Chapter 6 - Fertigungsdesign & Layout Flashcards

1
Q

Was versteht man unter einer Prozesswahl?

A

Die Prozesswahl bezieht sich auf die Entscheidung, wie die Produktion von Gütern und Dienstleistungen organisiert wird.

Dabei unterscheidet man zwischen Inputs (Forecasting, Product and service design, technological change) und Outputs (Facilities, Layout, work design).

Zwischen den Inputs und den Outputs befindet sich die Kapazitätsplanung and die Prozesswahl.

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2
Q

Welche zwei Fragen stellt man sich, wenn es zur Organisation des Fertigungsprozesses kommt?

A

1) Wie viele Varianten muss der Fertigungsprozess abdecken können?

2) Wie groß ist das Volumen, das der Fertigungsprozess bewältigen muss?

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3
Q

Welche 4 Prozesstypen gibt es?

A

1) Werkstattfertigung (Job Shop)
2) Serienfertigung (Batch)
3) Fließfertigung (Repititiv) (Massenproduktion)
4) Kontinuierliche Produktion/Natürliche Fließproduktion (Massenproduktion)

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4
Q

Was ist die Werkstattfertigung?

A

Die Werkstattfertigung ist ein Fertigungsprozess, im englischen Job Shop gennant.

Die Werkstattfertigung fasst Arbeitsplätze und Maschinen nach ihren Tätigkeiten in einzelene Werkstätten zusammen. Bsp: Werkstattfertigung für Spezialanfertigungen von Betten, so kann man eine Fertigung in die Werkstätten Zuschnitt, Lackiererei, und Montage aufteilen.

! kleine Mengen von eher unterschiedlichen Produkten; keine zeitliche Bindung, Spezialanfertigungen.

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5
Q

Was ist die Serienfertigung?

A

Die Serienfertigung (Batch) ist ein Fertigungsprozess, bei der gleichartige Produkte hergestellt werden. Sie ist zwischen der Einzelfertigung und der Massenproduktion anzusiedeln. Als Unterschied zur Massenproduktion wird die Begrenzung auf eine bestimmte Anzahl angesehen. Gleichartige Produkte werden in einer Serie hergestellt, wobei sich jede dieser Serien geringfügig unterscheidet.

!Etwas größere Mengen von weniger unterschiedlichen Produkten; z.B. Farbe, Bier, Bücher.

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6
Q

Was ist die Fließfertigung?

A

Die Fließfertigung (Repetitiv) ist ein Fertigungsprozess, in der die Produkte ohne Unterbrechungen hergestellt werden. Sie wird insb. bei der Herstellung von Großserien und in der Massenproduktion eingesetzt. Alle für den Produktionsprozess erforderlichen Komponenten sind aufeinander abgestimmt. Die einzelnen Arbeitsschritte werden in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt.

!Standardisierte Produkte; z.B. Autos, Fernseher

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7
Q

Was ist die kontinuierliche Produktion/natürliche Fließproduktion?

A

Die kontinuierliche Produktion ist ein Fertigungsprozess, der verwendet wird, um die Porduktmenge zu maximieren, die in einer bestimmten Zeit und Produktionsfläche hergestellt wird. Die Produktion erfolgt in der Regel 24 Stunden am Tag, das ganze Jahr über ohne Unterbrechung. Mit Ausnahme eines ungewöhnlichen Ausfalls sind die Geräte jederzeit im Einsatz.

!Große Mengen desselben nicht diskreten Produkts; z.B. Stahl- oder Zuckerproduktion.

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8
Q

Wie wirken sich die verschiedenen Fertigungsprozesse auf die Supply Chain aus?

A
  • Kontinuierliche Produktion + repetitivie Produktion:
    Diese Fertigungsprozesse verlangen konstanten Input in großen Mengen. Lieferverlässlicheit in Bezug auf Qualität und Zeit sind essentiell.
  • Werkstattfertigung + Serienfertigung:
    Die Zulieferer müssen mit schwankenen Mengen und Bestellzeitpunkten umgehen können, wobei auch Saisonalität eine große Rolle spielen kann (periodische sehr hohe Nachfrage).
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9
Q

Von was wird das Prozessdesign beeinflusst?

A

Von der Prozess- und Informationstechnologie (von Innovationen!)

bsp.: Einsatz von Barcodes, Einsatz von RFIDs (radio frequency identification; diese Technik ermöglicht es, jeden Gegenstand, der mit einem RFID-Transponder ausgestattet ist, kontaktlos und eindeutig zu identifizieren) und Point-Of-Sale (POS) zu erhalten

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10
Q

Welche zwei Methoden können bei der Automatisierung genutzt werden?

A

CAM - Coumputer aided manufacturing: Einsatz von Computern zur Prozesskontrolle. Sie integrieren Information aus verschiedenen Bereichen des Unternehmens mit der Produktion.

FMS - Flexible manufacturing system: Eine Gruppe von Maschinen, die von einem Computer gesteuert werden, automatisiertes Handling von Material und Roboter, die verschiedene, aber ähnliche Produkte herstellen können.

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11
Q

Was ist ein 3D-Drucker?

A
  • Ein 3D Drucker ist eine Art Industrieroboter, der von Computer Assisted Design (CAD) gesteuert wird.
  • Ist auch als additive manufacturing bekannt.
  • Erstellt dreidimensional Objekte schichtweise.
  • Die Objekte können fast jede Größe und Form haben.
  • Anwendungen: Zahnkronen, Roboterteile, Schokolade, Pasta,..
  • Supply Chain: Der 3D Drucker erlaubt distributed manufacturing: Produkte können “on-demand” an verschiedenen Orten hergestellt werden.
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12
Q

Was ist ein Layout?

A

Die Anordnung von Abteilungen, Werkstätten, Ausrüstung mit Fokus auf den Materialfluss durch das System.

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13
Q

Was muss bei Layout Entscheidungen berücksichtigt werden?

A
  • dass sie mit hohem Aufwand verbunden sind.
  • dass sie langfristige Commitments betreffen, bei denen Fehler schwierig zu beheben sind.
  • dass sie einen großen Einfluss auf die Kosten und Effizienz von Operations haben.
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14
Q

Was sind Ziele des Layout Designs?

A
  • Produkt- oder Servicequalität erreichen
  • Arbeitskraft und Platz effizient nützen
  • Bottlenecks vermeiden
  • Materialtransport minimieren
  • Unnötige Bewegungen von Material und Arbeiter*innen vermeiden
  • Produktionszeit und Kundenservicezeit minimieren
  • Design for Safety
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15
Q

Welche Layout arten gibt es?

A

Produkt Layout (Objektprinzip), Prozess Layout (Funktionsprinzip), Baustellenproduktion bzw. Fixed Position Layout

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16
Q

Was passiert in einem Fixed Position Layout?

A

Bei der Baustellenproduktion bleibt das Produkt auf der selben Stelle (zB Flugzeuge)

17
Q

Was passiert bei einem Produkt Layout?

A

Das Produkt Layout benutzt das Objektprinzip, es handelt sich um hoch standardisierte Produkte, die in einem standardisierten Verfahren in großer Menge hergestellt werden. Hier kommt es zu einem häufigen Einsatz von Fließbändern, und einer starken Arbeitsteilung (kann auch U-Shape sein).

Gut bei Repetitive & continuous processes

Man unterscheidet hier zwischen Montagelinien und Fertigungslinien.

  • Montagelinien: Layout, das einer fixierten Reihenfolge von Montageschritten folgt.
  • Fertigungslinien: Layout, das einer fixierten Reihenfolge von Produktionsschritten folgt.
18
Q

Was sind Vor- und Nachteile eines Produkt-Layouts?

A

Vorteile:
- Hohe Porduktionsrate
- Niedrige Kosten
- Spezialisierung von Arbeitsaufgaben
- Niedrige Material-Handling-Kosten durch gleiche Reihenfolge

Nachteile:
- Sehr starke Arbeitsteilung
- wenig Flexibilität
- Störungen an einer Stelle können die ganze Produktion still legen.

19
Q

Was sind Prozess Layouts?

A

Prozess Layouts verfolgen das Funktionsprinzip, es handelt sich um wechselnde Prozesse, die Stationen gruppieren dieselbe Funktion

Gut bei Job Shop & Batch Processes

20
Q

Was ist die Inselproduktion? (cellular production)

A
  • Arbeitsstationen werden zu Inseln bzw cells zusammengefasst
  • eine Insel bildet eine Miniaturversion eines Produkt-Layouts
  • Inselproduktion erlaubt es Unternehmen eine ganze Plette von Produkten zu produzieren, mit so wenig “Waste” wie möglich.
  • Insellayouts erlauben einen reibungslosen Arbeitsfluss durch den Prozess mit minimalen Transport und minimaler Verzögerung.
  • Erlaubt niedrige Puffer, benötigt weniger Platz; höhere Produktivität und Qualität, größere Flexibilität.
21
Q

Was sind Vorteile der cellular production?

A
  • Single-minute exchange of die (SMED) -> die Umstellung auf andere, ähnliche Produkte ist sehr schnell möglich.
  • right-sized equipment -> kleinere, mobile Geräte, die schnell ander konfiguriert werden können.
22
Q

Was sind flexible manufacturing systems?

A

Die voll-automatisierte Version der Inselproduktion.

23
Q

Was ist Group-technology?

A

Wird in cellular production genutzt; es ist eine Strategie für Produkt- und Prozessdesign, die Teile mit ähnlichen Design-Charakteristika oder mit ähnlichen Produktionsanforderungen identifiziert und zu Teile-Familien gruppiert.

Group technology is a manufacturing technique, in which parts having similarities in geometry, manufacturing process and/or functions are manufactured in one location using a small number of machines or processes. Group technology is based on a general principle that many problems are similar and by grouping similar problems, a single solution can be found to a set of problems, thus saving time and effort. The group of similar parts is known as part family and and the group of machineries used to process an individual part family is known as machine cell.

24
Q

Was bedeutet es, Produktlayouts zu designen?

A

Produktlayouts zu designen bedeutet Maschinen und Arbeiter*innen nach der technologischen Reihenfolge, in der ein Produkt gefertigt wird, anzuordnen (Produktionslinie)

25
Q

Was versteht man unter einer Leistungsabstimmung (Line Balancing)?

A

Der Prozess, elementare Tätigkeiten (Arbeitsgänge) den Arbeitsstationen so zuzuordnen, dass sie in etwa die selben zeitlichen Anforderungen besitzen, um Leerzeiten (idle time) zu minimieren.

26
Q

Was ist die Taktzeit?

A

Die maximale Zeit, die einer Station zur Verfügung steht, um alle ihr zugeordneten Tätigkeiten/Arbeitsschritte auszuführen. Dabei unterscheidet man zwischen der minimalen und der maximalen Taktzeit:

  • Minimale Taktzeit: Dauer des längsten Arbeitsschrittes
  • Maximale Taktzeit: Dauer aller Arbeitsschritte (Alle Arbeitsschritte an einer Station zusammenfassen)
27
Q

Was bestimmen die minimale und die maximale Taktzeit?

A

den minimalen und maximalen Output

28
Q

Wie wird die Taktzeit festgelegt?

A

Grundsätzlich wird die Taktzeit auf Basis des gewünschten Outputs festgelegt.

Tägliche Nettoarbeitszeit / gewünschte Outputrate = Taktzeit

29
Q

Was ist ein Vorranggraph?

A

Eine Darstellung, wie es ist wenn die einzelnen Arbeitsschritte nicht in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können; z.B. müssen Arbeitsschritte a,b, und c abgeschlossen sein, um mit Arbeitsschritt d beginnen zu können.

30
Q

Was sind zwei weit verbreitete heuristische Regeln/Verfahren (Algorithmen) zur Zuweisung von Arbeitsschritten zu Stationen?

A
  • Zuordnung zu Stationen auf Basis der Anzahl der Nachfolger
  • Positionswertverfahren
31
Q

Was ist die Vorgangsweise (Algorithmus) bei der Zuordnung auf Basis Anzahl Nachfolger?

A

1) Bestimme die Anazahl Nachfolger alles Tasks
2) Bestimmte alle aktuell einplanbare Arbeitsgänge (AG)
3) Wähle jenen mit der größten Anzahl Nachfolger
4) Falls keine AG zur aktuellen Station hinzugefügt werden kann, beginne eine neue Station
5) Wiederhole 2 - 4, bis alle Arbeitsschritte einer Sttion zugeordnet wurden.

32
Q

Was ist der Bandwirkungsgrad?

A

Der Bandwirkungsgrad misst die Effizienz des Systems

33
Q

Was ist ein Positionswert?

A

Die Ausführungszeit des Arbeitsganges und sämtlicher Nachfolger

34
Q

Warum sollte man maßgeschneiderte Layouts entwickeln?

A

Um Transportwege zu minimieren

35
Q

Von was hängen Prozesstyp- und Prozesslayout ab?

A

vom erwarteten Volumen und den zu fertigenden Varianten

36
Q

Was steht im Vordergrund, wenn es sich um produktzentrierte Systeme handelt?

A

Gutes Prozessdesign; hier ist das Objektprinzip wichtig: Der Prozess folgt den Anforderungen des Produkts

37
Q

Was steht im Vordergrund, wenn es sich um prozesszentrierte Systeme handelt?

A

Das Managen des Systems