Produktionstechnik I Vorlesung 6/7

1. Neuplanung
   • Wann: Neuerstellung
   • Prinzip: Generieringsprinzip
2. Ähnlichkeitsplanung
   • Wann: Neuerstellung
   • Prinzip: Ähnlichkeitsprinzip
3. Variantenplanung
   • Wann: Neuerstellung
   • Prinzip: Variantenprinzip
4. Änderungsplanung
   • Wann: Ändern
   • Prinzip: Ähnlichkeitsprinzip/Variantenprinzip
5. Wiederholplanung
   • Wann: Wiederholen
   • Prinzip: Generieringsprinzip/Ähnlichkeitsprinzip/Variantenprinzip

1. Planungsdaten
   • Gewährleistung der Datenqualität
   • Sicherstellung der Datenkonsistenz
2. Planungsergebnisse
   • Verbesserung der Planungsqualität
   • Ermittlung reproduzierbarer Vorgabezeiten
3. Planungstätigkeiten
   • Rationalisierung der Arbeitsplanerstellung
   • Verringerung der Durchlaufzeiten in der AV
   • Sicherung des Planungswissens
   • Erhöhung der Flexibilität

1. Planungsmethode
2. Planungsfunktionen
3. Bearbeitungsverfahren
4. Teilespektrum
5. Automatisierungsgrad
6. Beschreibung der Bearbeitungsaufgabe

1. Produktmodell
2. Prozessmodell
3. Betriebsmittelmodell

1. Kostenplaung/Kalkulation
2. Planung von Fertigung und Montage
3. Prüfplanung
4. Fertigungs und Prüfmittelplanung

Betriebsmittel sind nach VDI-Richtline 2815 „Anlagen, Geräte und Einrichtungen, die zur betrieblichen Leistungserstellung dienen“.

Einteilung:

1. Ver- und Endsorgungsanlagen
2. Fertigungsmittel
3. Mess- und Prüfmittel
4. Fördermittel
5. Lagermittel
6. Mittel der Organisation
7. Innenausstattung
8. sonstige Hilfsmittel

1. Fertigungsmittel

Mittel zur direkten oder indirekten Form-, Substanz- oder Fertigungszustandsänderung mechanischer bzw. chemisch-physikalischer Art.

Beispiele :Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, Vorrichtungen und Formwerkzeuge    

2. Mess- und Prüfmittel

Mittel, die bei der Durchführung von Fertigungsaufgaben zum Prüfen von Maßhaltigkeit, Funktion, Beschaffenheit und besonderen Eigenschaften dienen.

Beispiele: Koordinatenmessanlagen, Mess- und Prüfautomaten, Messschieber und Fühlerlehre 

Werkzeuge sind Fertigungsmittel, die unmittelbar auf ein Material einwirken, zur Form- oder Substanzveränderung mechanischer oder physikalisch-chemischer Art.

Gliederung nach unterschiedlichen Kriterien möglich:

1.  Fertigungsverfahren (Beispiel: DIN 8580)
2.  Bauformen
3.  Konstruktionsmerkmale 

Vorrichtungen sind Fertigungsmittel, welche die Lage eines Materials zum Werkzeug bestimmen und bis zur Beendigung der Bearbeitung sichern.

Funktionen: Werkstück bzw. Werkzeug

1. aufnehmen
2. führen
3. positionieren
4. steuern

1. Standardvorrichtung

• unabhängig von der Aufgabenstellung
• festgelegter Anwendungsbereich
• keine Eigenfertigung

2. Baukastenvorrichtung

• Aufbau aus standardisierten Bauelementen
• vollständige Demontage nach dem Einsatz
• keine Fertigung

3. Spezialvorrichtung

• an bestimmte Aufgabenstellung angepasst
• begrenzte Möglichkeiten der Zerlegung
• Herstellung einschließlich Konstruktion, Fertigung und Montage

Planung

1. der Verwendung
2. der Eigenschaften
3. der Anforderungen
4. der Spezifikation und
5. des Einsatzfeldes

von Prüfmitteln als Teil der Fertigungsplanung sowie deren Beschaffung bzw. Fertigung.

Diagramm

1. Geometrieprozessor: setzt eine CAD-systemspezifische Modelldarstellung in ein standardisiertes Datenaustauschformat um
2. NC-Prozessor: wandelt die Beschreibungen des Datenaustauschformates in die systemspezifische Darstellung des NC-Programmiersystems um.
3. Preprozessor: generiert maschinenunabhängige Daten, mit Hilfe von Programmbausteinen zur Verarbeitung geometrischer und technologischer Daten
4. Postprozessor: passt das maschinenneutrale Format an die Erfordernisse einer bestimmten Werkzeugmaschine an

• An den spanenden Fertigungsverfahren orientierte Programmiermethode mit einheitlichen Dialogen
• Graphisch-interaktive Eingabe ohne Kenntnis einer Programmiersprache
• Graphische Simulation des Bearbeitungsprozesses
• Optimierung / Änderung von Programmen in gleicher Methode wie Neuprogammierung
• Einheitliches System für Werkstatt und Arbeitsvorbereitung
• Modul zur Verwaltung und Übertragung von Daten (Werkzeuge, Spannmittel, Programme)
• Wirkungsvollerer Einsatz des Facharbeiters als bei numerisch gesteuerten Fertigungseinrichtungen 

Manuelle Programmierverfahren (Playback oder Teach-In)

Vorteile:

• leicht erlernbar, geringere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit des Rechners

Nachteile:

• großer Speicherplatzbedarf beim Playback-V erfahren, schlechte Korrekturmöglichkeiten, schlechte Dokumentation, direkte Programmierung, damit erhöhte Kosten durch Stillsetzen der Anlage

Maschinelle Programmierverfahren (Programmieren mit Programmiersprachen)

Vorteile:

• gute Dokumentation, relativ einfache Beschreibung komplexer logischer Abläufe, einfache Korrekturmöglichkeiten, maschinenferne (indirekte) Programmierung

Nachteile:

• Vorkentnisse sind nötig, höhere Anforderungen an die Leistungsfähigkeit des Rechners 

Beschreibung alternativer Prozessketten

• Ermitteln der Prozessketten der zur Auswahl stehenden alternativen Verfahren. Neben dem eigentlichen Herstellungsprozess sind auch die vor- und nachgelagerten Prozesse zu berücksichtigen. Identifizieren jener Prozesse, deren Kosten durch die Verfahrensentscheidung beeinflusst werden.

Ermittlung produkt- und verfahrensspezifischer Kostentreiber

• Bestimmen der Kostentreiber für jeden der identifizierten Prozesse.Dabei handelt es sich um technisch-organisatorische Produktparameter (z.B. Toleranzen, Oberflächengüte) oder um verfahrensspezifische Parameter (z.B. Schnitt- oder Vorschubgeschwindigkeit)

Ermittlung der ressourcenspezifischen Prozesskosten

• Herleiten des funktionellen Zusammenhangs zwischen Kostentreiber und Ressourcenverzehr (z.B. Maschinennutzungszeit = Fräserweg / Vorschubgeschwindigkeit). Ermitteln der Kostenfunktion (Kostensatz) für jede genutzte Ressource (z.B. Personal, Betriebsmittel, EDV) aus den angefallenen Kosten früherer Abrechnungsperioden. Zu beachten ist, dass nur diejenigen Kostenarten Berücksichtigung finden, die durch die Verfahrensentscheidung beeinflusst werden (bspw. keine kalkulatorischen Abschreibungen)

Kostenvergleich

• Vergleichen der Summe der ermittelten Prozesskosten der alternativenProzessketten 

Arbeitsplanung umfasst alle einmalig auftretenden Planungmaßnahmen, wie die fertigungs- und ablaufgerechte Gestaltung der Arbeitsgegenstände und Betriebsmittel, die Festlegung der Arbeitsverfahren, -methoden und –bedingungen sowie die Bereitstellung der Menschen und Betriebsmittel unter ständiger Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit. 

1. konstruktionsorientierte Aufgabengebiete. 

direke Maßnahmen:

• Kontrolle der Konstruktionsergebnisse
• Anstoßen konstruktiver Änderungen

präventive Maßnahmen

• Konstruktionsberatung
• Ausarbeitung von Konstruktionsempfehlungen

2. Arbeitsplanungsorientierte Aufgabengebiete

• Bereitstellen der erforderlichen Eingangsinformationen
• Suche nach ähnlichen Teilen und Wiederholteilen
• erste Planungstätigkeiten, wie Auswahl des Rohmaterials
• Auslösung der Betriebsmittelkonstruktion und -planung
• grundlegende Entscheidungen

1. Rohteilbestimmung
2. Fertigungsverfahrenauswahl
3. Prozessfolgeermittlung
4. Maschinenauswahl
5. Auswahl von Vorrichtungen und Werkzeugen
6. Vorgabezeitermittlung

• Bindeglied zwischen Konstruktion und Fertigung
• Arbeitsplanung und Arbeitssteuerung

Diagramm

• Stücklisten mit Mengenangaben
• Konstruktionszeichnung
• Information über zur Verfügung stehende Arbeitsplätze und Fertigungsverfahren 

Fertigen ist das schrittweise Verändern der Form und / oder der Stoffeigenschaften eines Körpers oder Stoffes, so dass dieser von einem Rohzustand in einen Fertigzustand überführt wird. Die einzelnen Schritte zum Fertigzustand werden als Arbeitsvorgang bzw. Fertigungsschritt bezeichnet. 

1. Fertigungszustand
   • Rohteile, Fertigteile
2. Größe
   • Großteile, Kleinteile
3. Räumliche Gestalt
   • Rotationsteile, Flachteile
4. Fertigungstechnisches Verfahren
   • Gussteile, Sinterteile, Massivteile
5. Nach Art und Umfang der vorhandenen Fertigungsunterlagen
   • Ähnlichkeitsteile,Wiederholteile

Dies dient dazu, aus dem bekannten Bedarf an einem übergeordneten Teil den Bedarf an einem untergeordneten Teil zu berechnen. So können die Bedarfe pro Teil unabhängig von ihrer Fertigungsstufe gemeinsam disponiert werden. 

• Technologische Kriterien (Werkstoff, Gestalt, Oberfläche)
• Wirtschaftliche Kriterien (Beschaffungskosten, Bearbeitungskosten)
• Zeitliche Kriterien (Beschaffungszeit) 

• Werkstückdaten (Werkstoff, max. Abmessungen)
• Maschinendaten (Leistung, Abmessungen des Arbeitsraums)
• Aktuelle Prozessfolge (Vorgänger/Nachfolgerprozess, technologische Zwangsfolge)
• Auftragsdaten (Losgröße, Optimierungskriterium) 

• Schätzen
• Zeitaufnahmen nach Methoden von REFA
• Berechnung mittels Formeln
• Multimomentverfahren 

• Spannmittelplanung
• Operationsbestimmung
• Werkzeugbestimmung
• Schnittstrategiebestimmung
• Optimierung der Schnittwerte
• Optimierung der Operationsreihenfolge 

Der Prüfplan legt fest, welches Bauteil, zu welchem Zeitpunkt mit welchem Prüfgerät auf welche Weise zu prüfen ist.