WZM-Skript-2011

HS Merseburg
Auslegung von
Werkzeugmaschinen
Prof. Rolf Kademann
Max Oehmigen
SS 2011

Inhaltsverzeichnis
0. Vorbemerkungen ............................................................................................................................. 4
0.1. Allgemeines ............................................................................................................................. 4
0.2. Kosten bei der Konstruktion .................................................................................................... 4
0.3. Einflüsse auf die Kostenentstehung ........................................................................................ 5
1. Target costing ( Zielkostenermittlung) ................................................................................................ 7
1.1 Weg der Notwendigkeit ................................................................................................................ 7
1.3 Methoden zur Zielkostenermittlung ............................................................................................. 9
1.3.1 Aufgabenklärung .................................................................................................................... 9
1.3.2. Erarbeitung kostengünstiger Lösungsansätze ..................................................................... 14
1.4. Lösungsauswahl .......................................................................................................................... 15
1.4.1. Analyse der Produkteigenschaften ..................................................................................... 15
1.4.2. Bewertung und Entscheidung ............................................................................................. 16
1.4.3 Zusammenfassung des methodischen Vorgehens ............................................................... 17
1.5 Fertigungs- und Kostenberatung der Konstruktion ..................................................................... 17
1.5.1 Möglichkeiten zur Bildung von Kostenstrukturen ................................................................ 17
1.5.2 Kostenstrukturen von Bauteilen........................................................................................... 18
1.5.3 Funktionskosten ................................................................................................................... 18
1.5.4 Relativkosten ........................................................................................................................ 19
1.5.5. Regeln .................................................................................................................................. 20
1.5.6. Checklisten .......................................................................................................................... 20
1.6. Beispiel ....................................................................................................................................... 21
1.6.1. Aufgabenklärung: ................................................................................................................ 21
1.6.2. Lösungsversuche ................................................................................................................. 21
1.6.3. Lösungsauswahl ................................................................................................................... 23
2. Beeinflussung der Lebenslaufkosten ................................................................................................. 24
2.1. Was sind Lebenslaufkosten ........................................................................................................ 24
2.2. Was beeinflusst die Lebenslaufkosten ....................................................................................... 25
2.3. Wie erfolgt die Entwicklung der Lebenslaufkosten? .................................................................. 27
3. Einflüsse auf die Hauptkosten und ihre Kostensenkung ................................................................... 28
3.2. Einfluss der Aufgabenstellung .................................................................................................... 29
3.3. Einfluss des Konzeptes ............................................................................................................... 30
3.4. Einfluss der Gestalt ..................................................................................................................... 31
3.5. Einfluss der Stückzahl ................................................................................................................. 33
3.5.1. Stückzahl relevante Vorgänge ............................................................................................. 34
2

3.5.2. Ursachen für die Stückzahldegression ................................................................................ 35
3.6. Einfluss der Baugröße und der Abmessungen ........................................................................... 38
3.6.1. Pauschale Wachstumsgesetze für Kosten ........................................................................... 39
3.6.2. Einfluss der Abmessungsverhältnisse von Wirkflächen ...................................................... 42
3.7. Gemeinsamer Einfluss von Baugröße und Stückzahl ................................................................. 45
3.7.1. Formale Beziehung .............................................................................................................. 45
3.7.2. Berechnungsbeispiel ........................................................................................................... 46
3.8. Einfluss der Auslegung ................................................................................................................ 49
3.9. Einfluss des Materials ................................................................................................................. 50
3.9.1. Materialkosten .................................................................................................................... 50
3.9.2. Verringerung der Rohmaterialkosten.................................................................................. 51
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0. Vorbemerkungen
0.1. Allgemeines
WZM = Summe Baugruppen = Summe Einzelteilen
Konstruieren, Fertigen und Verkaufen nach Anforderungen des Marktes.
Technisches Produkt Grundsatz Betrieb Konstruktionstechnik, Fertigungstechnik und
Vertriebstechnik.
- KT: Übergeordneter Begriff für Entwicklung, Konstruktion und Arbeitsweisen bei der
Konstruktion.
- FT: (Produktionstechnik) Fertigungstechnologien, Fertigungsmittel und Produktionslogistik.
- VT: technischer Vertrieb, für die Verkaufsorganisation. Verkauf erklärungswürdiger Artikel.
Fähigkeit, Informationen aus unterschiedlichen Bereichen zu vermitteln.
KT+FT+VT: Einheit von Ziel/Kosten-orientierter, fertigungsgerechter Konstruktion
Ableitung von Ingenieursaufgaben.
Die Verknüpfung von Praxiswissen mit theoretischen Kenntnissen.
Schrittweise Entwicklung von Lösungsideen zu Produkten oder Verfahren
FAZIT:
- Konstrukteure müssen stets von einem entwickelten Produkt ein neues Produkt ableiten
können, wobei minimale Kosten und Praxiswirksamkeit im Mittelpunkt stehen.
- Ein entwickeltes Produkt muss beim Kunden hinsichtlich seiner Wirksamkeit beobachtet
werden.
0.2. Kosten bei der Konstruktion
Kosten sind im Feld bewerteter Güterverbrauch durch Material, Energie, Arbeits- und Kapitaleinsatz
der erforderlich ist, ein Produkt herzustellen oder eine Dienstleistung zu erbringen.
Bedeutung der Kosten:
- Langfristige Steigerung des Gewinns
o Erhöhung des Erlöses
• Hohe Stückzahl
• Relativ hoher Verkaufspreis
o Senkung der Kosten im eigenen Unternehmen
• Rationalisierung des Produktentstehungsprozesses
• Entwicklung kostengünstiger Produkte
Einflussgrößen verschiedener Kostenbereiche
4

- Lebenslaufkosten beinhalten die Selbstkosten, die beinhalten Entwicklungs- und
Konstruktionskosten und die wiederum Herstellkosten. Lebenslaufkosten sind
Nutzerbasierend und die anderen 3 Kosten Herstellerbasierend.
- Herstellkosten sind abhängig von der Güte des Konstruktionsergebnisses.
- E/W-Kosten beruhen auf der Wirtschaftlichkeit der Entwicklungsbereiche
- Selbstkosten beruhen auf Wirtschaftlichkeit des Gesamtunternehmens
- Lebenslaufkosten sind abhängig von Gebrauchswert des Produktes
Schwerpunkt: Senkung Herstellkosten durch kostengerechtes Konstruieren und
Entwicklungskosten
Direkt dem Herstellprozess zuordenbare Kostenanteile:
- Materialkosten
- Fertigungskosten
Also: Zusammenarbeit von den Ingenieuren aller Bereiche.
Prüfung der Aufgabenstellung, sodass das ökonomische Prinzip gewahrt wird. „So gut wie nötig, nicht
so gut wie möglich“
Lösungskonzepte variieren. Z.B. Einsatz neuer Werkstoffe, neuer Technologien, Verringerung von
Baugrößen, Berücksichtigung der effektiven Stückzahlen (Welche Fertigungsart ist sinnvoll?)
- Großseriengerechte Konstruktion
- Kostendegression durch Mengenrabatt beim Einkauf
- Einsatz leistungsfähiger Fertigungsverfahren
- Erhöhung normgerechter Teile
0.3. Einflüsse auf die Kostenentstehung
Ziel: Gewinnerhöhung
1. Erlös erhöhen
- Marktgerechtes Produkt
- Bessere Qualität
- Kürzere Lieferzeiten
- Besserer Vertrieb
- Besserer Service
2. Selbstkosten
2.1. Entwicklung kostengünstiger Produkte durch:
o Bessere Produktkonzepte
o Material-/Kostengünstige Konstruktion
o Montagegünstige Konstruktion
o Innerbetriebliche Normungen
5

Vorteile:
o Senkung der Baureihen
o Senkung der Teilevielfalt
o Senkung des Baukastenprinzips
2.2. Rationalisierung des Produktherstellungsprozesses
o Flexible Automatisierung der Fertigungstechnik
o Verbesserte Planung und Steuerung des Auftragsdurchlaufes
o Verringerung der Lagerbestände
Fazit:
Kosten
Groß
Möglichkeit der Kosteneinsparung
Kostenentwicklung kumuliert
1 2 3 4 5
Klein
Planung Entwicklung Produktion Nutzung Entsorgung
Änderungskosten: 1€ 10€ - 100€ 1.000€ >10.000€
Tendenz:
- Je höher die Kosten in der Produktentwicklung, desto höher die Folgekosten bei
Produktveränderung
- Kostengünstige Konstruktion ohne Änderungsmaßnahmen verringert die Nachfolgekosten.
1. Planungsphase: Projektentwicklung auf Kundenwunsch, Abschätzung der Kosten beim
Hersteller, Ergebnis: Angebot an den Kunden
o Realisierung einer Anpassungs- oder Variantenkonstruktion.
o Produktplanung: Finden einer innerbetrieblichen Entscheidungsfindung mit
längerfristigen Charakter Neu- oder Anpassungskonstruktion
2. Produktentwicklungsphase: Summe aller Maßnahmen zur regulären
Produktionsvorbereitung, Ergebnis: Fertigungs- und Nutzungsunterlagen
3. Produktionsphase: alles was die Fertigung betrifft. Ergebnis: reale Produktion nach Vorgabe
der Entwicklung
4. Nutzungsphase: Einsatz des Herstellerproduktes beim potenziellen Käufer. Ziel:
Nutzungsgewinn
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5. Entsorgung: Abschluss des Produktlebensprozesses, Ziel: Kostensparende
Umweltverträgliche Entsorgung und Wiederverwertbarkeit von Komponenten.
Resümee: Änderung sind umso teurer, je später sie erfolgen.
1. Target costing ( Zielkostenermittlung)
1.1 Weg der Notwendigkeit
Jede technische Festlegung stellt auch eine Festlegung der Kosten dar.
Die Kostenfestlegung muss simultan im Entwicklungsprozess kontrolliert werden.
Dilemma:
1. Kosten MÜSSTEN bei der technischen Entscheidung vorgehen
2. Wird das Produkt zu teuer sind zeit- und kostenintensive Änderungen nötig
Produkte sind dann kostengünstig, wenn sie zu Selbstkosten produziert werden, die deutlich
unter dem erzielten Verkaufspreis liegen
Ein gutes Entwicklungsteam schafft Produkte, die Kunden und das eigene Unternehmen
zufriedenstellen
Zielstellung: Kosten im Entwicklungsprozess steuern
Dabei ist zu betrachten:
Festlegung der Eigenschaften eines neu zu entwickelnden Produktes bei gleichzeitiger Entwicklung
eines marktkonformen hypothetischen Verkaufspreises (Verkaufspreis – Gewinn = Zielkosten)
Zielkosten stellen den finanziellen Rahmen für den Entwicklungs- und Fertigungsprozess dar
-Entwiklung der Kosten steuerung und entwiklung
-Festlegung der Egenschaften eines neuen bzw. entwikel
-gleichzeitiges entwikeln eines Marktkomformen
Verkaifspreises
7

Die neuen Schwerpunkte sind zu lösende Probleme:
1. Erstellung lösungsunabhängiger Anforderungslisten fällt oft schwer
2. Veränderte Kundenerwartungen und Aktivitäten der Wettbewerber erschweren die
Ermittlung der Gesamtzielkosten (keine Möglichkeit der Marktpreisbildung durch den
Vertrieb)
3. Ableitung von Teilzielkosten aus dem Gesamtziel erfordert hohen Abstimmungsaufwand
zwischen den Beteiligten
4. Die Erreichung der Zielkosten muss ständig während der Entwicklungsaktivitäten kontrolliert
werden
Umsetzung der Zielkostenbetrachtung führt auch zu Vorteilen:
1. Frühzeitige Ausrichtung auf Kundenbedürfnisse und genaue Markanalyse
2. Senkung der Gefahr unwirtschaftlicher Projekte
3. Entstehung kurzer Regelkreise und schneller Korrekturmöglichkeiten Senkung der
Entwicklungszeit
Aufspaltung der Zielkosten
\/
Auf einzelne Funktionen auf Baugruppen auf Bauteile
Teilkosten Teilkosten Teilkosten
Überwachung
\/
Entwicklungsprozess
\/
Aussagen für den Fertigungsprozess
\/
Managementprozess:
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Entwicklungsvorhaben bis zur vollständigen
Fertigungsdokumentation
Vorkalkulation des Produktes
Änderungen führten zu hohen Kosten
Erhöhung der Zeitanteile für die Änderung
Ergebnisse werden während aller Stadien der
Produktentwicklung auf Einhaltung der
Gesamtkosten überprüft
erkannte Abweichungen werden sofort korrigiert
verringerte Kosten, verringerte Zeitanteile für
Änderungen
Schnellere Marktpräsenz
1. Möglichkeit in sehr frühen Phasen des Entwicklungsprozesses den Verkaufspreis zu ermitteln
2. Konsequente mitlaufende Kontrolle der Teilzielkosten ermöglicht frühestmögliche Korrektur
von Abweichungen
3. Berücksichtigung aller mit dem Produktlebenslauf verbundenen Prozesse
Klärbare Fragen:
1. Wie ermittle ich die Gesamtkosten?
2. Wie gelange ich von den Gesamtzielkosten zu den Teilzielkosten?
3. Wie kontrolliere ich die Einhaltung der Zielkosten während der Produkterstellung?
4. Wie steuere ich den Entwicklungsprozess möglichst zielkonfliktarm?
1.3 Methoden zur Zielkostenermittlung
1.3.1 Aufgabenklärung
Anforderungsklärung Zielkostenermittlung Zielkostenaufspaltung
a. Klärung der Anforderungen
Notwendigkeit: Anforderungsliste 3 Schwerpunkte
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1. Festforderungen
2. Mindestforderungen
3. Wünsche
Technisch-Wirtschaftlich
1. Rein technische Anforderungen
(Qualität, Schwingungen, Festigkeit, etc.)
2. Schnittstellen:
a. technische Umgebung
(Sonderwerkzeuge, Herstellbare
Geometrien…)
b. Mensch, Gesellschaft, Umwelt
(Arbeitsschutz, Ergonomie,
Schmierstoffverbrauch…)
3. Kosten (Gesamtzielkosten,
Fertigungskosten, Planungskosten,
Material- und Herstellkosten…)
4. Gesetze, Normen, Patente, Garantien
(Schutzrechte auf Maschine,
Anschlussmaße,
Abnahmebedingungen…)
Organisatorisch
1. Zeit (Terminplan, Zulieferteile,
Inbetriebnahmezeit, Reparaturzeiten…)
2. Personal (Qualifizierungen,
Schulungsmaßnahmen…)
3. Hilfsmittel (Software, Datenbanken,
Hardware, Messgeräte….)
b. Funktionsanalyse
Definition der Funktionen die das Produkt erfüllen muss.
Aufgabenbereiche:
1. Entwickler veranlassen, dass sich Nutzer und Fertiger mit dem Zweck des zu konstruierenden
Systems auseinandersetzen
2. Formulierung der Grundfunktionen des technischen Systems z.B. Kraftverstärken, Stoff
trennen….
3. Veranschaulichung der Grundfunktionen an Prinzipdarstellungen
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Beispiel: Baugruppe Shutter
Aufbau
Teilfunktion Herstellkosten (Nachkalkulation)
Prismenträger Teilfunktion 1: Laserstrahl ablenken 50€
Drehmagnet TF2: Lageänderung der Ablenkeinrichtung 100€
Strahlabsorber TF3: Aufnahme der Strahlenergie 70€
Shutterpositionierblech TF4: Positionierung der Stellsensoren 75€
Platine mit Elektronik und Sensoren TF5: prellfreie Stellungsüberwachung 40€
Summe der Herstellkosten 335€
Eine Orientierung für den gesamten weiteren Verlauf der Produktion, Schwerpunkt sind Funktion,
Geometrie, Material und der Fertigungsprozess
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c. Ermittlung der Gesamtkosten
Wodurch werden die Gesamtkosten beeinflusst?
Fragen zur Klärung der Kosten:
- Wie viel ist ein potentieller Kunde bereit für das Produkt zu zahlen?
- Wie wird die technische Entwicklung in der Zukunft verlaufen?
Potentieller Kunde
Zulieferindustrie
Produkthersteller
Alternativhersteller
Kostensenkungspotentiale, die von Seiten der Technik
eingebracht werden können (z.B. Flexible Software für Steuerungen)
Wettbewerberprodukte
Wie viel werden die Produkte des Wettbewerbers leisten und kosten.
- Kundennutzen anhand verfügbarer Konkurrenzprodukte abschätzen
- Vermutete Innovationspotentiale einfließen lassen
- Abschätzung welche Kosten der Konkurrenz bei der Herstellung der Produkte entstehen
Eigene Vorgängerprodukte
Wie viel leisten und kosten die eigenen Vorgängerprodukte?
- Überprüfung der Realisierbarkeit der vom Markt abgeleiteten Zielkosten unter dem
Entwicklungs- und Produktionsbedingungen des eigenen Unternehmens.
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Kritische Analyse:
Warum ist das Produkt so teuer? Stückzahl ist zu klein, unangepasste Leistungsmerkmale sind
vorhanden
Warum kann die Konkurrenz so viel kostengünstiger anbieten? Stückzahl, Fertigung in
Billiglohnländern
Wofür ist der Kunde bereit viel zu bezahlen? Funktionsmöglichkeit eines Teils
Braucht der Kunde ein leistungsstärkeres Produkt, was er honorieren würde?
d. Aufspaltung der Gesamtzielkosten in Teilzielkosten
Voraussetzungen:
1. Kundennutzen
2. Kostenstruktur der Vorläuferprodukte gilt als Orientierung
3. Teilzielkosten sind möglichst für Baugruppen zu Bilden
4. Zielkostenspaltung muss im interdisziplinären Rahmen erfolgen und visuell durchschaubar
sein
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1.3.2. Erarbeitung kostengünstiger Lösungsansätze
Konkretisierungsstufen:
- Konzipieren = Lösungssuche mit Hilfe von Systematiken unter Zuhilfenahme von
physikalischen Effekten oder Variation der Gestalt
o Direkte Variation
• Von Flächen und Körpern (Form, Zahl, Lage, Größe)
• Flächen- und Körperbeziehungen (Verbindungsart, Berührungs-/Kontaktart,
Kupplungsart, Verbindungsstruktur – Getriebevarianten, Reihenfolge,
Kompaktheit der Bauweise)
o Indirekte Variation
• Stoffliche Eigenschaften (Werkstoff)
• Fertigungs-/Montagebedingungen
Bewegungen (Bezugssysteme, Bewegungsarten, zeitlicher Verlauf,
Freiheitsgrade)
Kraftübertragung (Lagerstellen, elastische Glieder, statischer
Bestimmungsgrad, Schaltungsart)
Getriebeart
o Umkehrung
• Geometrie des Teiles
• Kinematik des Prozesses
- Entwerfen = indirekte Gestaltvariation, Beeinflussung der Variation der
Werkstoffeigenschaften und die Variation der Fertigungsverbindungs- und
Montageverfahren. Gestalt Änderung der Bauweise
o Leicht- bzw. Kleinbauweise
o Fertigungsspezifische Bauweise (Blechbauweise)
o Integralbauweise oder Differentialbauweise
o Baureihen und Baukastenbauweise
- Ausarbeiten = fließender Übergang zum Entstehen. Es gelten die gleichen Umsätze wie beim
Entwerfen, aber mit spezielleren Vorgaben bezüglich Teilenormung, Maßtoleranz und
Rauheit
Produktionsgrundlagen = Entstehungsprozess Konstruktionsarten:
1. Neukonstruktion
Alle Konkretisierungsstufen müssen durchlaufen sein.
2. Anpassungskonstruktion
Sie behält das gegebene Konzept bei, es werden nur Details wesentlich geändert.
(Abmessungen, Formen, Lage der Baugruppen zueinander, Material, Fertigungsbedingung)
Nebenfunktionen sind neu auszulegen.
3. Variantenkonstruktion
Hauptsächliche Änderungen erfolgen für geometrische Festlegungen. Konzepte, Materialien
und Fertigungsverfahren bleiben erhalten.
2 Wege:
1. Die Suche nach vorhandenen Lösungen
2. Die Lösungssuche mit physikalischen Effekten
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Beispiel: Drucker:
Druckerart
Nadeldrucker
Laserdrucker
Physikalischer Effekt
Elektromagnetische Anziehung, Trägheit der
Mechanik, Stoßeffekt, Adhäsion (Kapillarwirk.)
Strahlungswärme, Thermoeffekt, Elektrostatische
Anziehung, Adhäsion (Kapillarwirk.)
Fazit: Die Suche nach grundlegenden physikalischen Lösungsmöglichkeiten erfolgt in Form von der
Zusammenfassung verschiedenster physikalischer Wechselwirkungen in Checklisten, Katalogen,
Patentschriften
Beispiel: „Shutter“ TFS: „Stellungsüberwachung“
Physikalischer Effekt
Resistiver Wegaufnehmer (Effekt: Ohmsche
Gesetz und elektrischer Widerstand)
Kapazitiver Wegaufnehmer (Effekt: Kapazität)
Induktive Wegaufnehmer (Effekt: Induktion)
Optoelektrischer Wegaufnehmer
Wechselwirkung zwischen Reflektion und
Adsorption)
Im Handel erhältliche Teile
Resistiver Drehwinkelgeber
Induktiver Näherungsschalter
Optoelelektrische Gabellichtschranke
1.4. Lösungsauswahl
In 2 Schritten:
- Analyse der Eigenschaften der alternativen Lösungen
- Bewerten von Lösungen im Hinblick auf definierte Entscheidungskriterien
1.4.1. Analyse der Produkteigenschaften
Der Vergleich der Ist-/Solleigenschaften aus technischer und wirtschaftlicher Sicht.
Arten von Analysemethoden:
- Überlegung und Diskussion mit dafür Kompetenten Personen
- Berechnung/Optimierung von Kennzahlen
- Wichtungs- und Wertungsmethodik (Simulation (techn. Bereich))
- Versuchsstadium von RP-Modellen
Erkenntnisse auf die Kostenanalyse: Kostenfrüherkennung, bei einer Vorentscheidung für eine
Variante muss die kostengünstigste Variante bekannt sein, durch eine Überschlägige Vorkalkulation
Holpflicht für Kosteninformation durch den Konstrukteur bei Entwicklungsprozessen
Vorkalkulation: relativ späte aber sichere Kostenanalyse.
Fertigungs- und Montageprozesse werden nach Kostenkriterien
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1.4.2. Bewertung und Entscheidung
Wertzuweisung und Gewichtung für die einzelnen Eigenschaften durch den Nutzer oder den Markt
Produktbewertung Vorgehensweise
- Bildung von Kriterien für die Bewertung.
- Wichtung der entsprechenden Bewertungen – Multiplikator für die Bewertung
- Punktvergabe für die Bewertung
- Punktsumme kritisch Vergleichen, Entscheidungsfindung
Bewertungsmethoden:
- Vorteil/Nachteilvergleich (immer im Team)
- Einfache Punktebewertung
- Gewichtete Punktebewertung
- Technisch/wirtschaftliche Bewertung
- Nutzwertanalyse
Auswahlliste ist die Basis für die Zielkostenbestimmung im Entwicklungsprozess.
Auswahlliste Beispiel Shutter TF 2: Lageänderung der Ablenkeinrichtung
Analyse der Eigenschaften
Bewertung der Eigenschaften
Bewert.kriterium Halbmagnet Miniaturzyl Drehmagnet Halbmagnet Miniaturzyl Drehmagnet
Kosten in € 15 30 80 + + -
Antriebsenergie Elektr. Druckluft Elektr.
Energie
Energie
+ - +
Baugröße in mm 22x35x32 φ8x35 φ25x25 + + +
Zeitverhalten ??? ??? ??? ??? ??? ???
Lebensdauer Sehr gut Gut Sehr gut + (+) +
Montierbarkeit Sehr gut Gut Sehr gut + (+) +
Störschonheit Sehr gut Gut Sehr gut + (+) +
Gesamtbewertung: ??? - -
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1.4.3 Zusammenfassung des methodischen Vorgehens
1. Aufgabe und vorgehen klären
1.0 Vorgehen planen, Team bilden, Verantwortlichen benennen
1.1 Gesamtzielkosten festlegen Gewinnziel des Unternehmens, Wirtschaftlichkeitsziel am
Markt, Kundenwünsche
1.2 Analyse ähnlicher Objekte Kostenstruktur bezogen auf Funktionen, Bauteile,
Fertigungsverfahren, Fremd-/Eigenfertigung festlegen
1.3 Schwerpunkte zum Kostensenken suchen
1.4 Gesamtkostenziel aufteilen, entsprechend den Aufgabenstellungen
2. Lösungen suchen
2.1 Suche bzgl. der Funktionen Funktionsvereinigung
2.2 Suche bzgl. des Konzeptes Baugrößenverringerung
2.3 Suche nach Gestaltungsmöglichkeiten weniger Einsatzmateriale, kostengünstigeres
Material, weniger Abfall, Wiederholteile, Nutzung von Baureihen
2.4 Suche nach Fertigungsmöglichkeiten andere oder weniger Fertigungsvorgänge,
weniger oder geeignetere Betriebsmittel, „optimierte Genauigkeit“, neue Montagevarianten
3. Lösung auswählen
3.1 Analyse der Alternativen durch Kostenabschätzung oder Kalkulation
3.2 Auswahl einer Lösung und Erstellung der Produktdokumentation
1.5 Fertigungs- und Kostenberatung der Konstruktion
Aufgaben:
- Vergleichskalkulation aufstellen
- Kostenabschätzung direkt am „Zeichenbrett“
- Angebote für Zukaufteile und Auswärtsfertigung zusammen mit dem Einkauf einholen
Ergebnisse und Ziele:
- Verringerung des Aufwandes und der Durchlaufzeiten für Änderungen
Konstruktion, Fertigungs- und Prüfplanung, Betriebsmittelplanung, NC-Programmierung,
Lagerhaltung, Einkauf
- Qualitätsverbesserung Fertigungsgerechtes Gestalten
- Wegfall nachträglicher Kostensenkungsmaßnahmen
1.5.1 Möglichkeiten zur Bildung von Kostenstrukturen
- Kosten für Anforderungen: Selbstkosten pro Stück
- Kosten für Produkteigenschaften /-Merkmale: Kosten für geringe Wartung
- Kosten für Anteile am Lebenslauf: Ausfallkosten, Folgekosten
- Kosten für Produktfunktionen: Funktionskosten, Maschinenstundenkostensätze
- Kosten für ABC-Teile: Schnittstelle zwischen Konstruktion und Planung
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- Kosten für Baugruppen und Bauteile, sowie Material und Fertigung: Schnittstelle zw. Planung und
Arbeitsvorbereitung
- Fertigungskosten bzgl. Einzelner Arbeitsgänge
- Fertigungskosten aus Rüst- und Einzelzeiten
- Fixe und variable Kosten
- Relativkostenbildung
1.5.2 Kostenstrukturen von Bauteilen
-Aufteilung von Kosten in verschiedene Anteile
Bsp.: Turbinengetriebe = Einzelfertigung
Leistung:
Drehzahlregulierung:
Achsabstand:
Gewicht:
10000kW
von 9000 auf 3000 U/min
450mm
2500kg
Teil € HK[%]
Gehäuse aus GG 11580 28
Räder aus 31CrMdV9 10780 26
Ritzelwelle aus 17CrNi6 1000
Radwelle
2 Radlager
2 Ritzellager 1660 4
2 Dichtungen und Deckel
Rohre 0,4
HK ges 41400 100
Montage 4520
Probelauf 2440
Fertigungsrisiko 4100
Gesamtkosten 52460
Erkenntnisse und Folgerungen:
- GG-Gehäuse muss teilbar sein, Fertigungsgerechte Gestaltungsanforderung
- Nitrierfähigkeit der Räder zum Erzielen der Laufeigenschaften Ist Einsatzhärten möglich?
- Ist Aufschrumpfen der Räder auf die Welle möglich?
- Materialsubstitution um die Kosten zu senken?
1.5.3 Funktionskosten
Kosten die zur Verwirklichung einer Funktion erforderlich sind
- Kosten pro Teilfunktion bessere Vergleichbarkeit mit Konkurrenzprodukten
- Kombinationen von Teillösungen mit den günstigsten Funktionskosten
- Beurteilung der Kosten einer Funktion im Vergleich zum Wert des Teiles
- Kostenabschätzung auf hohem Abstraktionsniveau
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Teilfunktionen:
TF1: Drehmoment vergrößern
TF2: Drehmoment teilen
TF3: Zahnräderlager: Deckel und Wellen
TF4: Getriebe abdichten: Dichtungen Deckel, Gehäuse
TF5: Rohrleitungen: Räder und Lager schmieren
Funktionskosten sind auf der Basis vorhandener konkreter Lösungen zu ermitteln.
Funktionskosten sind generell die gesamten Herstellkosten zu Verbindung der Ermöglichung der
einzelnen Funktionen
Bsp.: Funktionen
Achssicherung eines Kugellagers mit 50 mm
Alternative A: mit Nutsicherung Funktionskosten: 100%
- Nutmutter ist ein Kaufteil nach DIN 70851 Einkaufspreis: 28% 1/3 Kaufteil-
- Sicherungsblech DIN 70952 EK: 5% Anteil
-Gewinde und Freistich drehen Fertigungskosten: 23%
-Einfräsung für Sicherheitsblech FK: 25%
- Montage 20%
Alternative B: mit Wellensicherungsring Funktionsk.: 40%
- Wellensicherungsring EK: 4%
- Einstich drehen FK: 20%
Montage 16%
1.5.4 Relativkosten
Hilfsmittel zum kostengünstigen Konstruieren (VDI 2225 Blatt 2) DIN 32990, DIN 32992
Relativkosten werden gebildet indem man die Kosten von Baureihen, Werkstoffen und
Fertigungsverfahren auf die Kosten einer Basis bezieht.
Bsp.: Basis
- Rundmaterial 35-100 Ust-37-2 (DIN1013) Bezugsmenge 1000kg
die Kosten der anderen Werkstoffe werden durch die Kosten des Basiswerkstoffes geteilt,
Ergebnis ist eine Materialkostenrelativzahl relative Materialkosten K V *=0,5-30
Vorteile der Relativkosten:
- Relativkostenzahlen aus wenigen Ziffern sind leicht merkbar
- Relativkosten ändern sich im Laufe der Zeit weniger als Absolutkosten
- weniger Probleme bei der Geheimhaltung
- Zahlen sind in Werksnormen integrierbar kostengünstige Vorauswahl für Lösungen
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1.5.5. Regeln
Regeln sind Handlungsrichtlinien die auf Erfahrungen beruhen und Zielsetzungen
Beinhalten. Hängen ab von Randbedingungen und Gültigkeitsdauer.
Inhaltliche Zielstellungen:
- Keine genaue Kalkulation „jeder Kleinigkeit“ Tendenzaussage allg. Art
- Regeln sind immer „von Fall zu Fall-Entscheidungen“
Beispiel: Entwicklungsaufwand
- Konstruktionskosten + Herstellungskosten = f(Masse und Stückzahl eines Produktes)
Konventionelle Konstruktion
(ohne besonderen Aufwand
bezüglich der Kosten)
Kostengünstige Konstruktion
(Verlängerung der
Konstruktionszeit um 20%,
Senkung der Kosten um 30%)
Fall A: Herstellung einer kleinen Vorrichtung (10kg) mit Stückzahl 1
Konstruktionskosten (60€/h) 5h = 300€ 5h + 20% = 6h = 360€
Herstellungskosten 50€ 50€ - 30% = 35€
Gesamtkosten 350€ 395€ (= 13% mehr)
Fall B: Sondergetriebe mit 5 Stufen (250kg) Fertigungsstückzahl 1
Konstruktionskosten (60€/h) 300h = 18.000€ 300h + 20% = 360h = 21.600€
Herstellungskosten 50.000€ 50.000€ - 30% = 35.000€
Gesamtkosten 68.000€ 56.600€ (= 17% weniger)
Fall C: Herstellung einer kleinen Serienbaugruppe (10kg), Stückzahl 10.000
Konstruktionskosten (60€/h) 200h = 12.000€ 200h + 20% = 240h = 14.400€
Herstellungskosten 500.000€ 500.000€ - 30% = 350.000€
Gesamtkosten 512.000€ 364.400€ (= 28% weniger)
1.5.6. Checklisten
Anforderungsliste
- Funktionen
o Sind die Funktionen der Baugruppe oder des Teiles geklärt?
o Ist die Funktionserfüllung eindeutig, einfach und sicher?
o Sind Funktionen in ein anderes Bauteil integrierbar?
o Sind Funktionen auf mehrere Teile übertragbar?
o Ist der Material- und Fertigungsaufwand für die Funktionserfüllung gerechtfertigt?
- Material
o Ist das Rohmaterial als Kaufteil kostengünstig zu beschaffen?
o Kann anderes Kostengünstiges Material verwendet werden?
o Können Norm- und Standardteile verwendet werden?
o Kann das Rohteil aus einem anderen Werkzeug hergestellt werden?
o Kann der Verschnitt durch die Gestaltung des Teiles realisiert werden?
o Ist das Ausgangsteil als Guss-, Schmiede, Sinter- bzw. Blechteil herstellbar?
o Kann das Halbzeug bzw. Rohteil vorbehandelt bezogen werden?
- Fertigung
o Wird die Fertigungstechnologie im Hause beherrscht?
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o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Passt das Bauteil in das Firmenspezifische Spektrum?
Muss das Teil im Hause gefertigt werden?
Sind die Fertigungszeiten gerechtfertigt?
Ist die Reihenfolge der Arbeitsgänge optimal?
Ist die Fertigung auf anderen Maschinen kostengünstiger?
Sind andere Verfahren zur Werkstofftrennung, zur Oberflächenbehandlung, zum
Fügen und Montieren möglich?
Dienen alle bearbeiteten Flächen der Funktionserfüllung?
Müssen alle Wirkflächen bearbeitet werden?
Ist eine geringere OF-Qualität und sind größere Toleranzen möglich?
Können unterschiedliche Abmessungen vereinheitlicht werden?
1.6. Beispiel
1.6.1. Aufgabenklärung:
1. Prinzipieller Aufbau der Gesamteinrichtung
2. Detaillierte Aufschlüsselung der Baugruppe
3. Zuordnung von Teilzielkosten auf die Baugruppe
Forderungen:
1. Senkung der Herstellkosten des Lasers um 23%
a. Ableitung der Gesamtzielkosten
2. Aufspaltung der Teilkosten auf der Basis des Vorgängermodells auf die einzelnen Baugruppen
1.6.2. Lösungsversuche
Baugruppe bestehend aus 5 Bauteilen mit jeweils definierter Teilfunktion und definierten
Herstellkosten je Bauteil
Bauteil Teilfunktion Herstellungskosten
Prismenträger TF 1: Ablenkung des Laserstrahls 25€
Drehmagnet TF 2: Lageränderung der Ablenkeinrichtung 50€
Strahlabsorber TF 3: Aufnahme der Strahlungsenergie 35€
Shutterpositionsblech TF 4: Positionierung der Stellsensoren 37,50€
Shutterplatine mit Elektronik TF 5: Stellungsüberwachung 20€
Anforderungsliste Funktionsanalyse
Teilfunktionen Ergebnis:
o TF 1: keine Alternative
o TF 3: keine Alternative, alternativ kann das Teil
aber gefertigt werden
• Absorptionsprinzip
• Kostensenkung durch Variantengestaltung
TF 3
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o
Schwachstellen:
Kühlbohrungen sind ungünstig gestaltet
o Spannvorrichtung ist nötig
o keine Gleichmäßige Zu‐ und Abführung
o Kein Günstiges Zusammentreffen der Bohrungen
o Zu kleine Bohrungen
o Strömungsgeschwindigkeit sehr gering
Einbringung der Strahlablenkungsgeometrie
Anzahl der Arbeitsschritte zu groß
Variationsmerkmal
Lage und Anzahl der Kühlbohrungen
Durchmesser der Bohrungen
Größe der Absorberplatte
Form der Absorberplatte
Dichtungspfropfen
Auslegung der Kühlanschlüsse
Größe der Absorberfläche
Begründung
sicheres Zusammentreffen der Bohrungen
keine große Spannvorrichtung
bessere Wärmeabführung
Werkzeugbruchgefahr geringer
größere Kühlleistung
Folgt aus der Größe der Bohrungsdurchmesser
Einfache Geometrie
weniger Bearbeitungsschritte
Blindpfropfen benötig
Einfachere Auslegung der Kühlanschlüsse
Größere Fräser = Senkung der Hauptzeit
Variationsmerkmal
Form der Absorptionsfläche
Form des Absorbers
Lage und Anzahl der Kühlbohrungen
Begründung
einfachere Fertigungsmöglichkeit
besser Wärmeabführung
besser Diffusionsmöglichkeit
Gleichmäßige Temperaturverteilung
Einfachere Fertigung
sicheres Zusammentreffen der Bohrungen
keine Spannvorrichtung
bessere Wärmeabführung
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Variationsmerkmal
Einheitliche Bohrungsgeometrie
Größe des Absorbers
Lage der Kühlbohrungen
Begründung
Einfachere Fertigung
Kompaktere Bauweise
Materialsparrender
Einfacher Fertigung
weniger Umspannungen
allseitige gleichmäßige Kühlwirkung, da alle
Prozesse in einer Ebene stattfinden
Fazit:
- Variante 1‐3 ermöglichen die Realisierung der TF1 und TF3
- Es können physikalische Effekte und käufliche Nutzungen realisiert und genutzt werden (TF5)
Ergebnis:
- Der Shutterpositionsblock TF4 ist überflüssig
1.6.3. Lösungsauswahl
Bewertungskriterium Hubmagnet Miniaturzylinder Drehmagnet
Kosten 12,50€ + 22,50€ + 60€ -
Antriebsenergie Elektrische Energie + Druckluft - Elektrische Energie +
Baugröße 22x25x32 mm + φ8x35mm + φ25x25 mm +
Zeitverhalten ??? ? ??? ???
Lebensdauer Sehr gut + Gut + Sehr gut +
Montierbarkeit Sehr gut + Gut + Sehr gut +
Störanfälligkeit Sehr gut + Gut + Sehr gut +
Gesamtkosten + - -
+ = Ausreichende Erfüllung des Kriteriums
- =nicht ausreichende Erfüllung des Kriteriums
? = keine Aussagefähigkeit
Berechnung der Hubbewegung mit aufgesetztem Prismenträger
- Nachweis dass die in der Anforderungsliste verlangten max. zulässigen 10ms für den
Unterbrechervorgang eingehalten werden können.
Ergebnis:
- Erste grobe Kostenschätzung = 30% Senkung
- TF4 fällt weg
- TF1 und TF3 haben eine verbesserte Fertigungsgrundlage (siehe 2 Arbeitsblätter)
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2. Beeinflussung der Lebenslaufkosten
Wie kann man Lebenslaufkosten eines Produktes zum Vorteil des Nutzers aus der Sicht des
Produktplaners verringern?
2.1. Was sind Lebenslaufkosten
Das ist die Zeitdauer während der ein Produkt oder einen Produktprogramm vom Hersteller
gebaut und vertrieben wird.
Kosten, die beim Kauf anfallen, durch die Nutzung anfallen und bei seinem Rückbau erforderlich sind.
24

2.2. Was beeinflusst die Lebenslaufkosten
Fazit:
- Die Zunahme der Komplexität der Optimierungsaufgabe (Produktgestaltung), führt zu einer
Erhöhung der Lebenslaufkosten
- Unterschiedliche Kostenschwerpunkte müssen vor Beginn der Produktentwicklung bekannt
sein.
Allgemeine Schwerpunkte der LLK
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Motor A: 2-Takt-Großdieselmotor, Leistung: 8800kW, Gewicht: 400t, komplett gegossen
Motor B: 4-Takt-Mittelschnellläufer, Leistung: 8800kW, Getriebe: 17t, Gewicht: 120t
- Reisekosten: Hafengebühren, Brennstoff
- Tagungskosten: Unterhalt, Löhne, Versicherungen
- Kapitalkosten: Abschreibungen
- Motor B: wird mit hochwertigem Dieselöl betrieben
- Durch Ölkrise Kraftstoffsteuer
o Motor B = unrentabel
- 1973 – 1990 Motor A wurde eingesetzt
o Vorteile: Schweröl einsetzbar, direkte Bewegung der Schraube
- Einflüsse auf die Lebenslaufkosten:
o Produktart
• Einzelfertigung / Serienfertigung? ; Qualität?
o Konstruktionsprinzip
• Mechanisch / hydraulisch / elektrisch ?
o Produktnutzung
• Wie lange will ich das Produkt nutzen / Einsatzdauer, Verschmutzungsgrad,
Temperatureinflüsse
o Wartung und Instandhaltung
• Ersatzteilfrage, Fehlersuche /-Überwachung
o Kostenstruktur beim Nutzer
• Wenn Lohnkostenstruktur gesenkt wird, rückt Automatisierungsgrad in den
Hintergrund
o Kosten für umgesetzte Energie und Stoffe
o Produktlebensdauer
o Langfristiger Trend in der Entwicklung
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2.3. Wie erfolgt die Entwicklung der Lebenslaufkosten?
3-Schritte-Prinzip:
1. Aufgaben und Vorgaben klären
2. Lösungen suchen
o Funktionen
o Prinzip (Konzept der Automatisierung)
o Gestalt des Objektes (Integralbauweise, Zuverlässigkeit)
o Material (Leichtbau, Verschleißfestigkeiten)
3. Lösungen auswählen
o Analyse und Bewertung
o Erprobung und Versuche
o Vorzuglösung begründet darstellen
Regeln:
- Allgemeine Bedingungen (verlustarme, zuverlässige und lebensdaueroptimale
Konstruktionsprinzipien
- Niedrige einmalige Kosten (Transportkosten, Aufstell- und Anlernkosten)
- Niedrige Betriebskosten (Energiesparen, Rollreibung anstatt Gleitreibung, Senkung von
Strömungsverlusten, Senken der Kosten für Betriebs- und Hilfsstoffe, wenig Sonderstoffe,
Seltener Softwarewechsel)
- Niedrige Instandhaltungskosten (Inspektion und Wartung [möglichst selten], einfache und
sinnfällige Maßnahmen, gut Demontierfähigkeit für Inspektionsmaßnahmen)
- Niedrige Instandsetzungskosten (Senkung durch einfache Wechselvorgänge, kostengünstige
Ersatzteile, klare Hinweise für Wechselvorgänge, gute Zugänglichkeit zu den Wirkstätten,
keine Sonderwerkzeuge, keine nachträglichen Montiermaßnahmen)
- Niedrige Entsorgungskosten (direkter Wiederverkauf oder vollständig Recyclebarkeit
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3. Einflüsse auf die Hauptkosten und ihre Kostensenkung
28

3.2. Einfluss der Aufgabenstellung
29

3.3. Einfluss des Konzeptes
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- das neue Wirkprinzip bewirkt eine Teilreduzierung durch Einsatz neuer Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
3.4. Einfluss der Gestalt
Gestalt:
31

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3.5. Einfluss der Stückzahl
Definition: Gesamtstückzahl, Loszahl, Losgröße
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3.5.1. Stückzahl relevante Vorgänge
a) Kosten bei (Neu-)Konstruktionen
- auf die gesamte Stückzahl bezogen
- einmalig anfallende Kosten:
o Planung
o Marktanalyse
o Konzept
o Entwurf
o Ausarbeitung
o Berechnung
o Orientierende Versuche
o Spezifizierte Fertigungsinvestitionen
o Prototypenherstellung
o Erstmalige Vertriebs und Werbungskosten
b) Herstellkosten
- Auf die Losgröße bezogen
-
- Direkte Kosten
Beschaffungskosten
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3.5.2. Ursachen für die Stückzahldegression
Aus den Kostenstrukturen sind die Höhe des Rüstkostenanteiles und die Empfindlichkeit bezüglich
der Degression ablesbar.
Empfindlichkeit = Tendenzaussage
Hoher Rüstkostenanteil [80%] Niedriger Rüstkostenanteil [20%]
y-Achse = HK in €/Stück
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o Es ist anzustreben dass Fertigungskosten ein Mindestanteil von 50%
rüstzeitbezogenen Kosten haben
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- Bei leistungsfähigen Fertigungsverfahren und steigender Losgröße, sinken die Stückkosten,
aber meist steigen die einmaligen Kosten.
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Beispiel: Fertigungskosten fallen um ca. ein Viertel, wenn eine Tagesproduktion von 10 auf 1000
Motoren gesteigert werden kann.
n1 = Ausgangsstückzahl ; n2 = neue Stückzahl
3.6. Einfluss der Baugröße und der Abmessungen
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3.6.1. Pauschale Wachstumsgesetze für Kosten
39

d) Einflussgröße Baugröße
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3.6.2. Einfluss der Abmessungsverhältnisse von Wirkflächen
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Fazit:
Lieber breite als schmale Filter
Oberfläche (Stirnfläche, Mantel)
Filterleistung
c) Durchström-Wasserpumpen, Papier- und Druckmaschinen
- Maßnahmen unter b) gelten auch für die Technik von c)
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- der Leistungszuwachs der Anlage erfolgt durch die Zunahme der Schaufelwirkfläche
- die Breite der Wirkfläche ist wichtiger als der Durchmesser
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3.7. Gemeinsamer Einfluss von Baugröße und Stückzahl
3.7.1. Formale Beziehung
Bei steigender Stückzahl nehmen die Einzelkosten und die Materialkosten ab.
Formel für Stückzahl- und Baugrößen-Einfluss:
HK 0,1 = Einstückfertigung der Baugröße 0 (Grundvoraussetzung)
Klammerwert: Kostenanteilsfaktor
Ausgangspunkt: Kostenstruktur für die Einstückfertigung der Baugröße 0.
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3.7.2. Berechnungsbeispiel
46

47

Ableitbare Konstruktionsregeln für Teile mit Gewichten über einer Tonne.:
- derartige Teile haben immer überwiegend Material- und Wärmebehandlungskosten
o materialsparend konstruieren (Rippen für Vollmaterial)
o kostengünstiges Material
- Fertigungskosten aus Einzelzeiten sind immer ein Minimum
o Vermeidung von Fertigungsvorgängen (wenige Prozessstufen)
o Rationelle Fertigungsverfahren einsetzen
o Leicht ver- und bearbeitbares Material einsetzen
o Stückzahl spielt keine Rolle
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3.8. Einfluss der Auslegung
Festlegung der Nennbeanspruchung von Wirkflächen einer Maschine
Allgemeine Festlegung der technischen Grenzen.
• abrasiver Verschleiß als Grenze
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3.9. Einfluss des Materials
3.9.1. Materialkosten
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3.9.2. Verringerung der Rohmaterialkosten
3.9.2.1. Überblick
3.9.2.2. Verringerung des Materialvolumens
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52

3.9.2.3. Verringerung der Materialkosten pro Volumen
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Regeln für die Bearbeitungszeit: Zerspanbarkeit:
-
- Gusswerkstoffe verhalten sich wie mittelfeste Stahlwerkstoffe
- Hochfeste Werkstoffe und Sonderwerkstoffe gelten als schwer zerspanbar
Kostengünstig durch Funktionssteuerung
Kraftübertragung
Kohlenstoffstähle
Oberflächenbehandlung
Verschleiß- und Korrosionsschutz
Verschleißschutz
gegen gleichmäßigen Abrieb,
Festfressen verhindern, OF-Ermüdung
Maßnahmen: Auftragsschweißen,
Flammspritzen von Hartstoffschichten,
Plattieren, Gummieren, Erhöhung der
Werkstoffhärte (Induktionshärten)
Verwendung: OF-gehärteten Bauteil
anstatt durchgehärteten Bauteilen,
Einsatzhärten, Gasnitrieren, Borieren
Korrosionsschutz
Gegen ebenmäßigen Abtrag,
Spaltkorrosion, Kontaktkorrosion,
Schwingungs- und Spannungsrisse
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3.10. Einfluss der Fertigungsverfahren
3.10.1. Überblick
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Die Fertigungskosten werden von Fertigungsverfahren und deren Folgen sowie den davon
abhängigen Montageprozess beeinflusst. Einfluss auf die Wahl der FV:
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Feinwahl:
Fertigungs- und Montagegerechte Gestaltung
a) Wahl des Fertigungsverfahrens:
Ausgangspunkt sind die betrieblichen Möglichkeiten. Die Kenntnis der typischen Eigenschaften der
Fertigungsverfahren ist notwendig. FV = f(Fertigungsaufgabe).
Alternative FV = f(Werkstoff, Stückzahl, Bearbeitungsqualität), zum Beispiel:
Schneiden
Verbinden
Laserstrahlschneiden Nibbeln Schweißen Schrauben
Rollnahtschweißen Punktschweißen Mehrlagenschweißen
LS-Schweißen Widerstands~
Serienfertigung (KSF, MSF)
Investitionskosten Anlagentechnik konstruktive Ausführung (für Schneiden) LS-Schneiden
Welche Änderungen am Bauteil führen zur Senkung der Taktzeit?
Welche Änderungen am Bauteil führen zur Verringerung der Nebenzeiten?
Welche Änderung am Bauteil führen zur Senkung der Investitionskosten?
b) Struktur der Fertigungskosten
FK = FLK + FGK + SEK
Teilefertigung + Montage
Einflussnahme:
- Hohe Investitionskosten
- Einfache Arbeitsplätze
- Fertigungsbedingungen
Die Kostenstrukturen von Fertigungsfolgen für typische Bauteile sind dann notwendig, um zu
beeinflussende Schwerpunkte zu erkennen, bei denen durch geeignete Fertigungsverfahren, der
konstruktive Zusatzaufwand minimiert werden kann.
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c) Grenzstückzahl
o Ist ein wesentliches Hilfsmittel zur Findung des richtigen Fertigungsverfahrens
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d) Fertigungsgerechte Gestaltung
= f(Verfahren, Stückzahl)
Fertigungsverfahren
Schweißkonstruktion
Stahlguss
Grauguss (oder Sphäroguss)
Spanen aus dem Vollen
Blechpressteil
Merkmal
Schweißnaht (Lage, Art)
Teilungsfuge + Rippenstruktur
Teilungsfuge + Rippenstruktur
Art des Graphit Art des Verfahrens
Nur bei Einzelfertigung
Schalenbauweise + Monturbauweise
(Schweißen, Kleben, Schrauben)
Gemeinsame Größen, die beachtet werden müssen:
- Beachtung des Kraftflusses
- Laufgenauigkeit (Schleifen)
- Herstellung des Ausgangszustandes (Nahtvorbereitung, Einsenkungen)
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