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AP_WIW_B__SU_WS_2015_2016_Stand_13_10_15_Modul 1 und 2.pdf

Date post: 14-Apr-2016
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0 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann / B23 Arbeitsplanung Innovativ und vielfältig: die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin i
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0 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Innovativ und vielfältig: die Hochschule

für Technik und Wirtschaft Berlin

i

1 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Name: Prof. Dr.-Ing. Klaus-J. Göttmann

Fachbereich 4: Wirtschaftswissenschaften

Wo: Campus Wilhelminenhof PBH 5101a

Tel.: 5019-2879

E-Mail: [email protected]

Sprechstunde: Mittwochs, 11.00h-12.00h, Raum 5101a

oder nach Vereinbarung per E-Mail

Organisatorische Hinweise

Allgemein

2 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

B23 „Arbeitsplanung*“ Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen

WS 2015/2016 (4. Semester Bachelor)

*Das vorliegende Skript basiert teilweise auf Unterlagen von Prof. Strucks

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B23 Arbeitsplanung

SU: Dienstags, 12.15h – 13.45h, Raum PBH 5017

Ü: Dienstags, 14.00h – 17.15h, Raum PBH 5009 (ab

20.10.15)

Vorlesungsunterlagen: in Moodle modulweise abrufbar

Leistungsnachweis: Klausur (100%) – Dauer: 90 Min.

Termin und Raum für Klausur siehe LSF

1. PZ: siehe LSF

2. PZ: siehe LSF

Basis für Leistungsbewertung:

SU und Übungsaufgaben (SU-Unterlagen

alleine reichen zur Erbringung des

Leistungsnachweises nicht aus)

Organisatorische Hinweise (I)

Seminaristischer Unterricht (SU) / Übung (Ü)

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B23 Arbeitsplanung

Arbeitsplanung* WS 2015/2016

Modul Einführung

Arbeitsplanung

• Einordnung der Arbeitsplanung innerhalb

der Arbeitsvorbereitung

• Grundlegende Aufgaben der Arbeitsplanung

*Das vorliegende Skript basiert teilweise auf Unterlagen von Prof. Strucks

5 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Inhalt

SU I Grundlegende Aufgaben und Einordnung der Arbeitsplanung und Abgrenzung zur Arbeitsteuerung SU II Die Aufgaben der Planungsvorbereitung SU III Bauteilanalyse und Zeichnungen SU IV Erzeugnisstrukturierung/Stücklisten SU V Production Preparation Process (3P-Strategie) SU VI Die Bedeutung von betrieblichen Ordnungssysteme, Produktdatenmanagement und Product-Life-Cycle- Management SU VII Festlegung der Ausgangsmaterialien SU VIII Festlegung der Prozessfolge SU IX Auswahl der geeigneten Fertigungsmittel SU X Feinplanung von Fertigungs- und Montageprozessen

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

6 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Inhalt

SU XI Vorgabezeitenermittlung und Arbeitsbewertung SU XII Die Prüfplanung SU XIII Dokumentation der Planungsergebnisse SU XIV Kostenplanung, Kalkulation und Vergleich der Wirtschaftlichkeit von Prozess- und Verfahrensalternativen SU XV Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und IT-Integration

10/2015

Arbeitsvorbereitung [EVERSHEIM 2002]

– Arbeitsplanung

…umfasst alle einmalig auftretenden Planungsmaßnahmen, welche unter

ständiger Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit eine fertigungsgerechte

Herstellung eines Erzeugnisses sichern. (Fertigungsstückliste, Materialplanung,

Planung der Arbeitsvorgänge, Fertigungsmittelplanung, Vorgabezeitermittlung, NC-

Programmierung, Kosten-, Methoden- und Investitionsplanung)

– Arbeitssteuerung

…umfasst alle Maßnahmen, die für eine der Arbeitsplanung entsprechende

Auftragsabwicklung erforderlich sind. (Bedarfsermittlung für Baugruppen und

Einzelteile, Nettobedarfsermittlung, Materialdisposition, Maschinenbelegung,

Terminfeinplanung, Kapazitätsabgleich)

Die Teilbereiche der Arbeitsvorbereitung

Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

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10/2015

Konstruktion Fertigung/Montage

Die Arbeitsvorbereitung ist das „Golden Gate“ zwischen Konstruktion und Fertigung

Die Teilbereiche der Arbeitsplanung

Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

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Lehrveranstaltung „Arbeitsplanung“

Lehrveranstaltung – die Lernziele

• Die Arbeitsplanung als eine wichtige Brückenfunktion zwischen der

technischen und der betriebswirtschaftlichen Prozesskette zur

Auftragsabwicklung innerhalb der verarbeitenden Industrie kennen lernen.

• Als Wirtschaftsingenieur mit Spezialisten der Arbeitsplanung kompetent

kommunizieren können. Dies bedeutet: – Die spezifischen Begrifflichkeiten der Fachabteilung verstehen

– Verstehen welche Aufgaben und Zielstellungen die Arbeitsplanung verfolgt

– Vorgehensweise in der Praxis (Methoden, Werkzeuge) nachvollziehen können

– Betriebliche Probleme korrekt zuordnen können, Fachleute im Betrieb identifizieren

• Gestaltungsfelder und -spielräume der Arbeitsplanung herausarbeiten: – Was ist machbar? Welche Restriktionen bestehen? Welche Zielkonflikte können entstehen?

– Zusammenwirken mit anderen Fachabteilungen, insbesondere mit Produktentwicklung/Konstruktion,

wechselseitige Abhängigkeiten und Beeinflussungsmöglichkeiten, Zielkonflikte

– Möglichkeiten zur Rationalisierung und zur Integration durch Methodeneinsatz, Organisation und IT- Einsatz

• Relevanz für das Berufsbild des Wirtschaftsingenieurs erkennen: – Jobangebote richtig interpretieren und bewerten

– Falls Sie tiefer gehendes Interesse am Gebiet der Arbeitsplanung haben: • geeignete Quellen für weiterführendes Wissen finden,

• geeignete Bildungs- bzw. Weiterbildungsangebote auswählen

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

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Arbeitsvorbereitung, Arbeitsplanung, Arbeitssteuerung

(Definitionen in Anlehnung u. a. an AwF, REFA)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Arbeitsvorbereitung

Gesamtheit aller Maßnahmen, die durch Planung, Steuerung und Überwachung

der (Teile-)Fertigung und der Montage von Erzeugnissen ein wirtschaftliches

Optimum aus Aufwand (Material, Betriebsmittel, Personal) und Ergebnis

(qualitätsgerecht, prozesssicher, termingerecht produzierte Erzeugnisse)

erreichen sollen.

Arbeitsplanung

Alle einmalig auftretenden

Planungsmaßnahmen zur

qualitätsgerechten, prozess-

sicheren, wirtschaftlichen

Herstellung von Erzeugnissen

(auftrags- u. terminneutral)

WAS? (Art, Menge, Beschaffen-

heit des Erzeugnisses) WIE?

(organisatorische Abläufe,

technische Verfahren)

WOMIT? (Material, Betriebsmittel,

Personal)

Arbeitssteuerung

Alle Maßnahmen für eine der

Arbeitsplanung entsprechende,

termingerechte

Auftragsabwicklung.

WIEVIEL? (Auftrags-,

Losgrößen)

WANN? (Termine)

WO? (Betriebsmittelbelegung,

Fremdbezug) durch

WEN? (Personaleinsatz)

10/2015

Arbeitsvorbereitung

Arbeitsplanung

Arbeitssteuerung

Quelle: In Anlehnung an: [EVERSHEIM, 2002], S. 2

Arbeitsablaufplanung

Arbeitssystemplanung

Was? Wie? Womit?

Wieviel? Wann? Wo? Durch Wen?

Konstruktion

Fertigung/Montage

Die Teilbereiche der Arbeitsplanung

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Aufgaben der Arbeitsplanung nach Zeithorizont (Beispiele)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Aufgaben der Arbeitsplanung

• Stücklistenverarbeitung

• Arbeitsplanerstellung

• Vorgabezeitbestimmung

• Vorkalkulation

• Beratung der Fertigung,

Arbeitsunterweisung

• Änderungsdienst

• Planung von

Sonderbetriebsmitteln

• NC-Programmierung

• …..

• Konstruktionsberatung

• Wirtschaftlichkeitsrechnung

• Nachkalkulation

• Arbeitsbewertung

• Zeitstudien

• Arbeitsplatzgestaltung

• Betriebsmittelplanung

• Qualitätssicherung

• ...

• Methoden-/

Verfahrensplanung

• Materialplanung

• Vorgabezeitwesen/

Zeitdatenmanagement

• Investitionsplanung

• Innerbetriebliche

Standardisierung

• Werkzeugtypenbereinigung

• ...

kurzfristig („Tagesgeschäft“)

mittelfristig langfristig

Quelle: in Anl. an IFW/Tönshoff

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Arbeitsablaufplanung • Wie durchläuft ein Produkt das Arbeitssystem?

(Arbeitsplan erstellen, ...)

Arbeitssystemplanung • Wie wird das Arbeitssystem gestaltet?

(Betriebsmittel auswählen, dimensionieren,

anordnen, ...)

Arb

eit

sp

lan

un

g

Die Teilbereiche der Arbeitsplanung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

10/2015

Arbeitsablaufplanung

Planungsvorbereitung

Stücklistenverarbeitung

Prozessplanung

Operationsplanung

Montage-

planung

NC-/RC-Programmierung

Quelle: In Anlehnung an: [EVERSHEIM/SCHUH, 2005], S. 18

Koste

npla

nung/K

alk

ula

tion

Fert

igungs-

und P

rüfm

itte

lpla

nung

Prü

fpla

nung

Die Teilbereiche der Arbeitsplanung

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15

Wichtigste Schritte der Arbeitsablaufplanung

(Teilefertigung) – Themenblöcke der LV „AP“ (WIW)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

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1. Planungsvorbereitung

2. Stücklistenverarbeitung

3. Bestimmung des Ausgangsmaterials

4. Ermittlung der Arbeitsvorgangsfolge (Prozessfolge)

5. Fertigungsmittelauswahl (Maschinen, Vorr.,

Werkzeuge, Prüfmittel)

6. Operations- bzw. Feinplanung (Teil-

Arbeitsvorgänge), NC-Programmierung

7. Vorgabezeitermittlung, Arbeitsbewertung

8. Dokumentation (Arbeitsplan, Arbeitsunter-

weisungen, ...)

Prozessplanung

Operationsplanung/NC-Programmierung

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Funktionen der Arbeitsplanung in Produktentwicklung und

Auftragsabwicklung (nach SIEMENS)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Produktgestaltung

(Konstruktion) Produktplanung

Marketing

Markt

Kunde

Anfrage

Angebot Konstruktion Arbeitsplanung

Prozessgestaltung

(Arbeitsplanung)

Arbeitssteuerung

Produktions-

Mittelgestaltung

Fertigung Montage Vertrieb Service

Kundenanonyme

Produktentwicklung

„Time to Market“

Ziele: geringe Herstellkosten – kurze

Entwicklungszeit – hohe Qualität

Ziele: kurze Lieferzeit – hohe Flexibilität bei

vorgegebenen Kosten- und Qualitätszielen

Kundenspezifische Auftragsabwicklung

„Time to Customer“

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Unter welchen anderen Begriffen verbirgt sich das Gebiet der

Arbeitsplanung?

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

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• Fertigungsplanung

• Montageplanung

• Fertigungsvorbereitung

• Prozessplanung

• Prozessgestaltung

• Fertigungsprozessgestaltung

•Technologische Vorbereitung

•...

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Englische Fachausdrücke für „Arbeitsplanung“

Es gibt keine 1:1 Übersetzung:

– Manufacturing Planning

(im Sinne von „Fertigungsplanung“, eher in Richtung langfristiger

Arbeitssystemplanung/Fabrikplanung)

– Process Planning (auch: progress planning)

(im Sinne von „Arbeitsablaufplanung“, „Prozessplanung“)

– Work Planning, Work Plan Generation

(Arbeitsplanerstellung im engeren Sinne)

– Work Scheduling, Operations Scheduling, Production Scheduling

(hebt stark auf den zeitlichen Aspekt ab, daher inhaltlich schon eher

Planung im Sinne der Produktionsplanung und –steuerung)

– Industrial Engineering

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Definition „Industrial Engineering“ (IE) nach REFA (2006)

Kommentar Dozent:

• IE = funktionelle Erweiterung der (technischen) Aufgaben des Engineerings, insbesondere um

organisatorische, arbeits- und betriebswirtschaftliche sowie juristische Sichtweisen starke Ähnlichkeit mit

Berufsbild Wirtschaftsingenieur, häufig sogar synonym gebraucht

• Arbeitsplanung + Arbeitsgestaltung + Fabrikplanung + BWL = theoretische Grundlagen für IE bei Bezug

auf Fertigung und Montage

• IE beschränkt sich aber nicht auf Fertigungssysteme, sondern findet auch allgemein in der

Betriebsorganisation, bei Dienstleistungen oder in der Verwaltung statt. Zum Inhalt von IE gibt es oft sehr

unterschiedliche Auffassungen, daher jeweils den gemeinten Inhalt hinterfragen.

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Stellenangebote mit Inhalten der Arbeitsplanung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Wirtschaftingenieure werden gerne an Schnittstellenfunktionen eingesetzt.

Stellenangebote für Wirtschaftsingenieure mit Inhalten der Arbeitsplanung

decken oft Teilaspekte der Arbeitsplanung ab und/oder treten in Kombination mit

Tätigkeitsschwerpunkten aus anderen Bereichen auf, insbesondere aus

Arbeitsgestaltung, Fabrikplanung, Produktionsplanung, Produktionssteuerung

und Qualitätsmanagement.

Beispiele für Stellenbezeichnungen:

• Fertigungsplaner(-in)

• Montageplaner(-in)

• Arbeitsvorbereiter(-in)

• Prozessingenieur(-in)

• Industrial Engineering (IE)

• Projektleitung, Projektmanagement z. B. bei der

Einführung neuer Betriebsmittel/Anlagen oder bei der Realisierung langfristig

zu planender Investitionsgüter

• Beratende Tätigkeiten zu Themen der Arbeitsplanung,

Zeitwirtschaft u. ä.

• Kombination mit anderen Arbeitsbereichen, z. B.:

Qualitätsmanagement

Wegen Überlagerung von Inhalten

und Methoden der Arbeitsplanung,

Arbeitsgestaltung, Fabrikplanung,

Logistik und Kosten-

/Wirtschaftlichkeitsrechnung wird IE

sogar synonym mit WIW gebraucht

(insbesondere auch bei

Übersetzungen)!

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Wichtige Verbände

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Abk. Name Gegr. Weblink

VDI Verein Deutscher

Ingenieure e.V. 1856 www.vdi.de

RKW Rationalisierungs-

und

Innovationszentrum

der Deutschen

Wirtschaft e.V.

1921 www.rkw.de

VWI Verband Deutscher

Wirtschafts-

ingenieure e.V.

1932 www.vwi.org

REFA Verband für

Arbeitsgestaltung,

Betriebs-

organisation und

Unternehmens-

entwicklung (e. V.)

1924 www.refa-

berlin.de

MTM Deutsche MTM-

Vereinigung e.V. 1962 www.dmtm.

com

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Historische Entwicklung der Arbeitsplanung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

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Altertum:

• Integrierte Arbeitsplanung und –ausführung im

Handwerk (keine Trennung zwischen Planung und Ausführung)

• Stärkere Arbeitsteilung bei Großbauten

Mittelalter:

• Ausgeprägte Arbeitsteilung zwischen

Handwerksbetrieben, aber nicht innerhalb der Betriebe selbst

Neuzeit:

• Manufakturen und Industriebetriebe mit starker

Arbeitsteilung, insbesondere in der Textilindustrie

• zunehmender Einsatz von Arbeitsstudien

1900 bis ca. 1990:

• Arbeitszergliederung und Massenproduktion

ermöglichen extreme Arbeitsteilung

• Abteilung Arbeitsvorbereitung entsteht

• NC-Maschinen; Ähnlichkeitsplanung;

Computerintegrierte Produktion

1990 bis heute:

• Integration von Aufgaben, Verringerung der Arbeitsteilung

• Arbeitsplanung z. T. als Dienstleistung

• Verstärkter Einsatz facharbeitergerechter Technik

• Simultaneous Engineering, Collaborative Engineering,

Digitale Fabrik

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Hinweise zur Verarbeitung des Lehrstoffes

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

• Die 90 minütige Übung schließt sich an die jeweilige Lehrveranstaltung

(SU) an.

• Während der Übung werden Übungsaufgaben von den Studierenden

bearbeitet.

• Die Übung dient der Anwendung des zuvor im SU vermittelten Wissen.

Wissen aus vorangegangenen Lehrveranstaltungen, z.B.

Konstruktionslehre, Fertigungstechnik, Werkstofftechnik wird

vorausgesetzt.

• Die Übungsaufgaben sind praxisorientiert und werden überwiegend an

praktischen Beispielen erarbeitet

• Ggfs. sind auch Hausaufgaben zu bearbeiten, die dann Voraussetzung

für die Teilnahme an der Abschlussklausur sind bzw. mit in die

Leistungsbewertung eingehen

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B23 Arbeitsplanung

Arbeitsplanung WS 2015/2016

Modul Planungsvorbereitung*

Die Aufgaben der Planungsvorbereitung

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Lernziele der Vorlesung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Aufgaben der Planungsvorbereitung

• Ziele und Aufgaben der

Planungsvorbereitung kennen.

• Bedeutung des Zusammenwirkens von

Konstruktion und Fertigung

(Arbeitsplanung) erkennen/vertiefen.

• Inhalt des Begriffes der

„fertigungsgerechten Konstruktion“

verstehen und an Beispielen dessen

wirtschaftliche Bedeutung erkennen.

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Ziele der Planungsvorbereitung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Hauptziele der Planungsvorbereitung

• Sammlung/Beschaffung, Kontrolle und

Anpassung der Eingangsinformationen

• Beeinflussung der Wirtschaftlichkeit vor

endgültiger Festlegung der

Erzeugnisgestaltung

• Sicherung der systematischen

Abwicklung der Planungstätigkeiten

(Erarbeitung, Anwendung,

Vervollkommnung bestimmter Methoden

(Stichwort: Methodenplanung), maximale

Nutzung vorhandenen Planungswissens)

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Aspekte der Planungsvorbereitung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Planungsvorbereitung wird unter verschiedenen

Gesichtspunkten betrieben:

• konstruktionsbezogen (Qualität der

Konstruktionsergebnisse)

• vertriebs- und kundenbezogen

(Mengen- und Terminplanung, Beachtung

spezieller Forderungen des Kunden)

• lieferantenbezogen (Anforderungen an

Lieferanten)

• arbeitsplanungsbezogen (Präzisierung

der Fertigungsaufgabe, Suche nach

ähnlichen Lösungen, grundlegende

Entscheidungen treffen, erste Aktivitäten

auslösen)

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Aufgaben der Planungsvorbereitung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Konstruktionsbezogene Aufgaben der Planungsvorbereitung

direkte Maßnahmen:

– Kontrolle der Konstruktionsergebnisse

– Überprüfung der Gestaltung auf:

• fertigungsgerechte Gestaltung,

Toleranzen

• montage-/demontagegerechte

Gestaltung

• handhabungs- und

transportgerechte Gestaltung

• vorgesehenes Material, Zukaufteile

– ggf. Machbarkeitsuntersuchungen

(Herstellbarkeit, Invest-Bedarf)

– ggf. konstruktive Änderungen anstoßen

präventive Maßnahmen:

– Konstruktionsberatung

– Ausarbeitung von Konstruktions-

empfehlungen

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Aufgaben der Planungsvorbereitung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Vertriebs- und kundenbezogene Aufgaben der Planungsvorbereitung (1)

• Mengen und Termine

- Stückzahl pro Jahr

- Produktbeibehaltungszeit

- Losgrößen

- Terminierungen (Auslieferungsbeginn,

saisonaler Verlauf)

• Qualitätsforderungen

• Auditierungssystem des Kunden

• Anforderungen an Dokumentation

(Betriebs-, Montageanleitung, ...)

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Aufgaben der Planungsvorbereitung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Vertriebs- und kundenbezogene Aufgaben der Planungsvorbereitung (2)

• Preisgrenzen

- Grobabschätzung

Herstellkosten/Vorkalkulation

- Einhaltbarkeit von gesetzten

Preisgrenzen

• Logistik

- Verpackung

- Transportart (Auto, Bahn, Schiff, ...)

- Versandart (Spedition, Frachtdienst,

eigene Logistik, ...)

- Abnahmemengen (Losgrößen)

Transportvolumen

31 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Lieferantenbezogene Aufgaben der Planungsvorbereitung

• Eigenfertigung oder Zukauf, Make-or-

Buy-Voruntersuchungen gemeinsam mit

Beschaffung/Einkauf

• Mengen und Termine für Zulieferteile und

Fremdfertigung

• Qualitätsforderungen an Lieferanten

• Auditierungssystem

Aufgaben der Planungsvorbereitung

32 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Arbeitsplanungsbezogene Aufgaben der Planungsvorbereitung

• Bereitstellen der erforderlichen Eingangsinformationen

• Suche nach ähnlichen Teilen und Wiederholteilen (aber:

Notwendigkeit von Verbesserungen beachten!) (Überlegungen

zu alternativen Fertigungslösungen)

• erste Planungstätigkeiten, wie Auswahl des Ausgangsmaterials

• Auslösung der Betriebsmittelkonstruktion und –planung

• grundlegende Entscheidungen, z. B. bezüglich

Automatisierungsgrad treffen

• Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen (grobe

Wirtschaftlichkeitsrechnung) anstellen

Aufgaben der Planungsvorbereitung

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Prozesskette Produktentwicklung (in Anlehnung an Rumpler)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

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Anforderungsliste Konstruktionsskelett Maßstäblicher Entwurf Konstruktionsunterlagen

Definitionsphase

Klären

Konzeptphase

Konzipieren

Entwurfsphase

Entwerfen

Detaillierungsph.

Ausarbeiten

Prozesskette Produktentwicklung

Produktidee Produktion

Meilenstein Nr.1 Meilenstein Nr.2 Meilenstein Nr.3 Meilenstein Nr.4

34

Produktentwicklung: Entwurfsphase (nach Rumpler)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

Statik Dynamik Festigkeitslehre

Berechnung

Gestaltung 1:1

Konstruktionsskelett Maßstäblicher Entwurf

Meilenstein Nr.2 Meilenstein Nr.3

Datenaustausch

Quantitative

Qualitative

Aussagen

Aussagen

Regeln

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Anforderungen an die Erzeugniskonstruktion

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

• nutzungsgerecht

- beanspruchungsgerecht

Lastfluss, Werkstoff, Verbindung

- qualitätsgerecht

Nutzungsdauer, Verfügbarkeit,

Ergonomie, Erscheinungsbild (Design)

• fertigungsgerecht

Herstellung des Werkstoffes, Herstellung

der Einzelteile, Oberflächenbehandlung,

Montage/Demontage der Einzelteile,

Prüfen, Logistik (Transport/Handling)

• umwelt- und recyclinggerecht

Qualität bestimmt durch:

• Grad der Kundenzufriedenheit

• Reserven zur Abdeckung

möglicher Überlasten

Fertigungsgerecht gestalten =

Werkstück so konstruieren, dass

Gestalt, Abmessungen, Toleranzen und

Werkstoffeigenschaften die optimale

Vorbereitung und Durchführung der

Fertigungsprozesse ermöglichen

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Beispiele für eine fertigungsgerechte Konstruktion (nach Eversheim/Schuh)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

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ungünstig günstig

Schleifen: Vermeiden von Bundbegrenzungen

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

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Toleranzen Exkurs

Warum benötigen wir Toleranzen?

• Das Nennmaß kann nicht 100%ig genau gefertigt werden – technisch bedingte Prozessschwankungen

– veränderliche Umgebungsbedingungen

– notwendige Toleranzen (z.B. prozessbedingt) des

Ausgangsmaterials

– etc.

• Zu genaue Teile sind (zu) teuer – Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit

• Zu ungenaue Teile erfüllen nicht die Funktion (funktionieren

nicht) – Spezifikationen

– Kundenanforderungen

– Funktionserfüllung

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

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Toleranzen – Begriffe/Definitionen Exkurs

Toleranz

Differenz zwischen Höchst- und Mindestmaß bzw. zwischen oberem

unterem Abmaß

Nulllinie

Nennmaß, auf das sich die Abmasse und Toleranzen beziehen

Grundabmaß

Bestimmt die Lage des Toleranzfeldes zur Nulllinie

Grundtoleranz

Ist einem Grundtoleranzgrad und einem Nennmaßbereich zugeordnet

Grundtoleranzgrad

Gruppe von Toleranzen, die einem Genauigkeitsgrad zugeordnet sind

Toleranzgrad

Zahl des Grundtoleranzgrades

Toleranzklasse

Kombination eines Grundabmaßes mit einem Toleranzgrad (z.B. H6)

10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /

B23 Arbeitsplanung

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Passungen– Begriffe/Definitionen Exkurs

Passung

Geplanter Fügezustand zwischen einer Bohrung und einer Welle

Passungssystem Einheitsbohrung

Alle Bohrungen besitzen das Grundabmaß H (großer Buchstabe

Bohrung)

Passungssystem Einheitswelle

Alle Wellenmaße besitzen das Grundabmaß h (kleiner Buchstabe

Welle)

Grundsätzliche Passungsarten – Spielpassung

– Übergangspassung

– Übermaßpassung


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