Werkstättenprojektierung - Planung zum Neubau eines einstufigen Fertigungskomplexes

Inhaltsverzeichnis

VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN UND FORMELZEICHEN

1 FUNKTIONSBESTIMMUNG
1.1 ERARBEITUNG DES ARBEITSABLAUFSCHEMAS
1.2 ENTWURF DES FUNKTIONSSCHEMAS

2 DIMENSIONIERUNG
2.1 ERMITTLUNG DES FERTIGUNGSMITTELBEDARFES
2. 2 DIMENSIONIERUNG DER WERKSTATT
2.3 VORAUSBESTIMMUNG DES WERKSTATTFLÄCHENBEDARFS

3 STRUKTURIERUNG
3.1 ERSTELLEN DER MATERIALFLUSSMATRIX/TRANSPORTMATRIX
3.2 AUSWAHL DER FERTIGUNGS- UND VERLAUFSFORM
3.3 ENTWURF DES IDEALLAYOUTS

4 GESTALTUNG
4.1 ENTWURF VON REALLAYOUTVARIANTEN
4.2 NUTZWERTRECHNUNG

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Aufgabenstellung

Ein mittelständisches Unternehmen des Maschinen- und Gerätebaus steht vor der Investitionsaufgabe ‚Neubau eines einstufigen Fertigungskomplexes zur rationalen Produktion von konstruktiv-technologisch unterschiedlichen Klein- und Mittelteilen in den Stückzahlbereichen Klein- und Mittelserie.

Unter Beachtung der Planungsphasen und Lösungsprinzipien der Fabrikplanungssystematik ist für das dargestellte Produktionsprogramm der Werkstattkomplex (Bereich der mechanischen Vorfertigung) zu projektieren.

Verzeichnis der Abkürzungen und Formelzeichen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Funktionsbestimmung

Für die grundlegende Planung muss der prinzipielle Produktionsablauf kenntlich gemacht werden. Dieser Ablauf wird mittels einem Arbeitsablauf- und Funktionsschema dargestellt, in dem die zur Produktherstellung erforderlichen Funktionseinheiten (Betriebsmittel) und deren materialflussseitige Verkettung aufgezeigt sind.

In dem vorliegenden Beispiel handelt es sich um einen einstufigen Fertigungskomplex, bei dem das Produktionsprogramm und für alle herzustellenden Teile die technologischen Ver- fahren und Ausrüstungen festgelegt wurden und somit bekannt sind. Demzufolge kann eine ausrüstungsbezogene, detaillierte Bearbeitung des Arbeitsablauf- und Funktionsschemas er- folgen.

1.1 Erarbeitung des Arbeitsablaufschemas

Für die Erstellung des ausrüstungsbezogenen Arbeitsablaufschemas werden die Arbeitspläne und das Produktionsprogramm analysiert.

Bei der Arbeitsplananalyse wurden für die AVO’s aller Teile die laut Arbeitsplan benötigten Ausrüstungen ermittelt. Weiterhin wurden bei jeder Ausrüstung die entsprechenden AVONummern aufgelistet, um bei der Erstellung des Arbeitsablaufschemas einfacher, eine dem Einsatz entsprechende, chronologische Reihenfolge der Ausrüstungen zu finden.

Analyse des Produktionsprogramms:

Einzelteilfertigung von 15 Teile ohne Montage

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Analyse der Arbeitspläne:

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(Zur Kontrolle werden alle AVO’s in den Arbeitsplänen gezählt und mit der Summe aller Teilnummern der obigen Tabelle verglichen, um Fehler bei der Analyse zu vermeiden! Æ Summe AVO[Arbeitspläne] =65, Summe Teilenummern[Tabelle] =65)

Mit Hilfe der Arbeitspläne konnte festgestellt werden, dass für die Herstellung der 15 Einzel- teile insgesamt 65 Arbeitvorgänge nötig sind. Des weiteren weisen die Arbeitspläne 19 Ar- beitsplätze aus, von denen 15 Maschinenarbeitsplätze und 2 Prüfarbeitsplätze sind und 1 Zwi- schenlager.

Somit kann ein Arbeitsablaufschema erstellt werden (mit qualitativer Materialflussvernetzung), in dem zusätzlich die standardmäßigen Eingangs- und Fertigteillager (ELA bzw. FL) implementiert werden.

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Tafel 1: Arbeitsablaufschema

[Prüfm.(1) entspricht Arbeitsplatznummer 151101]

[Prüfm.(2) entspricht Arbeitsplatznummer 151102]

Bemerkung: Beim Teil 11 sieht der Arbeitsplan nach der Bearbeitung das liefern an ein Zwischenlager vor. Es ist nicht erkennbar, wozu diese Zwischenlager dienen soll, da dieses Teil nicht weiter bearbeitet werden soll. Im Laufe der Projektierung ist es wahrscheinlich kostengünstiger, ohne dieses Zwischenlager zu planen.

Weiterhin wurde eine Arbeitsplatz- und Kostenstellenübersicht aus den Arbeitsplänen heraus erarbeitet.

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Tafel 2: Kostenstellenübersicht

Bemerkung: Den Ausrüstungen Prüfmittel (151101) und FZWD (060401) sind laut Arbeitspläne zwei Kostenstellen zugewiesen.

Im weiteren wird die Ausrüstung FZWD nur noch unter der Kostenstelle 1901 geführt. Außerdem wird dem Prüfmittel 151101 nur noch die Kostenstelle 3000 zugewiesen.

1.2 Entwurf des Funktionsschemas

Das Funktionsschema ist die Ausgangsbasis für die weitere Planung. Dabei wird mit Hilfe des Arbeitsablaufschemas der prinzipielle Produktionsablauf dargestellt.

Bei dem Funktionsschema wurden alle Lager zu einem Zentrallager (ZL) und alle Prüfstationen zu einer Qualitätssicherungsstation (QS) zusammengefasst.

Mit Hilfe des Funktionsschemas ist nun die Ablauflogik der Produktion, Anzahl und Art der Ausrüstungen und die materialflussseitige Verknüpfung der Ausrüstungen dargestellt.

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Abbildung 1: Funktionsschema

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2 Dimensionierung

2.1 Ermittlung des Fertigungsmittelbedarfes

Bei der Ermittlung des Bedarfes an Fertigungsmitteln werden nur die durch das Produktionsprogramm vorgegebenen Planungsgrößen, also keine Ist- Größen betrachtet, da es sich um eine Neuplanung handelt. Die Dimensionierung wird für das Erfolgsjahr und für 2 weitere Jahre (mittelfristig) durchgeführt, um bei der späteren Auslegung des Werkstattkomplexes eventuelle Maschinenzukäufe in den Folgejahren zu berücksichtigen. Dabei werden diese Jahresstückzahlen mit jeweils 5% bezogen auf das Erfolgsjahr beaufschlagt.

Die Dimensionierung wird für jede Ausrüstung durchgeführt. Gerechnet wird für Losfertigung mit der Größe lm (Anzahl Lose im Jahr= Jahresstückzahl/Losgröße), da Rüstzeiten nur pro Los anfallen (in den Klammern stehen die Werte für die Folgejahre). Lose pro Jahr lm werden ganzzahlig aufgerundet.

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der erforderliche Bedarf der jeweiligen Fertigungseinrichtung BM i wird wie folgt errechnet:

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mj Stückzahl des jeweiligen Teiles pro Jahr

mit TB= erforderliche Bearbeitungszeit auf jeweiliger Maschine (ganzzahlig) [min]

TM= vorhandene Maschinenkapazität =192000 min (für alle Maschinen gleich)

- Dimensionierung für FFS 400:

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- Dimensionierung für PSU 450:

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- Dimensionierung für FU 400:

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- Dimensionierung für FZWD:

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- Dimensionierung für CONDOR:

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- Dimensionierung für CTX 200:

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- Dimensionierung für FP 5:

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- Dimensionierung für B 50 RS:

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