Fertigungsaufträge unter Einbeziehung technischer Kommunikations- und Informationsmittel

 01. Welche Arten von Fertigungsaufträgen lassen sich unterscheiden?

• Nach dem Aspekt „Auftraggeber“ gibt es folgende Auftragsarten:

• Nach dem Aspekt „Komplexität“ kann man folgende Auftragsarten unterscheiden:

  

02. Welchen Umfang kann ein Fertigungsauftrag haben?

1. Technische Zeichnung + Stückliste:

   Die einfachste Form eines Fertigungsauftrages ist die technische Zeichnung ggf. in Verbindung mit einer Stückliste, die alle für die Herstellung des Produktes erforderlichen Daten enthält.

2. Arbeitsplan:

   Umfangreiche und detaillierte Fertigungsaufträge werden in Form von Arbeitsplänen erstellt.

   Sie enthalten u. a. (vgl. ausführlich unten/05.):

   • die einzelnen Arbeitsstufen

   • die erforderlichen Arbeitsmittel

   • die Werkzeuge und Vorrichtungen

   • die Maschineneinstellwerte

   • die Fertigungsdaten.

03. Wie sind bereits laufende Fertigungsaufträge zu kontrollieren?

Aufträge, die sich bereits in der Fertigung befinden, sind zu überwachen, um den Auftragsfortschritt sowie den Ressourcenverbrauch zu erkennen (Auftragscontrolling). Dabei sind permanente Rückmeldungen aus dem Prozess erforderlich, um die Ist- und Soll-Daten miteinander abzugleichen. Dies betrifft z. B. Informationen über folgende Daten:

• betriebsmittelbezogene Daten

• materialbezogene Daten

• werkzeugbezogene Daten

• personalbezogene Daten.

Die unmittelbar operative Steuerung der Aufträge, der Arbeitsvorgänge und des Materialflusses bezeichnet man als Werkstattsteuerung.

Immer dann, wenn die Fertigungsdurchführung vom Plan abweicht (Termine, Qualitäten, Mengen usw.), d. h. wenn Störungen im Prozess erkennbar sind, müssen diese über Korrekturmaßnahmen beseitigt und zukünftig vermieden werden.

Mitunter kommt es aufgrund von Soll-Ist-Abweichungen auch zu Änderungen der Ausgangsplanung.

04. Was ist Gegenstand der Arbeitsplanung?

Die Arbeitsplanung kann sich auf einen konkreten Auftrag beziehen oder auftragsneutral sein. Man unterscheidet also:

• Auftragsabhängige Arbeitsplanung

• Standard-Arbeitsplanung.

Gegenstand der Arbeitsplanung ist die Ermittlung der Auftrags- und Durchlaufzeit. Die Auftragszeit ist durch die Rüstzeiten und die Zeiten je Einheit bestimmt. Bei der Durchlaufzeit werden zusätzlich Transport- und Liegezeiten erfasst. Im Rahmen der Feinplanung werden die Einzelzeiten je Arbeitsplatz und Arbeitsvorgang bestimmt. Die so ermittelten Zeiten sowie die Festlegung der Lohngruppen bzw. Maschinenstundensätze werden von der Kostenrechnung übernommen:

05. Welche Elemente enthält der Arbeitsplan?

Das Ergebnis der Arbeitsplanung mündet in den Arbeitsplan, der gemeinsam mit den Zeichnungen und Stücklisten die Grundlage der Fertigung bildet.

Im Arbeitsplan ist festgelegt, in welcher Reihenfolge, an welcher Stelle und mit welchen Betriebsmitteln das Erzeugnis zu fertigen ist. Arbeitspläne werden meist in tabellarischer Form erstellt und enthalten in der Regel folgende Angaben:

1. Kopfdaten, z. B.

   • Auftragsnummer

   • Werkstück

   • Losgröße

   • Jahresbedarf

   • Datum der Planerstellung/Änderung

   • Liefertermin

   • DLZ = Durchlaufzeit.

2. Positionsdaten, z. B.

   • Fertigungsort

   • lfd. Nr. des Arbeitsgangs

   • APL = Arbeitsplatznummer

   • LG = Lohngruppe

   • E = Einheiten

   • L = Lohnart (A = Akkordlohn; R = Zeitlohn).

Beispiel eines Arbeitsplans:

06. Welche Funktionen haben Fertigungspläne, Fertigungsanweisungen, Werkzeugbedarfspläne, Werkstattaufträge, Materialentnahmescheine und Lohnscheine?

• Fertigungspläne sind zusätzliche Regelungen, die dann notwendig werden, wenn sich Arbeitsvorgänge aus umfangreichen Teilverrichtungen zusammensetzen. Die Fertigungspläne sind daher als aufgegliederte Arbeitspläne zu bezeichnen.

• Fertigungsanweisungen enthalten klare Regelungen über die gewählten Verfahren zur Herstellung des Erzeugnisses.

• Der Werkzeugbedarfsplan soll sicherstellen, dass alle benötigten Werkzeuge und Vorrichtungen termingerecht zur Verfügung stehen.

• Werkstattauftrag: Da ein Fertigungsauftrag oftmals mehrere Abteilungen durchläuft, ist es erforderlich, den Gesamtauftrag aufzugliedern und für jeden Einzelauftrag besondere Werkstattaufträge zu erteilen.

• Mithilfe der Materialentnahmescheine ist die Entnahme der benötigten Einzelteile sichergestellt. Der Materialentnahmeschein enthält neben der Auftragsnummer die zur Erfassung der Materialkosten erforderlichen Daten, wie Materialart, -form, -abmessungen und -mengen sowie Angaben über die Materialkosten. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die jeweiligen Kosten den Aufträgen verursachergerecht zugeordnet werden können.

• Die Lohnscheine dienen einmal zur Berechnung des Lohnes aufgrund der erbrachten Arbeitsleistungen, zum anderen der Erfassung der Fertigungslohnkosten, mit denen die Kostenträger belastet werden.

07. Was ist der Inhalt technischer Zeichnungen?

In technischen Zeichnungen wird das Erzeugnis nach DIN-Zeichnungsnormen oder anderen Symbolen unter Angabe von Maßen, Toleranzen, der Oberflächengüte und -behandlung, der Werkstoffe und Werkstoffbehandlungen grafisch dargestellt.

08. Welche Arten von technischen Zeichnungen werden unterschieden?

• Zusammenstellungszeichnungen: Sie zeigen die Größenverhältnisse, die Lage und das Zusammenwirken der verschiedenen Teile.

• Gruppenzeichnungen: Sie zeigen die verschiedenen Teilkomplexe auf.

• Einzelteilzeichnungen: Sie enthalten die vollständigen und genauen Angaben für die Fertigung des einzelnen Erzeugnisses.

  

   

• Die Fertigungszeichnung wird von der Konstruktionsabteilung meist als Einzelteil- oder Baugruppenzeichnung erstellt; man kann ihr folgende Angaben zu dem Werkstück entnehmen:

  • Form und Abmaße

  • Maße und Toleranzen

  • Oberflächenqualität

  • Form- und Lagetoleranzen

  • ggf. Angaben zur Wärmebehandlung

  • ggf. Angaben für Schweißverfahren.

09. Wie werden technische Zeichnungen gelesen (Zeichnungsanalyse)?

• Erkennen der Inhalte und Zusammenhänge

• Unterscheiden von Entwurfs-, Fertigungs-, Teile-, Sammel- und Gesamtzeichnungen

• Unterscheiden von maßstäblichen und nicht-maßstäblichen Zeichnungen

• Überprüfen der Angaben auf fertigungs- und bemaßungstechnische Herstellbarkeit

• Übernahme der Werkstoffe, Rohmaße und Normteile aus den Stücklisten

• Beachten der technischen Vorschriften (DIN-, EN- und Iso-Normen für Formen, Abmessungen und Gütebedingungen)

• Ableiten der notwendigen Fertigungsverfahren aus den Werkstückformen

• Beachten der notwendigen Maß-, Form- und Lagegenauigkeit

• Erkennen der anzuwendenden Wärmebehandlungsverfahren.

10. Was ist eine Stückliste?

Die Stückliste ist die Aufstellung der benötigten Werkstoffe eines Erzeugnisses oder Erzeugnisteiles auf der Grundlage der Zeichnungen.

Sie gibt in tabellarischer Form einen vollständigen Überblick über alle Teile unter Angabe der Zeichnungs- oder DIN-Nummer, des Werkstoffes sowie der Häufigkeit des Vorkommens in einem Erzeugnis. Die Stückliste ist i. d. R. nach dem Aufbau des Erzeugnisses, d. h. nach technischen Funktionen, gegliedert.

11. Welche Arten von Stücklisten werden unterschieden?

• Im Hinblick auf den Aufbau:

  • Baukastenstückliste: Sie ist in der Zusammenstellungszeichnung enthalten und zeigt, aus welchen Teilen sich ein Erzeugnis zusammensetzt. Die Mengenangaben beziehen sich auf eine Einheit des zusammengesetzten Produkts.

  • Struktur-Stücklisten: Sie geben Aufschluss über den Produktionsaufbau und zeigen, auf welcher Produktionsstufe das jeweilige Teil innerhalb des Produkts vorkommt.

  • Mengen-Stücklisten: In ihr sind alle Teile aufgelistet, aus denen ein Produkt besteht und zwar mit der Menge, mit der sie jeweils insgesamt in eine Einheit eines Erzeugnisses eingehen.

    

     

  • Variantenstücklisten werden eingesetzt, um geringfügig unterschiedliche Produkte in wirtschaftlicher Form aufzulisten (als: Baukasten-, Struktur- oder Mengenstückliste).

• Im Hinblick auf die Anwendung im Betrieb:

  • Konstruktionsstückliste: Sie gibt Aufschluss über alle zu einem Erzeugnis gehörenden Gegenstände.

  • Fertigungsstückliste: Sie zeigt, welche Erzeugnisse im eigenen Betrieb gefertigt werden müssen und welche von Zulieferern beschafft werden müssen.

  • Einkaufsstücklisten: Sie zeigen, welche Teile die Beschaffungsabteilung einkaufen muss.

  • Terminstückliste: Sie zeigt, zu welchem Termin bestimmte Teile beschafft werden müssen.

12. Aus welchen Zeitarten besteht die Durchlaufzeit?

Die Zusatzzeit beinhaltet hierbei alle angefallenen Zeiten, die nicht zur planmäßigen Durchführung der Arbeitsaufgabe gehören.

13. Was sind Vorgabezeiten?

Nach REFA sind Vorgabezeiten „Soll-Zeiten für von Menschen und Betriebsmitteln ausgeführte Arbeitsabläufe. Vorgabezeiten für den Menschen enthalten Grundzeiten, Erholungszeiten und Verteilzeiten; Vorgabezeiten für das Betriebsmittel enthalten Grundzeiten und Verteilzeiten“.

Die Vorgabezeit ist im Arbeitsplan festgelegt. Sie bildet neben der Funktion als Eingangsgröße für die Terminplanung eine Grundlage für die Entlohnung im Leistungslohn, wobei der Bezug die Normalleistung ist.

14. Wie gliedert sich die Auftragszeit nach REFA?

Beispiel: Zu ermitteln ist die Auftragszeit T für den Auftrag „Drehen von 20 Anlasserritzeln“ nach folgenden Angaben:

 Lösung: 

15. Wie ist die Belegungszeit für das Betriebsmittel nach REFA gegliedert?

Die Belegungszeit TbB für das Betriebsmittel ist analog zur Auftragszeit T (für den Menschen) gegliedert ohne die Erholzeit:

  16. Wie wird die Hauptnutzungszeit th berechnet?

• Hauptnutzungszeiten t_h sind die Zeiten, in denen an einem Betriebsmittel das Werkstück unmittelbar bearbeitet wird. Hauptnutzungszeiten werden vorrangig bei der spanenden Bearbeitung als Grundlage zur Ermittlung der Vorgabezeit für Betriebsmittel verwendet.

• Die Berechnung erfolgt mithilfe spezieller Formeln (Hauptnutzungszeit beim Drehen, beim Bohren, beim Fräsen usw.; vgl. Tabellenwerke; z. B. Friedrich Tabellenbuch, Bildungsverlag EINS, a. a. O., S. 7 – 4 ff. oder Tabellenbuch Metall, Europa Lehrmittel Verlag, a. a. O., S. 300 ff.).

Die angegebenen Formeln leiten sich aus drei Grundrelationen ab: 

$$t_{h} = \frac{L \cdot i}{f \cdot n}$$ 

$$n = \frac{v_{c}}{π \cdot d}$$ 

$$v_{f} = n \cdot f$$

Dabei ist: 

t_h Hauptnutzungszeit
n Drehfrequenz in min-1
v_f Vorschubgeschwindigkeit in m
L Vorschubweg in mm
f Vorschub in mm
i Anzahl der Schnitte
v_c Schnittgeschwindigkeit in m/min
d Werkstückdurchmesser in mm 

17. Wie wird die Hauptnutzungszeit beim Drehen berechnet?

• Berechnungsgrößen:
  
  t_h Hauptnutzungszeit in min
  L Vorschubweg in mm
  i Anzahl der Schnitte
  n Drehfrequenz in min-1
  d Werkstückdurchmesser in mm
  f Vorschub je Umdrehung
  l Werkstücklänge in mm
  l_a Anlauf in mm
  l_u Überlauf in mm

• Berechnung der Hauptnutzungszeit:
  
  $$t_{h} = \frac{L \cdot i}{f \cdot n}$$

• Berechnung des Vorschubweges L:

 18. Wie wird die Hauptnutzungszeit beim Bohren berechnet?

• Berechnungsgrößen:

   

   

  
  t_h Hauptnutzungszeit in min
  L Bohrweg in mm
  i Anzahl der Schnitte
  n Drehfrequenz in min-1
  d Bohrerdurchmesser in mm
  f Vorschub je Umdrehung
  l Bohrungstiefe in mm
  l_a Anlauf in mm
  l_u Überlauf in mm
  l_s Anschnitt in mm

  Dabei gilt für den Anschnitt ls in Abhängigkeit vom Spitzenwinkel σ:

  σ	ls
  80°	0,60 • d
  118°	0,30 • d
  130°	0,23 • d
  140°	0,18 • d

  

• Berechnung der Hauptnutzungszeit:

   

  $$t_{h} = \frac{L \cdot i}{f \cdot n} = \frac{Bohrweg \cdot Anzahl\; der\; Bohrungen}{Vorschub \cdot Drehfrequenz}$$

• Berechnung des Bohrweges L:

  Berechnung von L
  Durchgangsbohren	Grundlochbohren
  $$L = l + l_{s} + l_{a} + l_{u}$$	$$L = l + l_{s} + l_{a}$$

  Beispiel

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  Beispiel 1:

  Berechnung von t_h bei Durchgangsbohren

  Es sind vier Löcher mit einem Durchmesser von 20 mm in eine 40 mm dicke Stahlplatte zu bohren. Der Vorschub beträgt 0,3 mm und die Drehfrequenz ist auf 800/min eingestellt; als Anschnitt gilt: l_s = 0,3 • d (l_a = l_u = 2 mm).

  Gesucht:

  t_h = ?

  Gegeben:

   

  $$L = l + l_{s} + l_{a} + l_{u}$$

  $$= 40 mm + 0,3 \cdot 20 mm + 2 mm + 2 mm = 50 mm$$

  i = 4 (vier Bohrungen)

  f = 0,3 mm

  n = 800 min^-1

  Berechnung:

   

  $$t_{h} = \frac{L \cdot i}{f \cdot n}$$

  $$= \frac{50 \cdot 4}{0,3 \cdot 800} \cdot \frac{mm \cdot min}{mm \cdot 1} = 0,83\; min\; $$

  Beispiel 2:

  Berechnung von th beim Grundlochbohren

  In eine 30 mm dicke Stahlplatte sind 12 Grundlochbohrungen mit einem Durchmesser von 10 mm zu fertigen. Der Vorschub beträgt 0,3 mm und die Drehfrequenz 600/min (l_a = 2 mm).

  Gesucht:

  t_h = ?

  Gegeben:

   

  $$L = l + l_{s} + l_{a}$$

  $$= 30 mm + 0,3 \cdot d + 2 mm = 30 mm + 0,3 \cdot\cdot\cdot 10 mm + 2 mm = 35 mm$$

  i = 12 (zwölf Bohrungen)

  n = 600 min^-1

  f = 0,3 mm

  Berechnung:

   

  $$t_{h} = \frac{L \cdot i}{f \cdot n}$$

  $$= \frac{35 \cdot 12}{0,3 \cdot 600} \cdot \frac{mm \cdot min}{mm \cdot 1} = 2,33\; min\; $$

  Weitere Berechnungsvarianten der Hauptnutzungszeit, z. B. beim Fräsen, Schleifen und Abtragen sind den Tabellenwerken zu entnehmen.