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3010 – Einführung Produktion Die Themen der Produktion werden in einen Zeithorizont eingeordnet Überblick: 1. Long Term (strategisch) 2- 5 Jahren - Fertigungstiefe (MoB – Make or Buy -> was kaufen wir ein, was stellen wir selber her? - Technologien- Produktions- /Fertigungstechnologien - Standortwahl - globale Systemkapazitä -> wie viel Kapazität muss ich vorhalten? - Prozessanalys -> wie sieht mein Produktionsprozess aus und wie sollte er eigentlich aussehen? - Produktionsprinzipien => Reihenfolge kann variieren 2. Mittelfristig (taktisch) 3 – 36 Monate - Layou -> Einer Produktionseinheit, wie viel Fläche brauche ich, wie ordne ich die Maschinen an, wie sind die Laufwege der Mitarbeiter, etc. - Qualitätssicherun -> Wie möchte ich Qualität gewährleisten? Was, wo und wie viel muss ich prüfen? - Produktionsprogrammplanun -> Range liegt bei ein paar Monaten bis zu ein paar Jahren, hängt vom Unternehmen ab - Produktionsbedarfsplanung => Reihenfolge kann variieren 3. Kurzfristig (operativ) bis 3 Monate -Auftragsplanung - Reihenfolgeplanun -> Aufträge in optimale Reihenfolge bringen - Personalkapazitätsplanun -> Wie viel Personal benötige ich tatsächlich, um die Aufträge in der festgelegten Reihenfolge erfüllen zu können? => Reihenfolge kann variieren

3015 – Teilefertigung und Montage Produktion ist ein Überbegriff für Teilefertigung und Montage. Teilefertigung: Herstellung von Bauteilen (Einzelteile, keine Baugruppen) mit vorgegebenen Werkstoffeigenschaften und Abmessungen. -> es gibt unterschiedliche Fertigungsverfahren Montage: Zusammenbau von Teilen / Baugruppen zu Erzeugnissen (oder zu Baugruppen höherer Erzeugnisebenen). Fügen – Teilfunktion der Montage und der Fertigungsverfahren Struktur von Fertigungsverfahren – DIN 8580 ->6 Hauptgruppen von Fertigungsverfahren: 1. Urformen - Fertigung eines festen Körpers aus formlosen Stoff, durch schaffen eines Zusammenhaltes -> erstmalige Formgebung (Gießen, Sintern, etc.) 2. Umformen - gezielte Änderung der Form der Oberfläche und der Werkstoffeigenschaften eines festen Körpers unter Beibehaltung der Masse und des Stoffzusammenhangs -> Stoffzusammenhalt wird beibehalten ( Walzen, Schmieden, Biegen, etc.) 3. Trennen - Formänderung eines festen Körpers durch örtliche Aufhebung des Zusammenhalts (Weiterverarbeitung) -> Zusammenhalte vermindern (Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen,etc.) 4. Fügen - Zusammenbringen von Werkstücken auch mit formlosem Stoff (Weiterverarbeitung) -> Stoffzusammenhalt vermehren (Schrauben, Kleben, Schweißen) 5. Beschichten - Aufbringen einer fest haftenden Schicht aus formlosen Stoff (Endbearbeitung) 6. Stoffeigenschaften ändern Umfasst alle Verfahren, bei denen die Eigenschaften eines Werkstoffes gezielt und dauerhaft verändert werden, z.B. durch chemische Reaktion (Endbearbeitung) -> Stoffeigenschaften ändern (Glühen, Einsatzhärten, etc.)

Montieren: 1. Handhaben -weitergeben -positionieren -ordnen 2. Fügen / Befestigen - zusammensetzen

3015 – Teilefertigung und Montage - einlegen - schrauben 3. Justieren – einstelen – abstellen 4. Kontrollieren – messen – prüfen 5. Sonderoperationen - reinigen - anpassen - bedrucken

3030 – Funktionale vs. Flow Produktion Werkstattfertigung / Verrichtungprinzip: Die Maschinen sind nach Gruppen angeordnet, das bedeutet pro Gruppe gibt es die gleichen Maschinen. Die Rohstoffe werden von Gruppe zu Gruppe geliefert, ggfls. in einem Zwischenlager gelagert und dann weiter in die nächste Gruppe gebracht. Die Zwischenprodukte werden in Losgrößen zusammengefasst und dann als Los zum nächsten Schritt weitergegeben Vorteil: gute Maschinenauslastung Nachteil: ggfls. lange Wartezeiten,Transportwege; schlecht für große Stückzahlen -> die Maschinen werden nach Technologie bzw. nach Fertigungsverfahren zusammengefasst -> der Materialfluss variiert stark zwischen Produkten -> gut geeignet für Einzelfertigung -> gute Spezialisierung der Mitarbeiter auf ein Anlagentyp Flussorientierte Fertigung / Fließprinzip: Die Maschinen sind nach Fertigung sortiert, so besteht eine Gruppe aus verschiedenen Maschinen, die Rohstoffe durchlaufen innerhalb einer Gruppe verschiedene Maschinen -> Maschinen werden nach Produkten bzw. Wertströmen zusammengefasst -> man kann anhand des Prozessschrittes den Fertigungsstand eines Produktes erkennen Fließproduktion -> Fördereinrichtungen (bspw. Fließband) sind unabhängig, einzelne Werkstücke können ebenfalls unabhängig voneinander bewegt werden (asynchroner Materialfluss) -> ggfls. kleinere Pufferlager notwendig Transferstrasse -> Verkettung zu einem automatisierten Gesamtsystem -> Werkstücke sind mit dem Transportsystem fest verbunden -> synchroner Materialfluss One-piece-flow: Verkleinerung der Losgrößen auf 1 Stück pro Los -> Vorteil: Reduzierung von Zwischenbestände (WIP); Optimierungsdruck für Transporte und Wege Zellenproduktion - abgeschlossene Fertigungszellen - Zusammenfassung der Verfahren für eine Werkstückgruppe - Zusammenfassung von Maschinen nach Produkten oder Wertströmen, Anordnung in UZellen, damit An- und Ablieferung an derselben Stelle erfolgen - innerhalb der Wertströme bleibt der Materialfluss gleich -> Montageinseln sind unabhängig voneinander -> besonders gut für saisonal schwankende Produktion, da Mitarbeiteranzahl innerhalb der Montageinseln flexibel angepasst werden kann

3030 – Funktionale vs. Flow Produktion Chaku-Chaku Vorteil: geringe Bestände ohne Zwischenpuffer; geringer Flächenbedarf, Stückzahlenflexibilität durch Mitarbeitereinsatz -> setzt Verfügbarkeit von Anlagen voraus, meist alte abgeschrieben Anlagen Flexibles Fertigungssystem - sehr hoher Automatisierngsgrad von Produktion und Materialfluss -> Maschinen sind computergesteuert

Funktionsprinzip: Werkstattfertigung Objektprinzip: Zentren- oder Gruppenproduktion -> automatisiert: flexibles Fertigungssystem -> nicht automatisiert: Fertigung

3040 – getaktete Produktion Zykluszeit = Bearbeitungszeit pro Stück MURA -> in der Zeit ist eine zu hohe Arbeitsintensität, es entstehen Überstunden und Überproduktion, dadurch entstehen Qualitätsfehler

Variante 2: Wir teilen die Zeit in verschiedene Zwischenzeiten ein, zu denen wir gewisse Einheiten erreicht haben wollen. Die kleinstmögliche Einheit, den wir einteilen können, ist die Zeit für ein Stück

3040 – getaktete Produktion -> Beispielsweise Gabelstapler: Kleinste Einheit 5 Minuten. Alle 5 Minuten wollen wir einen Gabelstapler produzieren, das heisst wir fangen alle 5 Minuten an einen Gabelstapler zu produzieren und alle 5 Minuten stellen wir einen Gabelstapler fertig -> die Produktion eines Gabelstaplers dauert aber länger als 5 Minuten Kleinste Einheit = Takt -> Ziel ist es, dass die Mitarbeiter gleichmäßig arbeiten und eine gleichmäßige (gute) Qualität abliefern

Berechnung: Brutto- Arbeitszeit (Stunden / Tag) - Pausen - geplante Verlustzeiten = Netto- Arbeitszeit

Beispiel: 16 Stunden/ Tag (2-Schichten System a 8h) 2 * 60 Minuten 2 * 60 Minuten = 12 Stunden Netto Arbeitszeit pro Tag

Erwartete Jahresverbrauchsmenge [Stk. P.a.] Anzahl Produktionstage p.a. = Tägliche Kundenanforderung [Stk/Tag]

Kundentakt= NAZ p.a. Stückzahl p.a. Summe der Zykluszeiten aller Arbeitsstunden Kundentakt = Anzahl der theoretisch erforderlichen Arbeitsstationen -> kommt eine Zahl mit Komma heraus, so wird aufgerundet !

Möglichkeit 1: um Produktionsschwankungen auszunutzen: - Überproduzierte Ware für Zeiten der Unterproduktion verwenden -Lieferungen vorziehen bzw. nachlagern Möglichkeit 2: - anstatt 8 Stunden pro Schicht werden nur noch 7 Stunden pro Schicht gearbeitet - anstatt 5 Tage pro Woche, werden 6 Tage pro Woche gearbeitet (die Stunden pro Tag lassen sich schwierig erhöhen, es kann zu Problemen mit der Gewerkschaft / den Arbeitnehmern führen) - anstatt 2 Schichten pro Tag, können auch 3 Schichten pro Tag gearbeitet werden

3040 – getaktete Produktion

3050 – Produkt Prozess Planung Produktlebenszyklus - jedes Produkt hat einen Lebenszyklus - dieser Zyklus beschreibt die einzelnen Phasen, die ein Produkt im Laufe seines Lebens durchläuft - gleichzeitig zeigt der Zyklus welchen Umsatz in den verschiedenen Phasen erwirtschaftet wird - SOP – Start of Production, ab diesem Punkt wird das Produkt produziert

-> In der Entwicklungsphase entstehen einem Unternehmen Kosten, die es vorausstreckt - Kosten für Prototypen, Vorbereitung der Produktion, für Marketing, etc. Situation: Entwicklung verzögert sich -> Auswirkungen sind abhängig von den Rahmenbedingungen, vor allem von der Wettbewerbssituation - Reduzierung des Absatzes in den einzelnen Phasen, Reduzierung des Absatzes über die Gesamtdauer oder aber Reduzierung von Preisaufschlägen für das Produkt Beispiel Canon: - Film über Digitalkameras aus dem Jahr 2005 -> ultrakurzer Produktlebenszyklus von ca. 2 Monaten - alle 2 Monate kommen neue Kameras auf den Markt, die die vorherigen Modelle vom technologischen Stand überholen - Canon hat seine Produktion sehr flexibel gestaltet, so sind die Tische der Produktion auf Rollen angebracht, wodurch eine neue Anordnung für neue Produktion sehr leicht erfolgen kann -> es müssen keine / kaum neue Sachen für die Änderung der Produktion angeschafft werden

3050 – Produkt Prozess Planung Beispiel Automobilindustrie: - die Lebenszyklen der Autos haben sich in den letzten 50 Jahren deutlich verkürzt -> in den 1970er Jahren lag der Lebenszyklus für den Golf 1 bei ca. 9 Jahren, in den letzten Jahren ist dieser Zyklus auf 4 Jahre geschrumpft Time-based Competition -> Wettbewerbsvorteile werden durch … - schnellere Produktentwicklung - kürzere Produktlebenszyklen - Reduzierung der Hochlaufphase - Reduzierung der Auftragsdurchlaufzeiten .. erreicht Dies geschieht durch Kompelxitätsreduktion: - Gleichteile - Baukastenprinzip - Variantengestaltung - Design for Assembly (Montagegerechte Konstruktion) Varianten -> je mehr Varianten eines Produkts angeboten werden, desto mehr Teile müssen auf Lager liegen, die Produktion verkompliziert sich - höhere Lagerbestände -> höhere Kosten Interne Varianten - nicht kundenrelevante Varianten - Prozessvariante, Beschaffungsvariante Externe Varianten - Variante führt zu Kundensegmentierung - Ausstattungsvariante, Merkmalsvariante Leitsätze für Variantenreduzierung - Vermeiden von interner Varianz ohne externe Varianz - Erzeugen von Kundenvarianz (externe Varianz) mit einem Minimum an interner Varianz - Reduzierung von externen Varianten ohne Segmentierungsfunktion (Entfeinerung) Gleichteile Option 1: -> gleiche Bauteile für verschiedene Produkte (Beispielsweise gleiche Bauteile für VW Golf und VW Polo) -> am besten so, dass der Kunde diese gleichen Teile nicht sieht - Reduzierung der Anzahl insgesamt lebender Sachnummern über alle Baureihen - Volumenbündelung zur Steigerung der Verhandlungsposition - Senkung der Komplexität (Einkauf und Logistik) - Gleiche Fertigungszeit bei unterschiedlichen Fahrzeugen

3050 – Produkt Prozess Planung Option 2 „Carry-over-part“: -> Gleiche Teile über verschiedene Baujahre hinweg, also für Nachfolgerprodukte (gleiche Teile für den VW Golf 5 und VW Golf 6 oder für das iPhone 6 und iPhone 7) - Reduzierung der Anzahl von Sachnummern über Modelljahre hinweg - Senkung des Entwicklungsaufwandes, erneute Zertifizierung fällt weg -> schneller Hochlauf, da die Prozesse bereits bekannt sind

Variantenbaum Rechnung für interne Varianten: Summe aus allen Zweigen des Baums Rechnung für externe Varianten: Summe der möglichen Produktvarianten die ein Kunde kaufen kann Optimierung der Konstruktion -> Konstruktionsprozess kann durch Senkung der Prozessvarianten optimiert werden -> Senkung der Fertigungszeit durch Montage-Prozessmodule (Stecker statt Schrauben, etc.) -> dazu sind Standard-Schnittstellen erforderlich...