4 Arbeitsvorbereitung4 Arbeitsvorbereitung · 2012-11-16 · P d kt t i kl Ab it b it Fti Produkt-planung Produkt-konstruktion Produktentwicklung Arbeits-planung Arbeits-steuerung

Produktionstechnik I VL 6: Produktionsprozessplanung/-gestaltung I

4 Arbeitsvorbereitung4 Arbeitsvorbereitung4.1 Produktionsprozessplanung und -gestaltung

- InhalteInhalte- Planungsvorbereitung;

Stücklistenverarbeitung- WerkstückklassifizierungWerkstückklassifizierung- Prozessplanung- Operationsplanung

Planungssysteme- Planungssysteme- Betriebsmittelplanung- NC – Programmierung- MontageplanungMontageplanung- Kostenplanung / Kalkulation

TechnischeUniversitätBerlin

Institut fürWerkzeugmaschinenund FabrikbetriebProf. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann


Einordnung der Arbeitsplanung in das betrieblicheEinordnung der Arbeitsplanung in das betriebliche Umfeld

System Fabrik

P d kt t i kl A b it b it F ti

Produkt-planung

Produkt-konstruktion

Produktentwicklung

Arbeits-planung

Arbeits-steuerung

Arbeitsvorbereitung

Teile-fertigung

Montage

Fertigung

Organisation Qualität Personal Service

Recycling / Kreislaufwirtschaft / Demontage

Quelle: in Anlehnung an Eversheim

Produktionstechnik 1 Produktionstechnik 2




Aufgaben der ArbeitsplanungAufgaben der Arbeitsplanung

Methodenplanung Investitionsplanung Materialplanung

- Fertigungsmethoden

- Planungsmethoden

- Fertigungsmittel

- Anlagen

- Lagersortenplanung

- Lagerortplanung

Kostenplanung Planungsvorbereitung Qualitätssicherung

- Vorkalkulation

- Wirtschaftlichkeits-

- Aufbereitung der Konstruktionsergebnisse - Prüfplanung

fgab

en

- Wirtschaftlichkeits-rechnung - Auswahl der

Planungsunterlagen- Qualitätsplanung

Fertigungsplan- Betriebsmittel- NC-Planung Stücklisten-Plan

ungs

auf

erstellung

- Prozess- undOperationsplanung

planungC a u g

verarbeitung

- Bedarfsermittlung

- Einsatzplanung

- NC-Programm-erstellung

CNC Funktions

- Montagestücklisten

- FertigungsstücklistenKur

zfris

tige

P

Quelle: nach Eversheim

- PrüfplanungEinsatzplanung - CNC-Funktions-

integrationFertigungsstücklistenK




Zusammenarbeit von Konstruktion undZusammenarbeit von Konstruktion und Arbeitsvorbereitung

Konstruktion AV • Gerichtete Informationsweitergabe• Konstruktionsberatung nur bei Bedarf

(problemorientiert)• starre Abteilungsgrenzen

Konstruktion AV

FrüherProblem

• Regelmäßige Abstimmung und Beratung• starre Abteilungsgrenzen

Konstruktion AV

Heute

• Projekt-/produktbezogene Teambildung• interdiziplinäre Besetzung• Zugehörigkeit zur Fachabteilung bleibt erhalten

Konstruktion Entwicklung AVHeute

Produktentwicklungsteam

• dauerhafte Teambildung• interdisziplinäre Besetzung• multifunktionale Qualifikation

Integrierte Produkt- und ProzessgestaltungZukünftig

Quelle: Eversheim




ArbeitsablaufplanungArbeitsablaufplanungitt f)

Planung von Fertigung und Montageng

sfor

tsch

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blau

f

atio

nPlanungsvorbereitung

Stü kli t b it

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Montageplanung

Prozessplanung

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euge

un

Kos

ten

Operationsplanung

Prüf

pla

Fert

igun

gs(S

onde

rwe

NC- / RC-Programmierung F

Legende: = Informationsaustausch und Abstimmung Quelle: Eversheim











Planungsvorbereitung - ArbeitsinhaltePlanungsvorbereitung Arbeitsinhalte

konstruktionsorientierte A f b bi t

arbeitsplanungsorientierte A f b bi tAufgabengebiete Aufgabengebiete

• Bereitstellen der erforderlichen direkte MaßnahmenEingangsinformationen

• Suche nach ähnlichen Teilen und Wiederholteilen

t Pl täti k it i

• Kontrolle der Konstruktionsergebnisse

• Anstoßen konstruktiver • erste Planungstätigkeiten, wie Auswahl des Rohmaterials

• Auslösung der Betriebsmittel-konstruktion und planung

Anstoßen konstruktiver Änderungen

präventive Maßnahmen konstruktion und -planung• grundlegende Entscheidungen

p

• Konstruktionsberatung• Ausarbeitung von

KonstruktionsempfehlungenKonstruktionsempfehlungen




StücklistenverarbeitungStücklistenverarbeitungMENGENSTÜCKLISTE

Erzeugnis SLPos Ident Nr Menge

BAUKASTENSTÜCKLISTEErzeugnis SL

Pos Ident Nr Menge AVPos. Ident-Nr. Menge1 1 82 2 13 3 114 4 5

Pos. Ident-Nr. Menge AV1 A 1 *2 1 83 B 1 *

STRUKTURSTÜCKLISTE

5 5 36 6 1 Baugruppe A

Pos. Ident-Nr. Menge AV1 C 2 *2 2 1

Erzeugnis SLPos. Ebene Ident-Nr. Menge1 1 A 12 .2 C 2

2 2 1

Baugruppe B2 .2 C 23 ..3 3 24 ..3 5 15 .2 2 16 1 1 87 1 B 1

Pos. Ident-Nr. Menge AV1 D 1 *2 3 53 4 5

Quelle: Eversheim/Schuh

7 1 B 18 .2 D 19 ..3 C 110 ...4 3 2

Pos. PositionIdent-Nr. Ident-NummerAV Auflösungsverweis




Erzeugnisstruktur nach DispositionsstufenErzeugnisstruktur nach DispositionsstufenDispositionsstufe

P1 P2P1

BA

0

1

P2

A E6BA

1 D 3

1

2

A

1 3

E6

F 11

CC55

3

5 3

1

C55

3 F 1

2 42422 4 2 42

Enderzeugnis Baugruppe Einzelteil




4 Arbeitsvorbereitung

- Inhalte

4 Arbeitsvorbereitung4.1 Produktionsprozessplanung und -gestaltung

Inhalte- Planungsvorbereitung;

Stücklistenverarbeitung- WerkstückklassifizierungWerkstückklassifizierung

- Einleitung und Definitionen- Ziele und Vorgehen- Beispiele

- Prozessplanung- Operationsplanung

Plan ngss steme- Planungssysteme- Betriebsmittelplanung- NC – Programmierung

Montageplanung- Montageplanung- Kostenplanung / Kalkulation




DefinitionenDefinitionen

Werkstückklassifizierungg

Klassifizierung / KlassifikationWerkstückeKlassifikation [lat. classis >Abteilung<]

die systematische Einordnung in Klassen

sind Einzelteile technischer Gebilde, die durch Werkzeuge verändert werden. Diese Ver-

Klasse Gruppe von Dingen mit gemeinsamen Merkmalen

änderung geschieht unmittelbar oder über Wirkmedien oder durch Übertragung von Wirkenergien.

Quelle: Brockhaus-Enzyklopädie 19. AuflageQuelle: DIN 8580




Definitionen

Teil, Einzelteil, ist ein Gegenstand der nicht zerstörungsfrei

Definitionen

Teil, Einzelteil, ist ein Gegenstand, der nicht zerstörungsfrei zerlegt werden kann.

Bauteil bestehend aus Materialteilchen mit gleichemBauteil bestehend aus Materialteilchen mit gleichem Urformprozess in Form, Maß und Werkstoff durch Zeichnungen b ti tbestimmt

Gruppe, ist ein aus zwei oder mehr Teilen und/oder Baugruppe Gruppen niedrigerer Ordnung bestehender

Gegenstand.

Quelle: DIN 199, Teil 2




Klassifizierung von Bauteilen

Bauteile

Klassifizierung von Bauteilennach ihrem Fertigungszustand - Rohteile,- Halbfertigteile und

Fertigteile nach dem fertigungs-technischen Verfahren- Gussteilenach ihrer nach ihrer

- Fertigteile

Gussteile,- Sinterteile,- Massivteile,

BlechteileRotationsteile

räumlichen Gestalt

Größe- Großteile,

Mittelteile - Blechteile,- Bearbeitungsteile,- Fügeteile,

B hi ht t il d

- Rotationsteile,- Prismateile,- Flachteile,

St t il d

- Mittelteile,- Kleinteile,- Feinteile und

Mik t il

Quelle: in Anlehnung an Spur, G.: Die Genauigkeit von Werkzeugmaschinen

- Beschichtungsteile und - Wärmebehandlungsteile

- Stangenteile und - Komplexteile

- Mikroteile




Klassifizierung von Bauteilen nach ihremKlassifizierung von Bauteilen nach ihrem Fertigungszustand

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

Ausgangs-zustand

Zwischen-zustand 1

Zwischen-zustand 2

Zwischen-zustand n

End-zustand

F ti F ti F ti F ti

R h il H lbf i il F i il

Fertigungs-

schritt

Fertigungs-

schritt

Fertigungs-

schritt

Fertigungs-

schritt

Quelle: DIN 8580

Rohteil Halbfertigteil Fertigteil




Klassifizierung von Bauteilen nach ihrer GrößeKlassifizierung von Bauteilen nach ihrer Größe Großteil Kleinteile

FeinteileFeinteile

item GmbHFoto Volster / Industriefotografie

GSR Ventiltechnik GmbH & Co KG

Mittelteil MikroteilIWF / TU-Berlin IWF / TU-Berlin

200 µm




Klassifizierung von Bauteilen nach ihrer räumlichenKlassifizierung von Bauteilen nach ihrer räumlichen Gestalt RotationsteilPrismateil

item GmbHHorst Witte Gerätebau

Flachteil Stangenteil Komplexteilitem GmbHHorst Witte Gerätebau

item GmbH DaimlerChrysler AGitem GmbHTechnischeUniversitätBerlin



Erzeugbare Flächengeometriendurch ein-fache Grund-

durch ein-fache Grund-

durch ein-fache Grund-

durch einen Wälzvorgang

durch Ab-bildung des

durch ebeneoder räum-

Erzeugbare Flächengeometrien

erzeugteFläche

kinematikerzeugte

kinematikerzeugte

kinematikmit Profilwerk-zeug erzeugte

erzeugte Werkzeug-profils bei einfacherGrundkine-

liche Steue-rung derVorschub-bzw.Schnitt-

matikerzeugte

bewegungerzeugte

ebene Fläche kreiszy-lindrischeFläche

Schraub-oder Wendelfläche

Wälzfläche Profilfläche Freiform-fläche

Verfahrens-benennung

Plan... Rund... Schraub... Wälz... Profil... Form...

ON(vierte

x.x.x.1 x.x.x.2 x.x.x.3 x.x.x.4 x.x.x.5 x.x.x.6(vierte Stelle)

ON = Ordnungsnummer




Erzeugbare Flächengeometrien am Beispiel FräsenErzeugbare Flächengeometrien am Beispiel Fräsen

Planfräsen Rundfräsen Schraubfräsen

Wälzfräsen Profilfräsen FormfräsenQuelle: DIN 8589, Teil 3




Arten von Flächen an einem WerkstückArten von Flächen an einem Werkstück

Ein Werkstück wird durch seine Hüllflächen umschrieben, welche als Funktionsflächen Hilfsflächen und freie Flächen ausgebildet werdenFunktionsflächen, Hilfsflächen und freie Flächen ausgebildet werden.

Funktionsflächen sind erforderlich damit das einzelne

Hilfsfläche

Funktionsflächen sind erforderlich damit das einzelne Teil seine Funktion erfüllen kann.

Hilfsflächen dienen zur Bearbeitung oder Prüfung,

Freie Fläche

z. B. Spann- bzw. Messflächen.

Freie Flächen sind die übrigen Körperflächen eines EinzelteilesEinzelteiles.

Funktions-und Hilfs-fläche

Quelle: Hütte, Grundlagen der Ingenieurswissenschaften

Funktionsfläche




Klassifizierung von Bauteilen nach demKlassifizierung von Bauteilen nach dem fertigungstechnischen Verfahren

Gussteil MassivteilSinterteil

Georgs-i hüttIWF

Blechteil Bearbeitungsteil FügeteilHeger Guss GmbH marienhütte

GmbHIWF TU-Berlin

Beschichtungs- Wärme-

IWF / TU-BerlinEKO Stahl AG DaimlerChrysler AG

Beschichtungsteil behand-

lungsteilFAG Kugelfischer Georg Schäfer AG Allgemeine AG




Klassifizierung von Bauteilen nach Umfang und Art derKlassifizierung von Bauteilen nach Umfang und Art der vorhandenen Fertigungsunterlagen

Ähnlichkeits- sind Teile, für welche auf der Grundlage einer teile geometrischen und technologischen Ähnlichkeit

verwendbare Fertigungsunterlagen vorhanden sindverwendbare Fertigungsunterlagen vorhanden sind.

Wiederholteile sind Teile, deren Herstellung auf der Grundlage vollständig vorhandener Konstruktions undvollständig vorhandener Konstruktions- und Fertigungsunterlagen möglich ist.

N t il i d T il l h d h l N dNormteile sind Teile, welche durch zugelassene Normen und Richtlinien in Form, Maß und Werkstoff bestimmt sind.

Quelle: Spur, G.: Die Genauigkeit von Werkzeugmaschinen




Teilevielfalt in technischen ProduktenTeilevielfalt in technischen ProduktenTeilevielfalt in einer Werkzeugmaschine

Zusammenhang über Kompliziertheit und g p

Wiederverwendbarkeit von Werkstücken

Quelle: Simon, R.: Einsatz des Klassifizierungssystems im Konstruktions- und Normungsbereich




Ziele und Effekte der WerkstückklassifizierungZiele und Effekte der Werkstückklassifizierung- Förderung von Wiederhol- und Ähnlichkeitsteilen,

- Standarisierung von FormelementenStandarisierung von Formelementen,

- rechnerunterstützte Maschinen- und Werkzeugzuordnung der Werkstücke,

- effektive Betriebsmittel-, Material- und Kostenplanung durch rechnerunterstützte Werkstückstatistik,

- Erleichterung der Normungsarbeit,

- Reduzierung der Werkzeug- und VorrichtungsvielfaltReduzierung der Werkzeug und Vorrichtungsvielfalt,

- Verminderung von Zeichnungszahlen,

- Förderung von Standardarbeitsplänen/Familienarbeitspläne,

- Entwicklung von parametrisierten Familien-NC-Programmen,

- verbesserte Auslastung der Werkzeugmaschinen durch Teilefamilienfertigung,

Ei Rü i d

Quelle: Spur, G.

- Einsparung von Rüstzeiten und

- Verminderung der Ausschussgefahr.




Förderung von Wiederholteil- und Ähnlichkeitsteilen/Förderung von Wiederholteil und Ähnlichkeitsteilen/ Komplexteil

Beispiel einer Teilevariation

Die Grundelemente sind

Z li d- Zylinder,- Konus und- Gewinde.

Quelle: Simon, R.: Einsatz des Klassifizierungssystems im Konstruktions- und Normungsbereich




Wiederholteil- und ÄhnlichkeitsteileWiederholteil und Ähnlichkeitsteile

FormähnlichkeitFormähnlichkeit

Bei konsequenter Beachtung der Ähnlichkeit ist die Zunahme d N t il i i lder Neuteile minimal.

Fertigungsähnlichkeit

Bei konsequenter Beachtung der Ähnlichkeit verringert sich der Anstieg der Anzahl neuer Fertigungspläne.

Quelle: Pukatzki, D.: Gruppentechnologie – Der Schlüssel zur integrierten rechnerunterstützten Entwicklung und Fertigung




Förderung von Wiederholteil- undFörderung von Wiederholteil und Ähnlichkeitsteilen / Zeiteinsparungen bei der Teilefamilienfertigung

Zielsetzung:

- Bessere Maschinen-auslastung und

- Senkung der Rüstzeiten durch Vergrößerung der LosgrößenLosgrößen

Quelle: Dill, P.: Produktionsplanung und Teilefamilienfertigung




Standarisierung von FormelementenStandarisierung von Formelementen Beispiel: Gewindeausführungen

Zielsetzung:

Innerbetriebliche Normung bei

- Reduzierung der Formenvielfalt undFormenvielfalt und

- Reduzierung der Größenvielfalt

Quelle: Eversheim, W.: Werkstücksystematik. In: Handbuch der Fertigungsteechnik, Band 3/1




Rechnerunterstützte Maschinen- und Werkzeug-Rechnerunterstützte Maschinen und Werkzeugzuordnung

Bearbeitungs-profil

(Sollprofil)

Maschinen-profil

(Ist-Profil)(Sollprofil) (Ist Profil)

Quelle: Eversheim, W.: Werkstücksystematik. In:

Handbuch der Fertigungstechnik, Band 3/1




Werkstückstatistik Beispiel: Auswertung desWerkstückstatistik Beispiel: Auswertung des Werkstückspektrums verschiedener Unternehmen

a) Erste Firma (Drehmaschinen)b) Zweite Firma (Transferstraßen)c) Dritte Firma (Pressen,

Drehmaschinen)Rechnerunter- Drehmaschinen)d) Vierte Firma (Großdrehmaschinen)

Rechnerunterstützte Werkstück-klassifizierung bildet Grundlage für betrieb-liche Planungs-liche Planungsaufgaben:

- Betriebsmittelplanung,Angebotsabgabe- Angebotsabgabe,

- Investitionsplanung,- Kostenplanung,- Materialplanung.

Quelle: Eversheim, W.: Werkstücksystematik. In: Handbuch der Fertigungstechnik, Band 3/1 TechnischeUniversitätBerlin



Vorgehensweise bei der WerkstückverschlüsselungVorgehensweise bei der Werkstückverschlüsselung

Beispiel:

VDW Kl ifi iVDW-Klassifizierungs-system

Quelle: Gräßler, D.: Aufbau und Systematik des VDW-WerkstückklassifizierungssystemsTechnischeUniversitätBerlin



Aufbau von KlassifizierungssystemenAufbau von Klassifizierungssystemen

Verknüpfungsmöglichkeit der Merkmale von KlassifizierungssystemenKlassifizierungssystemen

a) hierarchisches System

b) koordiniertes SystemSystem

c) kombiniertes System (Mischsystem)( y )

Quelle: Pahl, G./Beitz, W.: KonstruktionslehreTechnischeUniversitätBerlin



Aufbau von KlassifizierungssystemenAufbau von Klassifizierungssystemen

Gegenüberstellung von Parallelnummern- und VerbundnummernsystemVerbundnummernsystem

Die Bildung einer Teile-Sachnummer kann sowohl als Parallelnummer als auch als Verbundnummer erfolgen.

Quelle: Pahl, G./Beitz, W.: Konstruktionslehre

als Parallelnummer als auch als Verbundnummer erfolgen.




Ordnung der KlassifizierungssystemeOrdnung der Klassifizierungssysteme

Ordnungskriterien:Werkstückklassifizierungs-

systemeOrdnungskriterien:

- Beschränkung der Technologie mit

Beschränkungohne

Beschränkung- funktions-,

geomertie- oder fertigungsorientiert

Beschränkung der Technologie

Beschränkung der Technologie

fertigungsorientiert

- mit oder ohne Beschränkung des T il kt

spanendeBearbeit.

umformendeBearbeit.

urformendeBearbeit.

alleBearbeit.

Teilespektrums

Beschränkung aufTeilespektrum eines

Beschränkung aufTeilespektrum einer

ohne Beschränkung des

Quelle: Spur, G.

Teilespektrum einesBetriebes

Teilespektrum einerBranche

desTeilespektrums



p


Aufbau des werkstückbeschreibenden VDW-Aufbau des werkstückbeschreibenden VDWKlassifizierungssystems nach OPITZ

Quelle: Opitz, H.: Werkstückbeschreibendes Klassifizierungssystem




Formenordnung nach SPIESFormenordnung nach SPIESFormenordnung für Gesenkschmiedestücke

Quelle: Spies, K.: Formenordnung für Gesenkschmiedestücke




Allgemeine FormenordnungAllgemeine Formenordnungnach ZIMMERMANN

Quelle: Zimmermann, D.: ZAFO – Die allgemeine Formenordnung für Werkstücke











Prozessplanung - Aufgaben der ArbeitsplanerstellungProzessplanung Aufgaben der Arbeitsplanerstellung

Rohteil-bestimmung 1

Fertigungs-verfahren- 2auswahl

2

Legende:KS: Kostenstelle

Prozess-f l Maschinen-

Auswahlvon Vorrich- Vorgabe-

it

KS: KostenstelleMG: MaschinengruppeFH: Fertigungshilfsmittel/

VorrichtungLG: Lohngruppe

3 4 5 6

folge-ermittlung

asc eauswahl

o o ctungen undWerkzeugen

zeit-ermittlung

LG: Lohngruppetr: Rüstzeitte: Stückzeit

Quelle: EversheimTechnischeUniversitätBerlin



Rohteilbestimmungtechnologische Kriterien

• WerkstoffZ sammenset ng

wirtschaftliche Kriterien• Beschaffungskosten

Material

zeitliche Kriterien• Beschaffungszeit

Material

Rohteilbestimmung

- Zusammensetzung- Gefüge-

• Gestalt- Form

- Material- Vorrichtungen-

• Bearbeitungskosten- Maschine u. Lohn

- Material- Vorrichtungen- Herstellung- …

- Dimension-

• Oberfläche- Rauhtiefe- Porösität

- …

Porösität- …

Halbzeug• Stange rund• Stange rechteckig• Rohr

Gussrohling• Kokillenguss• Formmaskenguss• Feinguss

Schmiederohling• Gesenkschmieden• Freiformschmieden• Stauchen

Sonstige• Sinterrohling• Schweißgruppe• …Rohr

• Blech• Profil• …

Feinguss• Druckguss• Schleuderguss• …

Stauchen• …

…

Quelle: Eversheim, Massberg, Pritschow, TönshoffTechnischeUniversitätBerlin



Auswahl der Fertigungsverfahren / Prozessfolge-Werkstückdaten, Rohteildaten

Auftragsdaten, verfügbare Fertigungsverfahren

Auswahl der Fertigungsverfahren / Prozessfolgeermittlung

Prozess 01: Sägen Sägezentrum:Ausgangsmaterial: Rundmaterial mit Aufmaß zum Planen

Prozess 02: NC-Drehen NC-Drehmaschine:Plan-, Längsdrehen, Nut einstechen, Vorbedingung zum Fräsen, Härten

Prozess 02: Fräsen NC-Fräsmaschine mit Teilapparat:Sechskant anfräsenVorbedingung zum Härten

Prozess 02: Härten

Vorbedingung zum Härten

Härteofen:Bauteil härten

ProzessfolgeTechnischeUniversitätBerlin



Einflussgrößen bei der Maschinenauswahl

Maschinendaten

integrierte Bearbeitungs

Einflussgrößen bei der Maschinenauswahl

Werkstückdaten

Gestalt • integrierte Bearbeitungs-prozesse

• Abmessungen des Arbeits-raumesLeistung

• Gestalt• max. Abmessungen• Werkstoff• geforderte Oberflächen• Toleranzen

Maschinenauswahl- wirtschaftliche

• Leistung• Maschinenfähigkeit• verfügbare Zusatz-einrichtungen

• Toleranzen

- wirtschaftlicheAuswahlkriterien

- technische Aus-wahlkriterien

Auftragsdaten

• Losgröße

Aktuelle Prozessfolge

• Vorgänger-/ g• Optimierungskriterium(Kosten, Zeit, ...)

g gNachfolgerprozess

• technologische Zwangsfolge




Vorgabezeitermittlung - Analytische Zeiterfassung

Rüstgrundzeit trg

Begriffsinhalteder Vorgabezeiten

Vorgehensweisezur Vorgabezeitermittlung

Vorbereitung der Betriebsmittel,z B Werkzeugbeschaffung Auf-

Maschinenspezifische Tabellen

Vorgabezeitermittlung Analytische Zeiterfassung

Rüstverteilzeit trvRüsterholzeit trer

Rüstzeit tr

+

+

=

z.B. Werkzeugbeschaffung, Aufund Abrüsten von Vorrichtungen Zuschlag (ca. 5-15%) zur

Rüstgrundzeit (Verteilzeitstudie)

Zeit für die Erholung des MenschenZuschlag, abhängig von Höhe

und Dauer der Beanspruchung

Unregelmäßig auftretende Zeiten,z.B. Anlaufzeit der Maschinen

Nebenzeit tnVerteilzeit tv

Hauptzeit th Grund-zeit tg+

+

g

Zeit mit unmittelbarem Fortschritt imSinne des FertigungsauftragesRegelmäßige, nur mittelbar zum Arbeitsfortschritt beitragende Zeit

Berechnen (Richtwerte für Zer-spanungsdaten), Messen,

VergleichenMaschinenspezifische Tabellen

Erholungszeit ter

Zeit je Einheit te

Zeit je Einheit t

+

=

be s o sc be age de eUnregelmäßig auftretende Zeit, z.B. Vorbereiten bei Schichtbeginn

Zuschlag (ca. 5-15%) zurGrundzeit (Verteilzeitstudie)

Zuschlag, abhängig von Höheund Dauer der Beanspruchung

Zeit für die Erholung des MenschenZeit je Einheit teStückzahl m

Ausführungszeit ta

A füh it t

•

=

Ausführungszeit taRüstzeit tr

Auftragszeit T

+

=











Aufgaben der Operationsplanung bei Zerspanungs-Aufgaben der Operationsplanung bei Zerspanungsaufgaben

OperationsOperations-planung

VerschleißHauptzeit

Spanbildung




Beispiel: Schnittwertermittlung undBeispiel: Schnittwertermittlung und Schnittstrategiebestimmung

Schnittaufteilung Schnitttiefeeh

en

• Achsparallel • Konstante Schnitttiefe

Dre

• Konturparallel • Maximale Schnitttiefe

An- bzw. Wegfahrstrategie Frässtrategie

• Lineare Verlängerung der ersten bzw. letzten Schnittbewegung

• Überstand

Fräs

en

letzten Schnittbewegung

• zirkulares Eintauchen und Abheben

• lineares Eintauchen und Abheben

• Überdeckungsgrad

• Bahnverlaufmeanderförmig parallel äquidistant• lineares Eintauchen und Abheben meanderförmig parallel äquidistant




PrüfplanungPrüfplanung

Die Prüfplanung schafft die technischen und organisatori-

Prüfplan

tec sc e u d o ga satoschen Voraussetzungen, um Qualitätsprüfungen wirkungsvoll ausführen zu können.

• Werkstück-b i h

Prüfplankopf• Prüfmerkmal-

b h ib

Prüfanweisung

D E b i d P üf lbezeichnung• Prozessplan-

bezeichnung• Ersteller

beschreibung• Prüfumfang• Prüfmittel• ...

Das Ergebnis der Prüfplanung ist der Prüfplan, der festlegt,

• welches Bauteil• ... • zu welchem Zeitpunkt mit

• welchem Prüfgerät

auf welche Weise zu prüfen ist• auf welche Weise zu prüfen ist.











Planungsmethoden zur ArbeitsplanerstellungMERKMALE Planungsanlass

Neuerstellen Ändern WiederholenAktivieren existierenderÄndern existierenderNeuanlegen eines

Planungsmethoden zur Arbeitsplanerstellungru

ngs-

zip

Basis:• parametrierte

Aktivieren existierenderArbeitspläne

Ändern existierenderArbeitspläne

Neuanlegen einesArbeitsplanes

zip

Gen

erie

rpr

inz Planungsregeln

• Berechnungs-funktionen

Neuplanung

anun

gspr

inz

Ähn

lichk

eits

-pr

inzi

p

Basis:• ähnliche

Arbeitspläne• Berechnungs-

funktionen

Ähnlichkeits-planung

Änderungs-

Wiederhol-planung

Pla

nten

-zi

pÄ funktionen

Basis:• Varianten-

kl

Änderungs-planung

Varianten-planung

Planungsmethode

Varia

npr

in klassen• Beschreibungs-

parameter




Rationalisierung in der ArbeitsplanungRationalisierung in der Arbeitsplanung

Systematisierung Automatisierung

A b i l l

y g

Durch Planungs-

methoden mittel

g

Durch

rechnerunterstützte• Arbeitsplanverwaltung

• Arbeitsplanerstellung

• NC-Programmierung

-methoden

• Wiederholplanung

• Variantenplanung

-mittel

• Normen u. Vor-schriften

• Materialkataloge• Betriebsmittel-Konstruktion

• technische Investitionsrechnung

• Ähnlichkeits-planung

• Neuplanung

• Materialkataloge

• Betriebsmittel-kataloge

• Zeitwertkataloge• Zeitwertkataloge

• Zeitwertfunk-tionen

• Werkstückklassi• Werkstückklassi-fizierungssysteme

Quelle: TönshoffTechnischeUniversitätBerlin



Ziele von rechnerunterstützten Arbeitsplanungs-

PLANUNGSDATEN PLANUNGSERGEBNIS

Ziele von rechnerunterstützten Arbeitsplanungssystemen

• Gewährleistung der Datenaktualität

• Sicherstellung der D t k i t

• Verbesserung der Planungsqualität

• Ermittlung reproduzier-b V b it

RECHNERUNTERSTÜTZTEARBEITSPLANUNG

Datenkonsistenz barer Vorgabezeiten

PLANUNGSTÄTIGKEITPLANUNGSTÄTIGKEIT

• Rationalisierung der Arbeits-planerstellung

• Verringerung der Durchlauf-g gzeiten in der AV

• Sicherung des Planungswissens• Erhöhung der Flexibilität

Quelle: TönshoffTechnischeUniversitätBerlin



Kenngrößen zur Gestaltung von Arbeitsplanungs-

KenngrößenAusprägungen Ausprägungen

Kenngrößen zur Gestaltung von Arbeitsplanungssystemen

PlanungsmethodeWiederholplanung Variantenplanung Anpassungs-planng

Neuplanung

f Planungsfunktionen mehrere Planungsfunktioneneine Planungsfunktion

z.B. Zeitkalkulation

h B b it f hein Bearbeitungsverfahren B b it f h

Teilespektrumeine Werkstückgruppe z B Rotationsteile

alle Werkstückgruppen

mehrere Bearbeitungsverfahrenein Bearbeitungsverfahrenz.B. Drehen Bearbeitungsverfahren

Automatisierungsgrad

z.B. Rotationsteile

geringe Automatisierung,hoher Dialoganteil vollständige Automatisierung

Beschreibung derBearbeitungsaufgabekeine funktionsspezi-

fische AngabeBeschreibungs-

spracheÜbernahme

von CAD-DatenQuelle: Eversheim, Zons



,


Informationsbedarf der rechnerunterstütztenInformationsbedarf der rechnerunterstützten Arbeitsplanung

Produktmodell Prozessmodell Betriebsmittel-Produktmodell Prozessmodellmodell

GestaltToleranzen

FertigungsverfahrenProzessauswahlregeln

FertigungssystemeFertigungszellen

OberflächengüteWerkstoffWärmebehandlungs-zustand

gSchnittwertformelArbeitsvorschriftenRichtwerteFertigungspläne

g gMaschinenWerkzeugeMesszeugeMessmaschinen

ProduktstrukturFeatures

g g pSpannmittel

Arbeitsplanungssystem

Quelle: KrauseTechnischeUniversitätBerlin



Austausch der Geometrie in den PlanungsbereichenAustausch der Geometrie in den Planungsbereichen

Konstruktion Geometrisches Modellieren(Kurven Flächen Volumina)(Kurven, Flächen, Volumina)

Technische

Geometrische Schnittstelle(IGES, VDAFS)

TechnischeZeichnung

Geometriemodell

I t kti Ei b T h l iArbeitsplanung

NC-Programmierung

Interaktive Eingabe von Technologie

Interaktive NC-Programmierung




Systemarchitektur eines Arbeitsplanungssystems

NC-Daten-generierung

Systemarchitektur eines Arbeitsplanungssystems

C Beratungsumgebung

Arbeitsplan-generierung

A

DKunden

Geo-metrie-

beschrei-

Werkzeug-konfigu-

Schnitt-wert-

u. Werkzeug-verwaltung WerkzeugKunden-

beraterbeschrei-

bung rationZeit-ermittlung

verwaltung Werkzeug-verwalter

Lokale Werkzeug u

Standard Query Language

Lokale Werkzeug- u.Schneidstoffbereitstellung

DatenbankWerkstücke - Arbeitspläne - NC-Daten - Werkzeuge - Schneidstoffe - Maschinen




Systeme I: Auf Basis von EntscheidungstabellenSysteme I: Auf Basis von Entscheidungstabellen

Planungslogik kann vom Anwender auf der Basis von Entscheidungs-t b ll h i P i k t i f li t dtabellen ohne eigene Programmierkenntnisse formuliert werden

Vorteile: hohe Flexibilitätgroße Einsatzbreitegklarer Darstellungsformalismus

Nachteile: komplexe Planungslogik ist unübersichtlichAntwortzeitverhalten nicht optimalAntwortzeitverhalten nicht optimalWissensrepräsentation nicht mächtig genug

Regel 1 Regel 2 Regel 3 Regel 4

Dicke <3 >3 >=3 -

Breite <100 >=100 - -

Länge <=2500 <=2500 <=2500 >=2500

Quelle: Krause, Warnecke

Material Band Tafel Tafel nichtfertigbarMaschine 1601 1605 1318




Systeme II: Wissensbasierte PlanungssystemeSysteme II: Wissensbasierte Planungssysteme

Benutzerschnittstelle

Anwendungsfunktionen

Basisfunktionen

Wissens-basis

TabellenFormeln

RohmaterialSchnittwerte

Repräsentationsmodell

RegelnDaten

ArbeitsgangtexteArbeitspläne

pAnwendungsmodell

SystemmodellQuelle: Krause




Schnittstellen rechnerunterstützter Arbeitsplanungs-

Konstruktion Vertrieb

Schnittstellen rechnerunterstützter Arbeitsplanungssysteme

Konstruktion Vertrieb

Kostendaten

Produktdaten

Betriebsmitteldaten

CAP BetriebsmittelspezifikationNC-Korrekturvorgaben

A b it lä Fertigungs-Ist-DatenArbeitspläne

PPS FertigungAuftragsdaten



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