1 des Bundesgesetzes über den Allgemeinen Teil des Sozialversicherungsrechts (ATSG; SR 830.1) die ganze oder teilweise Erwerbsunfähigkeit. Erwerbsunfähigkeit ist der durch eine Beeinträchtigung der körperlichen, geistigen oder psychischen Gesundheit verursachte und nach zumutbarer Behandlung und Eingliederung verbleibende ganze oder teilweise Verlust der Erwerbsmöglichkeiten auf dem in Betracht kommenden ausgeglichenen Arbeitsmarkt (Art. 7 Abs. 1 ATSG). Für die Beurteilung des Vorliegens einer Erwerbsunfähigkeit sind ausschliesslich die Folgen der gesundheitlichen Beeinträchtigung zu berücksichtigen. Eine Erwerbsunfähigkeit liegt zudem nur vor, wenn sie aus objektiver Sicht nicht überwindbar ist (Art. 7 Abs. 2 ATSG). Die Invalidität im Sinn von Art. 8 Abs. 1 ATSG wird durch einen Einkommensvergleich ermittelt (Art. 16 ATSG).
3.3 Um den Invaliditätsgrad bemessen zu können, ist die Verwaltung (und im Beschwerdefall das Gericht) auf Unterlagen angewiesen, die ärztliche und gegebenenfalls auch andere Fachleute zur Verfügung zu stellen haben. Aufgabe des Arztes oder der Ärztin ist es, den Gesundheitszustand zu beurteilen und dazu Stellung zu nehmen, in welchem Umfang und bezüglich welcher Tätigkeiten die versicherte Person arbeitsunfähig ist (BGE 125 V 261 E. 4 mit Hinweisen). Hinsichtlich des Beweiswerts eines ärztlichen Berichts ist entscheidend, ob der Bericht für die streitigen Belange umfassend ist, auf allseitigen Untersuchungen beruht, auch die geklagten Beschwerden berücksichtigt, in Kenntnis der Vorakten (Anamnese) abgegeben worden ist, in der Darlegung der medizinischen Zusammenhänge und in der Beurteilung der medizinischen Situation einleuchtet und ob die Schlussfolgerungen in der Expertise begründet sind (BGE 125 V 352 E. 3a).
3.4 Zu beantworten gilt es vorweg die Frage, ob der medizinische Sachverhalt rechtsgenüglich abgeklärt worden ist. Die Beschwerdegegnerin stützte ihre Verfügung in medizinischer Hinsicht auf das Gutachten der SMAB vom 23. November 2015 (IV-act. 282). Der Beschwerdeführer hält dieses für nicht beweiskräftig (act. G 1 und G 8).
3.4.1 Der Beschwerdeführer rügt, „dass die Gutachter - ohne eine saubere Gesamtschau vorzunehmen - nur die beiden Schultern und auch diese nur teilweise als verniedlichend angesehen haben, weil sie zumindest auf S. 39 des Gutachtens festhalten, dass der Versicherte in den sogenannten angepassten Tätigkeiten zu 100% und ohne jegliche Einschränkung arbeitsfähig sei“. Dies werde kritisiert, weil solche Tätigkeiten nicht existierten und weder von den Experten noch von der IV-Stelle genannt würden (act. G 1, II Rz 9 und III Rz 3 f.; siehe auch act. G 8, ad III/3). Die Gutachter der SMAB hatten umfassende Kenntnis der Voraktenlage (IV-act. 261-3) und setzten sich sowohl in den einzelnen Teilgutachten als auch in der interdisziplinären Gesamtbeurteilung (IV-act. 261-36 ff.) - die von sämtlichen beteiligten Experten unterzeichnet wurde (IV-act. 261-41) - umfassend mit den vom Beschwerdeführer geklagten Leiden auseinander. Insbesondere der orthopädische Gutachter hat schlüssig dargelegt, weshalb der Beschwerdeführer aufgrund des Schulterleidens in einer leidensangepassten Tätigkeit (siehe hierzu IV-act. 261-50) quantitativ nicht eingeschränkt ist. Nach dessen plausiblen Ausführungen ist der Beschwerdeführer hauptsächlich bei Tätigkeiten in und über Kopfhöhe eingeschränkt (IV-act. 261-49). Weder aus dem Gutachten (insbesondere IV-act. 261-50) noch den übrigen Akten ergibt sich objektiv, dass der Beschwerdeführer für leichte Tätigkeiten unter Kopfhöhe aufgrund des Schulterleidens relevant eingeschränkt wäre. Die Alltagsaktivitäten des Beschwerdeführers lassen sich mit dieser Sichtweise vereinbaren. Der Beschwerdeführer vermag die Körperpflege selbstständig zu verrichten, fährt die Ehefrau mit dem Auto zur Arbeit und holt sie dort nach Arbeitsschluss wieder ab („das Autofahren gehe soweit gut, wenn es nicht lange Strecken seien“) und erledigt mit ihr Einkäufe. Zudem besorgt er das Aufräumen nach dem Mittagessen, das er für die Familie zubereitet (IV-act. 261-53). Der Beschwerdeführer legt im Übrigen weder substanziiert dar noch ergibt sich aus dem Gutachten, dass objektiv relevante Gesichtspunkte ausser Acht gelassen worden wären. Die Frage, ob der ausgeglichene Arbeitsmarkt Tätigkeiten anbietet, die den von den Gutachtern medizinisch-theoretisch formulierten Anforderungen entsprechen, betrifft ausschliesslich einen erwerblichen, nicht medizinischen Gesichtspunkt. Deshalb kann von vornherein nichts aus den Ausführungen des Beschwerdeführers zur fehlenden Existenz entsprechender Tätigkeiten auf dem Arbeitsmarkt gegen die gutachterliche Beurteilung abgeleitet werden (siehe zu den Verweistätigkeiten nachfolgende E. 3.5.2).
3.4.2 Des Weiteren bemängelt der Beschwerdeführer, die Gutachter hätten die morbide Adipositas nicht gewürdigt (act. G 1, III Rz 5). Die Gutachter berücksichtigten die Adipositas (138 kg, IV-act. 261-57; BMI 39 und viszerale Fettverteilung, IV-act. 261-35), massen ihr als kardiovaskulärem Risikofaktor allerdings keine Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit zu (IV-act. 261-35; zum fehlenden Einfluss auf die Leistungsfähigkeit siehe auch IV-act. 261-60). Der Beschwerdeführer bringt nichts Überzeugendes vor, was diese Sichtweise in Frage zu stellen vermag. Aus den Akten ergibt sich, dass der Beschwerdeführer bereits im Jahr 2005 an einer Adipositas in vergleichbarem Ausmass litt (anamnestisch 125 kg, IV-act. 17-6, bzw. 130 kg, IV-act. 18-10). Insofern ist seine Aussage, erst seit Sistieren des Rauchens mehr als 20 kg zugenommen zu haben (IV-act. 261-45; Rauchstopp offenbar ca. 2008, IV-act. 261-44 und 261-54), nicht belegt. Indessen kann den Akten nicht entnommen werden, dass ihn dies in der damaligen Tätigkeit, geschweige denn in einer leidensangepassten Tätigkeit quantitativ beeinträchtigt hätte. Der damalige Hausarzt mass der Adipositas ebenfalls keine Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit zu (Bericht vom 24. November 2005, IV-act. 17-1). In damit zu vereinbarender Weise erwähnte der Beschwerdeführer anlässlich der internistisch-kardiologischen Begutachtung die Adipositas nicht im Rahmen seiner detaillierten Leidensangaben (IV-act. 261-53).
3.4.3 Die gutachterliche Beurteilung der Arbeitsfähigkeit zieht der Beschwerdeführer sodann unter Verweis auf die Beurteilung der Abklärungspersonen der Abklärungsstelle Appisberg in Zweifel. Diese hätten ihn lediglich für 50% arbeitsfähig gehalten (act. G 1, III Rz 6 f.). Der Integrationspotentialabklärungsbericht vom 11. Mai 2015 war den Gutachtern bekannt (IV-act. 261-32). Bei dessen Würdigung ist von Bedeutung, dass die dortigen Experten eine Integrationspotentialabklärung vornahmen. Abklärungsgegenstand bildeten die Integrationsfähigkeit und der Integrationswille (IV-act. 237-2). Die objektive Beurteilung der Leistungsfähigkeit des Beschwerdeführers stand nicht im Vordergrund. Zwar äusserten sich die Abklärungspersonen auch zur „gezeigten“ Leistung, welche 50% betragen habe. Die zumutbare Leistungsfähigkeit schätzten sie „aktuell“ nicht wesentlich höher ein. Unter diesen Umständen und da die Abklärungspersonen einen erheblich eingeschränkten Integrationswillen beschrieben (IV-act. 237-4), ist ihre knappe, sich nicht auf eine erkennbare Konsistenz- und Ressourcenprüfung stützende Leistungsbeurteilung nicht geeignet, die Beweiskraft des SAMB-Gutachtens zu erschüttern. Dies gilt umso mehr, als sich daraus keine objektiven Gesichtspunkte ergeben, welche die Gutachter unberücksichtigt gelassen haben.
3.4.4 Da die medizinisch-theoretischen Verhältnisse durch die gutachterliche Beurteilung bereits spruchreif abgeklärt sind, besteht kein Anlass für weitere Abklärungen oder die vom Beschwerdeführer beantragte Zeugeneinvernahme (siehe hierzu act. G 1, Rz 7). Gestützt auf das SMAB-Gutachten ist deshalb von folgenden Arbeitsunfähigkeiten für leidensangepasste Tätigkeiten auszugehen: für die Zeit vom 3. November 2010 bis Juni 2011 (Abschluss der Rehabilitation) und vom 18. Juni 2012 (2. Schulteroperation) bis 18. Dezember 2012 (6 Monate) 100%ige Arbeitsunfähigkeit; ebenso ab 24. Februar bis 24. Mai 2013 sowie ab November 2014 bis 31. Dezember 2014. Von 1. Januar 2015 bis 31. März 2015 bestand eine 50%ige Arbeitsunfähigkeit (IV-act. 261-37). Wie die Beschwerdegegnerin zutreffend ausgeführt hat (act. G 4, III Rz 3 am Schluss), kann im vom kardiologischen Gutachter empfohlenen Wiedereinstieg mit der Verwertung einer vorerst 50%igen Arbeitsfähigkeit (IV-act. 261-61) entgegen der Auffassung des Beschwerdeführers (act. G 1, III Rz 7) keine medizinisch-theoretische Arbeitsunfähigkeit erblickt werden. Bei dieser Empfehlung scheint es sich um eine Massnahme zur Angewöhnung bzw. zur Erleichterung des Wiedereinstiegs zu handeln. In der polydisziplinären Beurteilung des Verlaufs der Arbeitsfähigkeit in einer leidensangepassten Tätigkeit haben die Gutachter denn auch ausdrücklich eine Arbeitsunfähigkeit ab 1. April 2015 verneint (IV-act. 261-37 unten; siehe auch im internistisch-kardiologischen Gutachtenteil IV-act. 261-61 unten). Dass ein Wiedereinstieg mit einer Verwertung der bescheinigten 100%igen Arbeitsfähigkeit für leidensangepasste Tätigkeiten medizinisch unzumutbar wäre oder einem solchen pathologische Befunde entgegenstehen, ergibt sich nicht aus dem SMAB-Gutachten (vgl. etwa zur kardiologischen Prognose IV-act. 261-62).
3.5 Zu bestimmen bleibt der Invaliditätsgrad.
3.5.1 Bei der Festsetzung des Valideneinkommens besteht kein Anlass, von dem von der Beschwerdegegnerin berücksichtigten Betrag von Fr. 73‘450.-- (Basis 2011) abzuweichen (vgl. IV-act. 85-3). Soweit der Beschwerdeführer auf die in den Jahren 1995 bis 2002 erzielten, vergleichsweise höheren Einkommen verweist (act. G 1, III Rz 1; zum IK-Auszug siehe IV-act. 6), gilt es zu beachten, dass er diese Tätigkeit aus wirtschaftlichen Gründen verloren hat und er als Arbeitskraft zu teuer gewesen sei (IV-act. 261-56; vgl. auch IV-act. 47-4; zum Bezug von Arbeitslosenentschädigung in der Zeit vom Januar bis August 2003 siehe IV-act. 6-1). Entscheidend ist weiter, dass der Beschwerdeführer im Rahmen des damaligen Arbeitsverhältnisses hauptsächlich Nachtschicht „und 15 bis 16 Stunden“ gearbeitet habe (IV-act. 261-56; siehe zur Nachtschichtarbeit auch IV-act. 50-2). Dass er das für damals geltend gemachte zeitliche Pensum oder die Nachtschichtarbeit im Gesundheitsfall ab 2003 bis heute fortgeführt hätte, erscheint nicht überwiegend wahrscheinlich. Im Licht der genannten Umstände ist vielmehr davon auszugehen, dass die später bei der H.___ ab August 2003 erzielten Löhne (IV-act. 43) und deren Lohnangabe (IV-act. 85) Ausdruck der Erwerbsfähigkeit im Gesundheitsfall und eine geeignete Grundlage für die Bestimmung des Valideneinkommens sind.
3.5.2 Bei der Bestimmung des Invalideneinkommens ist zu beachten, dass bereits anlässlich der Integrationspotentialsabklärung leidensangepasste Tätigkeiten auf dem allgemeinen Arbeitsmarkt konkret benannt wurden, die dem Beschwerdeführer offen stehen (leichte Montage- und Verpackungsarbeiten, Maschinenbedienungen und Qualitätskontrollen, IV-act. 237-4) und sich mit dem medizinisch-theoretischen Anforderungsprofil im SMAB-Gutachten vereinbaren lassen (siehe hierzu IV-act. 261-36 f.). Daher besteht kein Anlass, an der Verwertbarkeit der bescheinigten Arbeitsfähigkeit für leidensangepassten Tätigkeiten zu zweifeln. Zur Festsetzung des Invalideneinkommens ist unbestrittenermassen auf den statistischen Hilfsarbeiterlohn abzustellen. Dieser beträgt für das Jahr 2011 Fr. 61‘910.-- (vgl. hierzu Anhang 2: Lohnentwicklung, IVG-Gesetzesausgabe der Informationsstelle AHV/IV, Ausgabe 2015). Wie vom Unfallversicherer anerkannt und vom Versicherungsgericht im Entscheid vom 26. Februar 2016, UV 2014/57, E. 3.2.3 ff., bestätigt wurde, erscheint ein Tabellenlohnabzug von 15% angemessen.
3.5.3 Für die Zeiträume, in denen eine vollständige Arbeitsunfähigkeit bestanden hat, beträgt der Invaliditätsgrad 100%. Bei einer 50%igen Arbeitsfähigkeit resultieren ein Invalideneinkommen von Fr. 26‘312.-- (Fr. 61‘910.-- x 0,5 x 0,85), eine Erwerbsunfähigkeit im Betrag von Fr. 47‘138.-- (Fr. 73‘450.-- - Fr. 26‘312.--) und ein rentenbegründender Invaliditätsgrad von abgerundet 64% ([Fr. 47‘138.-- / Fr. 73‘450.--] x 100). Eine 100%ige Arbeitsfähigkeit für leidensangepasste Tätigkeiten führt zu einem Invalideneinkommen von Fr. 52‘624.-- (Fr. 61‘910.-- x 0,85), einer Erwerbsunfähigkeit im Betrag von Fr. 20‘827.-- (Fr. 73‘450.-- - Fr. 52‘624.--) und einem nicht rentenbegründenden Invaliditätsgrad von abgerundet 28% ([Fr. 20‘827.-- / Fr. 73‘450.--] x 100).
3.5.4 Für die angestammte Tätigkeit wird seit 3. November 2010 eine vollständige Arbeitsunfähigkeit bescheinigt (IV-act. 261-37). Die Wiederanmeldung erfolgte am 6. Juli 2011 (IV-act. 73) und ein Anspruch auf eine Rente kann damit in Nachachtung von Art. 29 Abs. 1 IVG nicht vor dem 1. Januar 2012 entstehen. Gestützt auf die vorübergehend bescheinigten Arbeitsunfähigkeiten und in Berücksichtigung der Anpassungsfristen gemäss Art. 88a Abs. 1 der Verordnung über die Invalidenversicherung (IVV; SR 831.201) resultieren folgende Rentenansprüche (zu den massgebenden Arbeitsunfähigkeiten siehe IV-act. 261-37): ganze Rente für die Dauer vom 1. Juni 2012 bis 31. März 2013 bzw. bis 31. August 2013 unter Berücksichtigung der neuerlichen dreimonatigen vollständigen Arbeitsunfähigkeit ab 24. Februar 2013; ganze Rente ab 1. November 2014 bis 31. März 2015 und ab 1. April 2015 bis 30. Juni 2015 eine Dreiviertelsrente. Bezüglich der Leistungsausrichtung für den Monat Mai 2015 hat die Beschwerdegegnerin aufgrund der ausbezahlten Taggeldleistungen für die Zeit vom 4. bis 8. Mai 2015 (IV-act. 230) die intrasystemische Regelung von Art. 47 Abs. 1ter IVG zu beachten.
4.
4.1 Die Beschwerde betreffend den Anspruch auf berufliche Massnahmen ist abzuweisen.
4.2 Betreffend den Rentenanspruch ist die angefochtene Verfügung aufzuheben und dem Beschwerdeführer für die Dauer vom 1. Juni 2012 bis 31. August 2013 sowie vom 1. November 2014 bis 31. März 2015 eine ganze und ab 1. April bis 30. Juni 2015 eine Dreiviertelsrente zuzusprechen.
4.3 Das Beschwerdeverfahren ist kostenpflichtig. Die Kosten werden nach dem Verfahrensaufwand und unabhängig vom Streitwert im Rahmen von Fr. 200.-- bis Fr. 1'000.-- festgelegt (Art. 69 Abs. 1bis IVG). Eine Gerichtsgebühr von Fr. 600.-- erscheint in der vorliegend zu beurteilenden Angelegenheit als angemessen. Dem hälftigen Obsiegen entsprechend bezahlen die Beschwerdegegnerin und der Beschwerdeführer die Gerichtsgebühr je im Betrag von Fr. 300.--. Der geleistete Kostenvorschuss von Fr. 600.-- ist dem Beschwerdeführer im Umfang von Fr. 300.-- daran anzurechnen und im Umfang von Fr. 300.-- zurückzuerstatten.
4.4 Da der Beschwerdeführer teilweise obsiegt, hat er einen reduzierten Anspruch auf eine Parteientschädigung. Dieser ist vom Gericht ermessensweise festzusetzen, wobei insbesondere der Bedeutung der Streitsache und dem Aufwand Rechnung zu tragen ist. Bei vollständigem Obsiegen wäre eine Parteientschädigung von Fr. 3‘500.-- (inklusive Barauslagen und Mehrwertsteuer) angemessen. Wegen des nur teilweisen Obsiegens erscheint eine Parteientschädigung von Fr. 1‘750.-- als gerechtfertigt. Die Beschwerdegegnerin hat dem Beschwerdeführer somit eine Parteientschädigung von Fr. 1‘750.-- (einschliesslich Barauslagen und Mehrwertsteuer) zu bezahlen.
Entscheid
im Zirkulationsverfahren gemäss Art. 39 VRP
1.
Betreffend den Anspruch auf berufliche Massnahmen wird die Beschwerde abgewiesen.
2.
Betreffend den Rentenanspruch wird die angefochtene Verfügung vom 20. Mai 2016 in teilweiser Gutheissung der Beschwerde aufgehoben und dem Beschwerdeführer für die Dauer vom 1. Juni 2012 bis 31. August 2013 sowie vom 1. November 2014 bis 31. März 2015 eine ganze und ab 1. April bis 30. Juni 2015 eine Dreiviertelsrente zugesprochen. Zur Festsetzung und Ausrichtung der Leistung im Sinn der Erwägungen wird die Sache an die Beschwerdegegnerin zurückgewiesen. Im Übrigen wird die Beschwerde abgewiesen.
3.
Die Gerichtsgebühr von Fr. 600.-- bezahlen die Beschwerdegegnerin und der Beschwerdeführer je im Betrag von Fr. 300.--. Der geleistete Kostenvorschuss von Fr. 600.-- wird dem Beschwerdeführer daran angerechnet und im Umfang von Fr. 300.-- zurückerstattet.
4.
Die Beschwerdegegnerin hat dem Beschwerdeführer eine Parteientschädigung (einschliesslich Barauslagen und Mehrwertsteuer) von Fr. 1‘750.-- zu bezahlen.