Prüfung Schwerpunkte Flashcards
Was sind die Fabrikstrukturebenen?
- Arbeitsplatz: Maschinen + Montagen + TUL Prozesse
- Produktionssystem: Produktlinie/Layout
- Bereich: Produktionshalle/Layoutstruktur/Produkte
- Fabrik: Standort/Generalstruktur
- Unternehmen: Netzwerk/Kompetenzzentren
Was sind die Hauptplanungschritte?
PRODUKT
1. Funktionsbestimmung (Produktstruktur, Mengengerüst, Technologie/Arbeitsplan, Betriebsmittel)
2. Dimensionierung (Betriebsmittel, Fläche/Raum)
3. Strukturierung (Prozessstruktur, Räumlicher Entwurf, Logistiksystem - Konzept)
4. Gestaltung (Logistiksystem - fein, Arbeitsplätze/Montage, Feinlayout, Gebäude/Hautechnik)
SYSTEM/FABRIK
Was ist das Schrittmodell nach Rockstroh?
VDI 5200 und die Grundschritte nach Rockstroh
“Wiederholte Abarbeitung der Schritte in den Phasen
Grob -> Fein notwendig” (Trennung von Schritten und Phasen)
Phasen: Fuktionsbestimmung -> Dimensionierung -> Strukturierung -> Gestaltung
PHASE 1: Zielfestlegung PHASE 2: Grundlagenermittlung PHASE 3: Konzeptplanung PHASE 4: Detailplanung PHASE 5: Realisierungsvorbereitung PHASE 6: Realisierungsüberwachung PHASE 7: Hochlaufbetreuung
Was ist der 4-Phasen-Lebenszyklus einer Fabrik
A. Planung (Dauer 1a)
- Zielplanung
- Vorplanung
- Grobplanung
- Feinplanung
B. Realisierung (Dauer 1-2a)
- Realisierungsplanung
- Erprobungsplanung
- Inbetriebnahmeplanung
- Havarieplanung
C. Betrieb (Dauer 5-20a)
- Anlaufplanung
- Hochlaufplanung
- Normalbetriebsplanung
- Optimierungsplanung
D. Rückbau (Dauer 0,5a)
- Ausserbetriebnahmeplanung
- Abrissplanung
- Verwertungsplanung
- Sanierungsplanung
Was ist der PDCA Zyklus?
- PLAN (Plan for changes to bring improvement: Process mapping, Flowcharting, Pareto analysis, Brainstorming…)
- DO (Do changes, may be on a small scale first: experiment design, on-job training…)
- CHECK (Check to see if changes are working: Create KPIs for internal/external benchmarking, Data check, Control charts…)
- ACT (Act to get the greatest benefits from Changes: Process standardisation, formal training…)
Make or Buy Diagramme
Folie 21/Kapitel 2
Wann soll man machen, wenn ein Unternehmen eine Kernkompetenz hat?
Kernkompetenz bedeutet technologischer und/oder konstruktiver (funktioneller) Vorsprung, Sind Schutzrechte vorhanden?
Make or Buy Entscheidungsportfolio mit Diagramme
diagramme Seite 22/Kapitel 2
Kernkompetenz bedeutet technologischer und/oder konstruktiver (funktioneller) Vorsprung, Sind Schutzrechte vorhanden?
Beispiel Drehen mit Nutzweranalyse und Bewertungskriterien
Folie 24
Nutzweranalyse BEWERTUNGSKRITERIEN FÜR VARIANTENVERGLEICH
- Technologisches Niveau: Anzahl NC-Achsen / Hilfszeitanteil / Verschiede Verfahren / Gleichzeitigkeit / Zerspanleistung
- Prozessflexibilität: Vielfalt der Teiletypen (Geometrie, Grösse, Komplexität)
- Kosten: Jahrenkostenrechnung -> Fixe + variable Kosten
- Steuerung/Programmierung: WOP / Steuerung / Programmierung / Schnittstellen / Graphische Simulation
- Werkzeugsystem: Anzahl Werkzeuge im Speicher / WZ-System / Bruch- und Verschleisserkennung
- Service: Reparaturzeit / Ersatzteile / Wartungsvertrag / Kosten
- Kompetenz: Technische Kompetenz der Fa. Und der Verhandlungspartner
- Referenzen: Erfahrungen der Kunden / Anzahl Kunden
Was sind die zwei verschiedenen Typen von Betrieb bei einer Fabrik?
- Funktionsorientierter Betrieb
2. Produktorientierter Betrieb (Segmentierung nach Produkten)
Produktorientierte Strukturierung Arten
- Produktorientierung - Sparte:
Jedes Nest/Zelle (Bereich) fertigt komplett eine Produktgruppe - Produktorientierung - Baugruppen:
Jedes Nest/Zelle (Bereich) fertigt für alle Produktgruppen einen Teile- / Baugruppentyp
DAS GEEIGNETE KONZEPT MUSS FÜR DIE GESAMTE FABRIK DURCHGESETZT WERDEN!
Funktionsorientierte Strukturierung Arten
Jedes Nest/Zelle (Bereich) ist Verfahrensgruppenorientiert - DL für alle Produktgruppen
Wandlungsfähigkeit = ?
Wandlungsfähigkeit = Flexibilität + Reaktionsfähigkeit
Wandlungsfähigkeit Diagramme in der Fabrikplanung
Folie 17/Kapitel 3
Wandlungsfähigkeit = ? (komplett)
Wandlungsfähigkeit = [(BAUKOSTEN)]/[(ANZ. GEPLANTE DERIVATE)] + [(ZEITVERBRAUCH*VERLUSTKOSTEN/d) + (BAUKOSTEN)]/[(ANZ. ZUS. DERIVATIVE)]
Einheitliche Strukturen bei der Datenerfassung / Datenhaltung mit Diagramme Datenmodell Digitale Fabrik
Seite 26/Kapitel 3
- Unternehmensweit standardisiert
- Projektübergreifend
- Schnittstellen zu externen Planern und Partnern
Funktionsschema -> Abstraktionsebene: Produktionsmodule der Fabrik
Funktionsschema -> Abstraktionsebene: Produktionsmodule der Fabrik
Strukturiertes Ablaufschema für den (die) Produktentstehungs- prozess(e) in der Fabrik
Darstellung von Modulen / Segmenten / Produktionsbereichen bei Vernachlässigung von:
► BM- und Flächenkapazitäten sowie
► Standorten
Durch Darstellung von Materialflüssen (ggf. quantifiziert) und auch Informationsflüssen werden die Soll-Modulverknüpfungen visualisiert
Technische Strukturierung
Betriebsschema ► Abstraktionsebene: Alle Funktionsmodule / Bereiche der Fabrik!
Erweitertes Funktionsschema unter Einbeziehung der technischen Betriebs-Infrastruktur:
► Verwaltung, ► Engineering, ► Sozialanlagen, ► Verkehrsanlagen, ► Medienversorgung, ► Entsorgungsanlagen.
Standortfaktoren für Industrieunternehmen
Betrachtungsebene:
A. GLOBAL
- Aussenpolitik
- Wirtschaftspolitik
- Marktwirtschaft
- Finanz- und Steuerpolitik
- Gesetze
- mittel- und langfristige Entwicklung
- Industrialisierung
- Kosten (Lohn, Logistik)
B. REGIONAL
- Verkehr (Strasse, Schiene, Luft, Wasser)
- Flächennutzungs-, Bebauungsplan
- Arbeitsmarkt (Lohnniveau, Arbeitskräftestruktur)
- Infrastruktur
- Beschaffungs- und Absatzmärkte
- Dienstleistungen
- Klima
- Behörden (Aufgaben, Förderung)
C. LOKAL
- Fabrikgelände (z.B. Lage, Topographie, Bodenbeschaffenheit, Erweiterungsmöglichkeit)
- Verkehrsanbindung (lokal)
- Energieversorgung und Wärmewirtschaft
- Wasserversorgung und -entsorgung
- Abfallentsorgung
- Kosten
- Behörden
Neben den klassischen globalen Standort-Hauptfaktoren… gewinnen vor allem die Faktoren …. zunehmend an Bedeutung!
Neben den klassischen globalen
- Standort-Hauptfaktoren
- Lohn und o Logistik
gewinnen vor allem die Faktoren
- Qualifikationsniveau und
- Energiekosten zunehmend an Bedeutung!
Regionale Standortfaktoren:
- Verkehrsanschlüsse
(Straße, Schiene/Anschlussbahn, Wasserstraße, Flughafen) einschließlich Durchlassfähigkeit, Verlademöglichkeiten - Minimierter Logistischer Aufwand (Nähe zu Lieferanten und Kunden)
- Flächengröße und -zuschnitt
(Nutzungsart in Übereinstimmung mit der Baunutzungsverordnung, Reserve- und Erweiterungsflächen, Flächenform/strukturelle Gliederung des Betriebes) - Arbeitskräftesituation und -qualifizierung
- Soziale Ausstattung der Region
(Bildung, Gesundheitsfürsorge, Kultur, kommunale Einrichtungen usw.) - Beschaffungs- u. Absatzmärkte, vorhandene Dienstleistungen
- Klima (spez. Anforderungen durch Erzeugnis/Verfahren wie: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftreinheit, Lage - insbesondere von Emittenten bezüglich Hauptwindrichtung (HWR, Niederschläge)
- Vorschriften (regionale Umweltschutzgesetze, Bauordnungen, Genehmigungsmanagement, Förderungen)
Standortkriterium: Minimierter Logistischer Aufwand. Fallbeispiel:
Gesucht ist der Standort eines Zentrallagers (Obi) mit dem geringsten
Transportaufwand zu insgesamt 5 Produktionsbetrieben (Fk).
Gegeben sind 3 Auswahlstandorte S1…3 (d.h. für die Standortauswahl geeignete Standorte), sowie 5 Festpunkte F1…5 (Produktionsstandorte), von denen Transportbeziehungen zu dem zentralen Lager bestehen.
Ein-Objekt-Zuordungsproblem!
SEITE 45/Kapitel 3 mit Lösung
Lokale Standortfaktoren
A. Gebäudeform und -lage, Verkehrsanschluss → Anforderungen:
- „Passendes“ Grundstück am Standort / Gewerbegebiet vorhanden? (z.B. Walzwerk -> gestreckte Form)
- Himmelsrichtung und Lage des Gebäudes (► Vermeidung starker Sonneneinstrahlung wegen Prozessbeeinflussung; andererseits„Solargewinn“unter Berücksichtigungder einstrahlungsfördernden Himmelsrichtungen sowie Photovoltaik auf Dach und Fassade)
- Unmittelbare Anbindung an den Verkehrsanschluss (z.B. Strassen, Bahn, Wasserstraße),
B. Baugrund / hydrologische Forderungen:
- Einordnung parallel zu Bodenschichten, d.h. …
- Möglichst gleichmäßiger Baugrund / gleiche Bodenschichtungen (Bodentragfähigkeit und -pressung, Gesteinsgruppen, Bodenschichtungen / Bodengutachten einholen!)
- Grundwasserstand sollte mehr als 1m unter Kellerniveau liegen
- Hochwassergebiete und Staudruck bei Hanglage beachten
C. Energieversorgung - Elt:
- Eigen- oder Fremdversorgung?
- Bedarfsplanung (Niederspannung / Kraftstrom 380 V) ► Erfassung auf Grundlage der Maschinen- und Ausrüstungsliste, Beleuchtung, Heizung – Anschlusswertermittlung siehe Lehrveranstaltung „Fertigungsstättenplanung“, Energieverbrauchswerte
- Mittelspannung (10 KV): Ort und vorhandene Leistung der Trafostation, Ausbau des Leitungsnetzes erforderlich?
- Betriebe mit hohem Elektroenergiebedarf – Standortsuche in der Nähe von Energieerzeugern!
D. Energieversorgung Gas+Wärme:
- Gasversorgung
(Stadt- bzw. Erdgas: Gasflaschen, sonstige Speicherbehälter, Art der Fernversorgung, Gasdruck, Druckerhöhungsanlagen) - Heizung
(Fernwärme: Hoch-/Niederdruckdampf, Warm- und Heißwasser, Eigenversorgung / Energieträger: Kohle, Öl, Elektro; Heizungsart)
E. Wasserversorgung (1):
- Wasserbereitstellung:
Qualitätsansprüche (Trinkwasser, Betriebswasser bzw. Brauchwasser, darunter Prozesswasser oder Kühlwasser), Reinstwasser (Kauf oder Eigenaufbereitung) - Bei hohem Wasserverbrauch (z.B. Papierindustrie, Kraftwerke usw.) gegebenenfalls primäres Kriterium für Standort
- Löschwasserversorgung (Volumenstrom in m3/h) - prüfen, ob die Versorgung aus dem Netz ausreichend oder ein Feuerlöschteich angelegt werden muss? (ca. 200 m3) / ggf. gemeinsam mit anderen Nutzern
- Für die eigene Wassergewinnung kommen in Frage:
• Quell- / Brunnenerfassung
(im Regelfall für Trinkwassernutzung) • Regenwasser
(im Regelfall für Betriebswasser)
• Oberflächenwassererfassung aus Gewässern (im Regelfall für Betriebswasser) - Ermittlung Trink- und Brauchwasserbedarf unter Nutzung vorhandener Kennzahlen für Volumenströme möglich!
F. Abwasserentsorgung
- Getrennte Entsorgung bzw.- Aufbereitung nach Prozesswasser, Kühlwasser, Sanitär- und Küchenabwasser und Niederschlagswasser
- Beachte Anforderungen an die Abwasserbeschaffenheit
Der Regenwasserabfluss VR wird maßgeblich von der Größe der einzelnen Niederschlagsflächen A und der Art dieser Flächen (Abflussbeiwert ψ : z.B. Ψ = 1 bei Rasenflächen, Ψ = 0 bei Betonflächen) bestimmt und kann nach DIN 1986-2 wie folgt ermittelt werden:
E. Wasserversorgung Forderungen
- Wasserbereitstellung:
Qualitätsansprüche (Trinkwasser, Betriebswasser bzw. Brauchwasser, darunter Prozesswasser oder Kühlwasser), Reinstwasser (Kauf oder Eigenaufbereitung) - Bei hohem Wasserverbrauch (z.B. Papierindustrie, Kraftwerke usw.) gegebenenfalls primäres Kriterium für Standort
- Löschwasserversorgung (Volumenstrom in m3/h) - prüfen, ob die Versorgung aus dem Netz ausreichend oder ein Feuerlöschteich angelegt werden muss? (ca. 200 m3) / ggf. gemeinsam mit anderen Nutzern
- Für die eigene Wassergewinnung kommen in Frage:
• Quell- / Brunnenerfassung
(im Regelfall für Trinkwassernutzung) • Regenwasser
(im Regelfall für Betriebswasser)
• Oberflächenwassererfassung aus Gewässern (im Regelfall für Betriebswasser) - Ermittlung Trink- und Brauchwasserbedarf unter Nutzung vorhandener Kennzahlen für Volumenströme möglich!
Abwasserversorgung Forderungen
- Getrennte Entsorgung bzw.- Aufbereitung nach Prozesswasser, Kühlwasser, Sanitär- und Küchenabwasser und Niederschlagswasser
- Beachte Anforderungen an die Abwasserbeschaffenheit
Der Regenwasserabfluss VR wird maßgeblich von der Größe der einzelnen Niederschlagsflächen A und der Art dieser Flächen (Abflussbeiwert ψ : z.B. Ψ = 1 bei Rasenflächen, Ψ = 0 bei Betonflächen) bestimmt und kann nach DIN 1986-2 wie folgt ermittelt werden:
FALLBEISPIEL: RESTRUKTURIERUNG EINER FABRIK
SEITE 62/Kapitel 3
In welcher Gebäude wird die Bauprojektierung unterschieden?
In der Fabrikplanung und Bauprojektierung wird grundsätzlich nach Einzweck- und Mehrzweckgebäuden unterschieden.
Bei Neuplanungen fallen Entscheidungen über…
- die Bauwerksnutzung: … Gewerblich / Produktion / Ein- / Mehrzweck
- die Bauwerksart: … Flach- / Geschossbau
- die Bauweise und: … Modul- / Schiffbauweise / Stahl- / Beton…
- die Bebauungsart: … Flächenbebauung im Gewerbegebiet
Die Mehrzwecknutzung (Flexibilität) wird heute nach…
…Möglichkeit angestrebt!
Projektstrukturplan für die Industrie-Bauwerksplanung
Planung Industriebauwerk DIAGRAMME
Seite 3/Kapitel 4
- Baugrund Untersuchung
- Erschliessung Grunstück
- Bauwerk Planung
- HVT Planung
- Einrichtungsplanung
Besonderheiten / Defizite bei der Industriebauplanung:
- Industriebau ist sehr rohstoffintensiv
- Produktionssystem und Gebäudeplanung oft nicht gekoppelt
- Nutzungsdauern (Vertrag, Abschreibung) von Produkt, Produktionsanlage und Bauwerk sehr unterschiedlich (5 Jahre – 15 Jahre – 30 Jahre ? ), teilweise sehr kurz!
- Häufig nur Investitionskosten (einmalige Aufwendungen) als Entscheidungsgrundlage, Betriebskosten, Nachnutzung /
Flexibilität werden vernachlässigt
(Investkostenanteil am Gesamtprojekt oft < 20%, nach 5 Jahren Betriebskosten oft > Investkosten!) - Umweltaspekte und soziale Aspekte werden oft ungenügend berücksichtigt