ap_wiw_b__su_ws_2015_2016_stand_13_10_15_modul 1 und 2.pdf
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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: klaus.goettmann@htw-berlin.de
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
3 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
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)
4 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
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
Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
B23 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
Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
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Wichtigste Schritte der Arbeitsablaufplanung
(Teilefertigung) – Themenblöcke der LV „AP“ (WIW)
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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 /
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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
•...
18 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
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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
19 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
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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 /
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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 /
B23 Arbeitsplanung
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
24 10/2015 Prof. Dr.-Ing. Klaus Göttmann /
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 /
B23 Arbeitsplanung
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
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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 /
B23 Arbeitsplanung
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 /
B23 Arbeitsplanung
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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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