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Überwachung und Optimierung des Fertigungsprozesses

01. Wie kann der Fertigungsablauf (-fortschritt) gesichert und überwacht werden?

Vorrangig sind zu überwachen:

  • Mengenvorgaben

  • Qualitätsvorgaben

  • Terminvorgaben

  • Kalkulationsvorgaben (Einhaltung der Kosten)

  • Betriebsmittel (Kapazitätsplanungen, Vorgabezeiten)

  • Arbeitsbedingungen, Personaleinsatz (Lohnkosten, Arbeitssicherheit).

02. Welche Maßnahmen zur Optimierung der Arbeitsplatzgestaltung sind denkbar?

Optimierung der Arbeitstechniken, z. B.: 
 – Ablagesysteme, PC-Einsatz für Terminplanung/-überwachung u. Ä→ vgl. A 3.2.1
Optimierung der Arbeits-, Arten- und Mengenteilung→ vgl. A 2.1.3
Optimierung der Gestaltung→ vgl. A 4.2.2
 – des Arbeitsplatzes→ vgl. A 2.4.1
 – der Arbeitsumgebung>> vgl. 4.3.1
 – der Arbeitsmittel 
 – der Arbeitsbedingungen (Ergonomie). 

03. Welche Maßnahmen sind zur
Flexibilisierung der Fertigung geeignet?


>> 2.6, 4.3.1

Im Mittelpunkt der Maßnahmen zur Flexibilisierung der Fertigung steht die Wirtschaftlichkeit des Fertigungsprozesses sowie die kurzfristige Anpassung an veränderte Kundenwünsche; geeignete Maßnahmen zur Realisierung dieser Ziele sind z. B.:

Technische Rationalisierungsmaßnahmen:→ vgl. A 3.2.1
 Normung = Vereinheitlichung von Einzelteilen (Größe, Qualität, Form, Farbe, Abmessung) 
 Typung = Vereinheitlichung ganzer Erzeugnisse oder Aggregate (Art, Größe, Ausführungsform) 
 Baukastensystem = innerbetriebliche Typung 
 Teilefamilien = innerbetriebliche Zusammenfassung formähnlicher Gegenstände 
 Spezialisierung = Einschränkung des betrieblichen Produktionsprogramms auf bestimmte Produkte 
Anwendung von REFA-Studien (Arbeitsablauf-, -zeitstudien)→ vgl. A 2.4.1
Fertigung nach dem Lean Production-Prinzip, Optimierung der Fertigungstiefe, Insourcing/Outsourcing>> vgl. 5.2.2
Nutzung von Konzepten der Gruppenarbeit>> vgl. 7.8
Änderung/Flexibilisierung der Fertigungsverfahren/-techniken, z. B.: 
 Fertigungstechniken (Umformen, Urformen usw.)>> vgl. 2.1.3
 Fertigungsverfahren (Werkstättenfertigung, Straßenfertigung usw.)>> vgl. 2.7.2
 Einsatz flexibler Fertigungsanlagen:
Flexible Fertigungssysteme/Fertigungszellen/Montagesysteme usw.)
>> vgl. 2.6, 5.3.1
 Verfahrensanpassung (Arbeitsplatz-, Arbeitsgang-, Reihenfolgeanpassung)
 Begrenzung der Werkzeugvielfalt, der Maschinenvielfalt 
 Integration von Planungs- und Steuerungsaufgaben>> vgl. 5.2.2
Einsatz flexibler Arbeitszeitsysteme, z. B. 
 KAPOVAZ (Kapazitätsorientierte variable Arbeitszeit)/Arbeit auf Abruf, Schichtmodelle, Teilzeitarbeit, Jahresarbeitszeit, Telearbeit u. Ä. 
Optimierung der Materialbestände und der Logistikprozesse.>> vgl. 4.3.1
>> vgl. 5.5

04. Welche Maßnahmen sind zur Optimierung der Haupt- und Nebenzeiten geeignet?


>> 2.1.1

Hauptnutzungszeiten th sind die Zeiten, in denen an einem Betriebsmittel das Werkstück unmittelbar bearbeitet wird. Man unterscheidet zwischen beeinflussbarer und unbeeinflussbarer Hauptnutzungszeit.

imported
Betriebsmittelgrundzeit tgB
Hauptnutzungszeit thNebennutzungszeit tnBrachzeit tb
  • beeinflussbar
  • unbeeinflussbar, thu
  • beeinflussbar
  • unbeeinflussbar

Die Berechnung der Hauptnutzungszeiten th bei der spanenden Fertigung leiten sich aus drei Grundrelationen ab (vgl. 2.1.1):

$$t_{h} = \frac{L * i}{f * n}$$

$$n = \frac{v_{c}}{π * d}$$

$$v_{f} = n * f$$

Dabei ist:

thHauptnutzungszeit
nDrehfrequenz in min-1
vfVorschubgeschwindigkeit
LVorschubweg in mm
fVorschub
iAnzahl der Schnitte
vcSchnittgeschwindigkeit
dWerkstückdurchmesser

Folgende Maßnahmen zur Optimierung der Haupt- und Nebenzeiten sind denkbar:

Maßnahme: Beispiel:
Veränderung der Werkstofftechnologie:Werkstoffe mit günstigeren Bearbeitungseigenschaften ermöglichen ggf. eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit, der Schnittgeschwindigkeit bzw. der Drehfrequenz
Reduzierung der Rüstzeitenlaufzeitparalleles Rüsten von Maschinen
Veränderung des FertigungsverfahrensVerkürzung der Ausführungszeit, z. B. Schweißen statt Sägen, Stirnfräsen statt Umfangsfräsen, Außenrundschleifen statt Innenrundschleifen o. Ä.
Veränderung der FertigungsdatenReduzierung der Ausführungszeit durch Optimieren von Vorschub, Eindringtiefe, Spanleistung, Erwärmung und Werkzeugverschleiß
Vermeidung von BrachzeitenOptimierung der Abläufe und der Instandhaltung