06 Funktionsgerechte Prozessauswahl (Feinplanung)

Question 1

Feinplanung - Überblick

Answer 1

• Vorauswahl geeigneter Produktionsmittel
• Ermittlung geeigneter Bewertungskriterien sowie deren Ausprägung
• Multidimensionale Bewertung der Fertigungsalternativen

Question 2

Feinplanung - Vorauswahl von Produktionsmitteln

Answer 2

• Anforderungen an die Produktionsmittel definieren
• Identifikation geeigneter Produktionsmittel
• Vorauswahl geeigneter Produktionsmittel

Question 3

Feinplanung - Vorauswahl von Produktionsmitteln: Anforderungen an die Produktionsmittel

Answer 3

Bauteilneutral:
Anforderungen der Produktionsaufgabe und der Produktionsumgebung an ein Produktionsmittel

Bauteilspezifisch:
Anforderungen des Produkts an ein Produktionsmittel

Question 4

Feinplanung - Vorauswahl von Produktionsmitteln: Identifikation geeigneter Produktionsmittel

Answer 4

o Für jede Fertigungstechnologie der Technologiekette werden alternative Produktionsmittel ausgewählt, die potenziell für die Bearbeitung des Bauteils geeignet sind.
o Als Grundlage können Produktionsmitteldaten aus internen Datenbanken sowie von Maschinenherstellern dienen

Question 5

Feinplanung - Vorauswahl von Produktionsmitteln: Vorauswahl geeigneter Produktionsmittel

Answer 5

o Es erfolgt ein Abgleich des Anforderungsprofils des Bauteils mit dem Eigenschaftsprofils des Produktionsmittels, um zu prüfen, welche Produktionsmittel das Anforderungsprofil erfüllen.
o Die Vorauswahl kann anhand von Ja/Nein-Entscheidungen durchgeführt werden (z.B. Bauteilgröße bearbeitbar?)
o Der Abgleich ermöglicht eine Reduktion der potenziell geeigneten Produktionsmittel

Question 6

Bewertungskriterien (müssen sein…)

Answer 6

Vollständig-qualitativ-quantitativ
o Durch Metriken quantifizierbar
o Vollständig
o Redundanzfrei
o Gutes Verhältnis aus Nutzen und Aufwand der Informationsbeschaffung
o Relevant
o Vergleichbar
o Informativ

Question 7

Mögliche Kriterien zur Auswahl von Produktionsmittel - Ökonomische Kriterien

Answer 7

 Maschinenstundensatz
 Materialkosten
 Durchlaufzeit
 Personalkosten
 …

Question 8

Mögliche Kriterien zur Auswahl von Produktionsmitteln - Ökologische Kriterien (6 Beispiele)

Answer 8

 Materialverbrauch
 Energieverbrauch
 Betriebsmittelverbrauch
 Umweltverbrauch
 Umweltbelastung
 Materialart
 …

Question 9

Mögliche Kriterien zur Auswahl von Produktionsmittel - Unternehmensspezifische Kriterien

Answer 9

 Kontrollierbarkeit der Prozesse
 Prozesswissen
 …

Question 10

Kennzahlen der Wirtschaftlichkeitsbewertung (4)

Answer 10

• Fertigungszeit
• Maschinenstundensatz
• Lieferzeit
• Durchlaufzeit

Question 11

Fertigungszeit

Answer 11

Hauptzeit:
Wertschöpfende Zeit, bei der ein unmittelbarer Fortschritt im Sinne des Fertigungsauftrags (bspw. durch Zerspanen, Drehen, Fräsen, …) entsteht

Nebenzeit:
Nicht wertschöpfende Zeit aller mittelbaren Vorgänge, wie Spannen, Messen, Ausrichten, anteiliges Werkzeugwechseln und anteiliges Werkstückwechseln
1. Rüstzeit: Zeit, die zum Vorbereiten/Einrichten der Maschine benötigt wird
2. Werkzeugwechselzeit: Zeit, die zum Wechseln des Werkzeuges benötigt wird
3. Werkstückwechselzeit: Zeit, die zum Wechseln des Werkstücks benötigt wird

Question 12

Ermittlung von Fertigungszeiten (4 Alternativen)

Answer 12

1. Arbeitspläne
2. NC-Programme
3. Mitarbeiter
4. Zeitmessung

Question 13

Lieferzeit

Answer 13

 Die Lieferzeit ist die Zeitspanne zwischen dem Eingang des Kundenauftrags bis zur Ankunft der Ware beim Empfänger.
 Beinhaltet sämtliche Zeitanteile/Aktivitäten der Auftragsbearbeitung, Produktion und Logistik
 Kürzere Lieferzeiten ermöglichen niedrige Lagerbestände und eine zeitnähere Disposition
 Einen wesentlichen Aspekt der gesamten Lieferzeit stellt die Durchlaufzeit der Produktion dar

Question 14

Durchlaufzeit

Answer 14

• Die Durchlaufzeit eines Auftrags ist definiert als die Summe der Bearbeitungs-, Transport- und Wartezeiten auf allen Produktionsstufen
• Vereinfacht kann die Durchlaufzeit einer Arbeitsstation folgendermaßen ausgedrückt werden: Durchlaufzeit=Bestand/Kapazität
• Auswirkungen einer langen Durchlaufzeit sind erhöhte Umlaufbestände, damit verbundene erhöhte Kapitalbindung sowie Lager- und Transportkosten und verlängerte Lieferzeit
• Durchlaufverhalten einer Kapazitätseinheit kann durch das Trichtermodell beschrieben werden -> Es können Produktionskennlinien zur mathematischen Beschreibung von Korrelation einzelner Zielgrößen abgeleitet werden
• Batchprozesse weisen aufgrund der höheren Wartezeit ggü. Durchlaufprozessen eine höhere Durchlaufzeit auf

Question 15

Ökologische Bewertungskriterien - Ökologische Ziele (7)

Answer 15

Ressourcen in der Produktion schonen

o Materialeffizienz in mechanischen Fertigungsprozessen und -systemen
o Energieeffizienz in thermischen und chemischen Fertigungsprozessen
o Nullfehlerproduktion: Steigerung der Prozesssicherheit und -qualität
o Ressourcenvernetzung der Produktionssysteme
o Methodenentwicklung für eine nachhaltige Ressourcenentwicklung
o Verlustfreier Infrastrukturbetrieb bei Produktions- und Fabrikanlagen
o Geschlossene Ressourcenkreisläufe in allen Prozessketten und Systemen

Question 16

Beitrag zur Energie- und Ressourceneffizienz (2)

Answer 16

• Materialschonende und energieeffziente Fertigungsverfahren
• Umweltfreundliche Produktionstechnologien (umweltgerechte Tribosysteme)

Question 17

Beitrag zur Energie- und Ressourceneffizienz - Materialschonende und energieeffziente Fertigungsverfahren (6)

Answer 17

 Realisierung neuer Produktgeometrien
 Einsatz neuer Werkstoffe
 Erhöhung der Bauteilleistungsdichte/Materialreduktion
 Steigerung der Bauteillebensdauer
 Steigerung der Funktionsvielfalt der Bauteile
 Energie- und Ressourcenschonung durch intelligente Prozesse und Prozessketten

Question 18

Ökobilanzierung

Answer 18

Die Ökobilanzierung ist eine Methode zur Berechnung der Umweltauswirkungen eines Produkts oder Produktsystems während seines gesamten Lebenszyklus

Question 19

Ökobilanzierung - Direkte Anwendung (4)

Answer 19

 Entwicklung und Verbesserung von Produkten
 Strategische Planung
 Politische Entscheidungsprozesse
 Marketing

Question 20

Multidimensionale Bewertung der Fertigungsalternativen - Vorgehen (4 Schritte)

Answer 20

1. Bewertungskriterien festlegen
2. Gewichtungsprofil definieren
3. Ausprägungen ermitteln
4. Bewertung der Fertigungsalternativen

Question 21

Informationsquellen für die Bewertung von Fertigungsalternativen - Interne Informationsquellen (4)

Answer 21

Arbeitsvorbereitung
1. Vorgelagerte Aktivitäten
2. Abgeschlossene Projekte

Maschinenbediener
1. Erfahrungswissen

Produktionsintegrierte Sensorik
1. Maschinendaten
2. Prozessdaten

Controlling
1. Informationen über laufende Produktionsprozesse

Question 22

Informationsquellen für die Bewertung von Fertigungsalternativen - Externe Informationsquellen (3)

Answer 22

Maschinenhersteller
1. Maschinenfähigkeitsuntersuchungen
2. Abnahmeprotokoll
3. Anschaffungspreis

Zulieferer und Fremdfertiger
1. Lieferzeiten
2. Kosten

Literatur
1. Fachbücher
2. Fachzeitschriften

Question 23

Fertigungstechnologiesegregation

Answer 23

Bezeichnet das getrennte Ausführen von Fertigungstechnologien auf mehreren Eintechnologiemaschinen

Question 24

Fertigungstechnologieintegration

Answer 24

Bezeichnet das gemeinsame Ausführen von unterschiedlichen Fertigungstechnologien auf einer Multitechnologieplattform

Question 25

Verfahrensvergleich: Hartdrehen vs. Schleifen

Answer 25

Vorteile Hartdrehen
- Hohe Verfahrensflexibilität
- Möglichkeit der Trockenbearbeitung

Vorteile Schleifen
- Höhere Genauigkeiten
- Höhere Oberflächengüten
- Höhere Prozessstabilität

Question 26

Hartdrehen (6)

Answer 26

 Höhere Umweltverträglichkeit, da trocken möglich
und Späne leicht filterbar.
 Höhere Verfahrensflexibilität
 Hart- und Weichbearbeitung auf einer Maschine
 Niedrigerer Energieeinsatz
 Keine Werkzeugvorbereitung erforderlich
 Keine unterbrochenen Schnitte

Question 27

Schleifen (5)

Answer 27

 Bessere Einhaltung von Form-, Maß- und
Oberflächengüten -> bessere Prozessstabilität
 Kein Mindestaufmaß wie beim Drehen
 Entspannung des Werkzeug-Werkstück-MaschineSystems durch Ausfunkprozess
 Höherer Traganteil der Oberfläche (z.B. für
geräuschärmere Schaltsynchronisierungsflächen von
Getrieben)
 Höhere Zerspanraten möglich