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FKPF > V4 - Gestaltungsregeln kostengerechter Konstruktion > Flashcards

V4 - Gestaltungsregeln kostengerechter Konstruktion Flashcards

1
Q

IKEA - Beispiel

A
  • Materialorientiert
  • Montageorientiert
  • Transportorientiert
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2
Q

e.Go - Beispiel

A

Selbsttragende Bauweise –> Profilintensive Bauweise

  • Das Konzept ist die Festlegung wesentlicher Eigenschaften eines Produktes, sowie physikalischer Effekte zur Realisierung von Teilfunktionen
  • Konzepte für kleine und leichte Bauweise ergeben meist kostengünstige Maschinen
  • Kostenverringerung meist weniger groß als die Gewichtsverringerung
  • Konzepte mit einfachem Aufbau und wenigen Teilen sind meist kostengünstiger
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3
Q

Handlungsbereiche zur Reduzierung der Herstellkosten

A

Wichtig!

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4
Q

Möglichkeiten der Materialkostenreduzierung

A

Zwei Herangehensweisen:
1. Verringerung des Materialvolumens
2. Verringerung der Materialkosten pro Volumen
* Dünnwandige Teile haben weniger Materialkosten
* Einsatz kostengünstigeren Materials
* Verringerung des Verschnitts
* Kleinbau, Leichtbau sowie Integral-/ Differenzialbauweise

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5
Q

Materialkostenreduzierung: Herausforderungen bei…

A
  • Materialeinsparung ist die Sicherstellung der Produktstabilität
  • Materialsubstitution können Änderungen im Fertigungsprozess notwendig werden
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6
Q

Möglichkeiten der Fertigungskostenreduktion - Stoßrichtungen

A

Klein –> Stückzahlen erhöhen durch werksinterne Normung
Mittel –> Rüstzeiten verringern und Standards etablieren, um Zeiten einzusparen
Groß –> Verringerung der Material- und Fertigungskosten

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7
Q

Einfluss Fertigungsverfahren auf Herstellkosten

A
  • Wahl von leicht zu verarbeitendem Material prüfen
  • Bei kleinen Teilen (weniger als einigen Kilogramm Gewicht) überwiegen in der Einzelfertigung Fertigungskosten aus Rüstzeiten: Einsatz von Produktfamilien und Baukästen prüfen
  • Bei hohen Losgrößen: Automatisierung prüfen
  • Senkung der variablen Kosten prüfen
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8
Q

Anforderungen an die Fertigungsgerechtheit

A

Abgleich von Potentialen und Restriktionen zwischen…
* Fertigungstechnologie
* Fertigungskonzept
* Produkt

–> Wenn die Anforderungen an die Fertigungsgerechtheit die für die Fertigung notwendigen Fähigkeiten übersteigt, entstehen überhöhte Kosten.

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9
Q

Einsatz von Guss- und Blechkonstruktionen

A

Durch eine geänderte Produktkonzeption können günstigere Material- und Fertigungskosten realisiert werden.

Integralbauweise (Stahlkonstruktion)
* Spezifische Konstruktion für jede Produktplattform

Modulare Bauweise (Guss- und Schweißkonstruktion) –> -20%
* Nur Gussteil plattformspezifisch
* Schweißkonstruktion plattformübergreifend einsetzbar

Modulare Bauweise (Gusskonstruktion oder Blechkonstruktion) –> -40% (gesamt)
* Realisierung durch Gussteil & Blechkonstruktion oder vollständig gekantete Blechkonstruktion
* Globaler Einkauf möglich

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10
Q

Gestaltungsrichtlinien für Fertigungsgerechtheit

A
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11
Q

Richtlinien für eine automatisierungsgerechte Konstruktion

A
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12
Q

Montagekosten - Früher und Heute

A

Früher:
* Geringe Vielfalt in Konstruktion und Produkt
* Geringere Lohnkosten
* Keine Automatisierung
* Wenig Standardisierung

Heute:
* Konstruktion legt schon viele Montagevorgänge fest
* Ziel: Vermeidung bzw. Vereinfachung von Montagevorgängen
–> Reduzierung von HK

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13
Q

Montagegerechten Produktgestaltung - Horizont

A

Durch eine geänderte Produktkonzeption konnten günstigere Material- und Fertigungskosten realisiert werden.

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14
Q

Montagegerechten Produktgestaltung - Einzelteile

A

Schrauben –> Clipsen

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15
Q

Montagegerechte Produktgestaltung - Baugruppe

A
  • Einschränkung der Montageoperationen (Verwendung von Integralbauteilen)
  • Beschränkung auf einachsige, senkrechte Fügebewegungen
  • Schaffung der erforderlichen Fügefreiräume für automatisierte Montagewerkzeuge
  • Keine Verwendung von Wirrteilen oder biegeschlaffen Teilen
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16
Q

Montagegerechte Produktgestaltung - Produktaufbau

A
  • Verlagerung von Endmontageumfängen in Vormontagen (Serieneffekte in der Vormontage)
  • Einschränkung der Variantenvielfalt
17
Q

Design for Assembly (DFA) - Ziele

A

… ermöglicht die Optimierung der Produktstruktur für die Montage

  • Reduzierung Teilezahl
  • Reduzierung Anzahl Füge-/Trennrichtungen
  • Standardisierung von Bauteilschnittstellen
  • Bildung von Vormontagegruppen
  • Ergänzung von Montagehilfen
  • Vermeidung Anpasstätigkeiten
18
Q

Automatisierungshemmnisse in der Montage

A
19
Q

Analyse der wirtschaftlich vertretbaren Automatisierbarkeit

A
20
Q

Variantenbaum - Montageprozess

A
21
Q

Variantenbaum - Vorteile

A

Durch die Verbesserung der Produktaufbaus kann der Variantenentstehungspunkt in die späte Phase der Auftragsabwicklung verschoben werden.

22
Q

Montage- und entsorgungsgerechte Produktgestaltung

A

minimiert die in späteren Produktlebenszyklusphasen auftretenden Kosten

23
Q

Wartungs-/ instandhaltungsgerechten Konstruktion - Richtlinien

A
  • Modularer Produktaufbau mit standardisierten Verbindungen
  • Verschleißteile in einer Baugruppe zusammenfassen
  • Kontroll- und Diagnosemöglichkeiten vorsehen
  • Produktdokumentation für Kunden oder Service
24
Q

Wartungs-/ instandhaltungsgerechten Konstruktion - Ziele

A
  • Präventionsfreiheit (keine Wartung oder Instandhaltung) anstreben
  • Fehlermöglichkeiten bei Demontage, Remontage und Wiederinbetriebnahme verhindern
  • Wartungs- und Instandhaltungsmöglichkeiten erleichtern und kontrollierbar gestalten
25
Q

Demontage- und recyclinggerechten Konstruktionsregeln

A
  • Verbindungselemente minimieren und gut zugänglich gestalten
  • Art und Anzahl unterschiedlicher Demontageverfahren reduzieren
  • Schnell und eindeutig erkennbare und demontierbare Teile, Teileanzahl minimieren
  • Gleiche und einfache Fügerichtungen mit lösbaren Verbindungselementen einsetzen
  • Verringerung der Werkstoffvielfalt in Produkt
  • Falls Gefahr- und Schadstoffe unumgänglich sind, auf diese hinweisen und leicht entfernbar anordnen
  • Wertvolle wiederverwendbare Produktkomponenten oder Stoffe sollen schnell und einfach demontiert werden können
26
Q

Entsorgungskosten - Beispiel Batterie

A
27
Q

Wartungskosten & Entsorgungskosten: R-Zyklen

A

Durch Berücksichtigen von R-Zyklen in der Produktentwicklung können Wartungs- und Entsorgungskosten drastisch reduziert werden.

28
Q

Im nachhaltigen Entwicklungsprozess muss…

A

Konventionelle Produktarchitekturen sind nicht für Kreislauffähigkeit
ausgelegt

  • der ganze Lebenszyklus vorgedacht werden,
  • hoch iterativ innoviert werden.
  • Produkte an Nachfrage und Nutzung ausgerichtet werden,
  • Überproduktion präventiv vermieden werden,
  • Produktions- und Nutzungsdaten zu berücksichtigt werden.
29
Q

Nachhaltiger Entwicklungsprozess - Methoden

A
  • Nutzungsorientierte Funktionsauslegung
  • Optimierte Auslastung durch Subskritpionsmodelle
  • Kreislauffähiges Produktdesign
30
Q

Remanufacturing: Ziele

A

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