4_Gestaltungsregeln kostengerechter Konstruktion Flashcards
Handlungsbereiche zur Reduzierung der Herstellkosten
Material (Weniger, günstiger)
Fertigung (Weniger Steps, Günstigere Verfahren)
Montage (Weniger Steps, Günstigere Verfahren)
Wartung und Entsorgung (Einfache Demontage, Second-Use)
Möglichkeiten der Materialkostenreduzierung
Zwei Herangehensweisen:
- > Verringerung des Materialvolumens
- > Verringerung der Materialkosten pro Volumen
- Dünnwandige Teile haben weniger Materialkosten
- Einsatz kostengünstigeren Materials (Materialsubstitution)
- Verringerung des Verschnitts
- Kleinbau, Leichtbau sowie Integral-/ Differenzialbauweise
–> Material hat 43% Kostenanteil im Maschinenenbau
Stoßrichtungen zur Kostensenkung
- Stückzahlerhöhung
- Rüstzeitoptimierung
- Materialeinsparung
Möglichkeiten der Fertigungskostenreduzierung
- günstigeres Fertigungsverfahren
- Anforderungen an Fertigungsgerechtheit nicht höher als nötig
- Produktkonzeption: Guss- und Blechkonstruktion günstiger als Stahl und Schweißen, Modular günstiger als Integralbauweise
Richtlinien für eine automatisierungsgerechte Konstruktion
- Vorsehen von vielen Bearbeitungsoperationen in einer Aufspannung (Gleiche Spindelrichtung, Durchgangsbohrung)
- NC-gerechte Konstruktion (gleiches Niveau, ein Werkzeugdurchmesser)
- Berücksichtigung von Fertigungshilfsmitteln (Spannmittel außerhalb der Werkzeugbahn)
Ziele der Design for Assembly (DFA)
–> Optimierung der Produktstruktur für die Montage
Ziele:
- Reduzierung Teilezahl
- Standardisierung von Bauteilschnittstellen
- Ergänzung von Montagehilfen
- Reduzierung Anzahl Füge-/Trennrichtungen
Automatisierungshemmnisse in der Montage
- Nicht vorhandene montagegerechte Produktgestaltung
- Schlechte Handhabung der Einzelteile
- Hoher Anteil an Anpass- und Justiertätigkeiten
- Sichtprüfung während der Montage
- Geringe Fertigungsgenauigkeit der Einzelteile
Richtlinien wartungs- und instandhaltungsgerechte Konstruktion
- Modularer Produktaufbau mit standardisierten Verbindungen
- Verschleißteile in einer Baugruppe zusammenfassen
- Kontroll- und Diagnosemöglichkeiten vorsehen
- Produktdokumentation für Kunden oder Service
Ziele wartungs- und instandhaltungsgerechte Konstruktion
- Präventionsfreiheit (keine Wartung oder Instandhaltung) anstreben
- Fehlermöglichkeiten bei Demontage, Remontage und Wiederinbetriebnahme verhindern
- Wartungs- und Instandhaltungsmöglichkeiten erleichtern und kontrollierbar gestalten
Demontage- und recyclinggerechte Konstruktionsregeln
- Verbindungselemente minimieren und gut zugänglich gestalten
- Art und Anzahl unterschiedlicher Demontageverfahren reduzieren
- Teileanzahl minimieren
- Verringerung der Werkstoffvielfalt in Produkt
Ablauf der DFA
- Aufnahme der Produktionsschritte
- Abschätzung der Montagezeit
- Feststellung der geringsten Teilezahl (Nmin) (–> Anzahl Funktionen)
- Berechnung der Montage-Effektivität
- Bewertung der Ideen
- Neudesign des Produktes
Montage-Effektivität E
E = (Nmin * tA)/tMA
ermittelte Zeit für Gesamtmontage des Produktes tMA
theoretisch geringste Teileanzahl Nmin
Grundmontagezeit eines Teiles tA = 3s
