6 Entwicklung eines rechnergestlitzten Verfahrens zur

kostenorientierten MengenfluBoptimierung in Aus­

tauscherzeugnisfertigungen

6.1 Model1bi1dung fur Erzeugnis- und Bautei1f1lisse in

Austauscherzeugnisfertigungen

6.1.1 Struktur und besondere Merkma1e von Mengenf1ussen in

Austauscherzeugnisfertigungen

Kennzeichnend fUr die Struktur von Erzeugnis- und Bautei1-

f1ussen im Fertigungsab1auf von Austauscherzeugnisferti­

gungen sind die fo1genden, von den Gegebenheiten in der Neu­

produktion abweichenden Merkma1e:

- die Verzweigung und Wiederzusammenftihrung von Erzeugnis­

und Bauteilf1Ussen zu Austauscherzeugnissen in der

Austauscherzeugnisfertigung; im Gegensatz zur Nur-Zusammen­

ftihrung von Bautei1f1Ussen zu Erzeugnissen in der Neupro­

duktion

- die hinsichtlich Mengenaufkommen und Kosten gemischte Zu­

sammensetzung der verschiedenen Bautei1fllisse aus nicht

wiederverwendbaren = zu erneuernden Bautei1en / nach Auf­

arbeitung wiederverwendbaren Bauteilen / direkt wieder­

verwendbaren Bautei1en, die in Austauscherzeugnisferti­

gungen zudem fUr jedes Bauteil unterschied1ich ausfa11t;

im Gegensatz zur einheitlichen Zusammensetzung der Bautei1-

f1Usse in z.B. durch Gozintograph ermitte1ten Mengen in

der Neuproduktion.

Beim 1etztgenannten Merkmal kommt erschwerend hinzu, daB

sich die zusammensetz~ng der Bautei1f1Usse von Fertigungs10s

zu Fertigungslos verandert, so daB sie nicht vorausp1anbar

ist, sondern erst unmitte1bar im Fertigungsab1auf der Aus­

tauscherzeugnisfertigung bekannt und steuerbar wird.

R. Steinhilper, Produktrecycling im Maschinenbau© Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1988

- 98 -

Dieses nicht vorhersehbare Mengenaufkommen und der zugeho­

rige Kostenaufwand hangen von den Bauteilezustandsquoten ab

und bestirnmen den Neuteilebedarf unci den Anfall aufzu­

arbeitender Bauteile fUr ein Montagelos, wodurch sich

erhebliche Schwierigkeiten fUr die zeit-, mengen- und

kostengerechte BereitsteIIung neuer, aufgearbeiteter und

direkt wiederverwendeter Bauteile fUr die Montage der Aus­

tauscherzeugnisse ergeben.

In dieser TeiIebereitsteIIung Iiegt der Hauptansatzpunkt fUr

eine Modellbildung der MengenflUsse in Austauscherzeugnis­

fertigungen, urn kostenorientierte Verbesserungs- und Opti­

mierungsansatze erarbeiten zu konnen.

6.1.2 MengenflUsse in Austauscherzeugnisfertigungen bei

gleicher Anzahl demontierter und rnontierter Erzeugnisse

Urn den erlauterten Merkmalen bei Erzeugnis- und Bauteil­

flUssen in Austauscherzeugnisfertigungen Rechnung zu tragen,

werden fUr eine Modellbildung der MengenflUsse die fUnf

Fertigungsschritte der Austauscherzeugnisfertigung in drei

Bereiche gegliedert

- einen eingangsseitigen Bereich "Teilegewinnung"

- einen zentralen Bereich "TeiIebereitsteIlung"

- einen ausgangsseitigen Bereich "Erzeugnisrnontage".

Bild 32 zeigt eine Darstellung der MengenflUsse in diesen

drei Bereichen bei gleicher Anzahl dernontierter und montier­

ter Erzeugnisse und die sie bestimrnenden, nachstehend erlau­

terten GraBen.

- 99 -

ERZElJ3N1S- UNO BAUTEILFLUSSE IN AUSTAUSCHERZEUGNISFERTIGUNGEN BEl GLEICHER ANZAHL OEMONTIERTER UNO MONTIERTER ERZEUGNISSE

Teile­gewimung

Teile­bereitsteUung

Os ,QuoIe nlChl WlOOer­"",_er BaUt~I({1

QAJ:Quo1,

""'" A"I­arbe<lyng wN!d!t" ­..,_barer Ba"I""

Clw,Ouote d"ekt _­.......,w~bc1ret BautPl[p

Erzeugnis­montage

Bild 32

CD bis ® : Fer I igUlgS -schrilte der Auslausch-

Anzahl montierte Erzeugnisse (Losgrtiflel

s ;: grundsatzllch nusgesonde<t. Boulett. (Kteomt • • ltt , Oocht..-.gssat>. )

- 100 -

6.1.1 Punktionen der Teile0ewinnung

Die Teilegewinnung enthalt die erst~n drei Fertigungs­

sehritte der AustauseherzeugnisEertigung:

- Demontage der Erzeugnisse (mit Aussonderung der nieht

rliekgewinnbaren, grundsatzIieh ersetzten BauteiIe,

wie Diehtungssdtze, Splinte, Kleinteile usw.)

- Reinigung der demontierten Bauteile

- PrliEung und Sortierung der Bauteile naeh Bauteilezustanden,

wie in Bild 32 im oberen Bildteil dargestelit.

Die MengenEIlisse in der Teilegewinnung lassen sieh im voraus

exakt bereehnen. Hierzu benotigt man die GroBen

G LosgroBe bzw. Qrundmenge zu Eertigender Austauseher­

zeugnisse (Montagestliekzahl, hier noch gIeieh der

Demontagestlickzahl)

b Anzahl Bauteile pro Erzeugnis, wobei gilt:

b = n + s mit

n Anzahl zu reinigender und zu prliEender Bauteile pro

Erzeugnis (= Anzahl ggE. ruckgewinnbarer Bauteile)

s Anzahl grundsatzlich auszusondernder Bauteile

(Dichtungssatze, Kleinteile usw.) pro Erzeugnis

Bild 32 zeigt ein Beispiel Eur G = 6 Erzeugnisse, b 13,

n = 10 und s = 3 Bauteile pro Erzeugnis.

Mit den genannten GroBen errechnen sich die BauteilElusse T

in der Teilegewinnung mit

- 101 -

TD G. (n + s) Anzahl zu demontierender Bauteile

TR G. n Anzahl zu reinigende Bauteile

Tp G. n Anzahl zu prufender Bauteile

6.1.4 Funktionen der Teilebereitstellung

Die Teilebereitstellung enthalt zum einen den vierten Fer­

tigungsschritt der Austauscherzeugnisfertigung, die

- Aufarbeitung der aufzuarbeitenden Bauteile.

Diese Bauteileaufarbeitung ist in Bild 32 jeweils als mitt­

lerer Strang der fur die Bauteile mit laufender Nummer 1, 5

und 9 gezeigten Bauteilflusse dargestellt.

Zum anderen enthalt die Teilebereitstellung auch die zur

Bauteileaufarbeitung parallel verlaufenden Bauteilflusse

- Aussonderung der nicht wiederverwendbaren Bauteile/

Ersatz durch Neuteile

- Weiterfuhrung der direkt wiederverwendbaren Bauteile.

Diese sind in Bild 32 fur die Bauteile gleicher laufender

Nummer jeweils ebenfalls parallel laufend dargestellt.

Die Mengenflusse in der Teilebereitstellung lassen sich nur

mit Hilfe der in der vorangegangenen Bauteileprufung festge­

stellten Bauteilezustandsquoten exakt berechnen: Diese sind

Qs Quote nicht wiederverwendbarer Bauteile

QA Quote nach Aufarbeitung wiederverwendbarer Bauteile

Qw Quote direkt wiederverwendbarer Bauteile.

- 102 -

Mit diesen Ouoten und den bereits genannten GraBen errechnen

sich die Bauteilfllisse T in der Bauteilebereitstellung dann

jeweils pro Bauteil der laufenden Nr. i von 1 bis n mit

• G Anzahl auszusondernder Bauteile der

laufenden Nr. i

diese Anzahl ist hier noch gleich

Anzahl erforderlicher Neuteile der laufenden Nr. i

0A(i) • G

Ow ( i) • G

Anzahl nach Aufarbeitung wiederverwend­

barer Bauteile der laufenden Nr. i

Anzahl direkt wiederverwendbarer Bau­

teile der laufenden Nr. i

Hierbei ergeben TN(i) + TA(i) + TW(i) eines Bauteils stets

die Menge G, also die Anzahl der flir die zu montierenden

Erzeugnisse erforderlichen Bauteile.

6.1. 5 Funktionen der Erzeugnismontage

Die Erzeugnismontage enthalt den flinften F~rtigungsschritt

der Austauscherzeugnisfertigung, die

- Montage der bereitgestellten neuen, aufgearbeiteten und

direkt wiederverwendeten Bauteile, unter Hinzufligung der

grundsatzlich ersetzten Bauteile (Dichtungssatze, Klein­

teile usw.) zu Austauscherzeugnissen.

Die Mengenfllisse in der Erzeugnismontage sind wiederum im

voraus einfach zu berechnen und ergeben als BauteilfluB T in

der Erzeugnismontage

G • (n + s) Anzahl zu montierender Bauteile.

- 103 -

6.2 MengenfluBveranderungen und Aufwandsverringerungen

in der Teilebereitstellung bei Steigerung des Ver­

haltnisses demontierter zu montierten Erzeugnissen

(VOM )

6.2.1 Auswirkungen einer gezielten Erhohung der

OemontagestUckzahl

Eine vielversprechende Moglichkeit, den erheblichen, meist

maBgeblichen Kostenaufwand fUr notwendige Neuteile und fUr

die Bauteileaufarbeitung in Austauscherzeugnisfertigungen zu

verringern, bietet die gesteigerte Bauteilegewinnung aus

zusatzlich demontierten Erzeugnissen durch Steigerung des

Verhaltnisses VOM = demontierte zu montierte Erzeugnisse.

Hierbei bildet nicht nur die zu fertigende LosgroBe an Aus­

tauscherzeugnissen, also die bereits definierte Grundmenge G,

die Montage- und die OemontagestUckzahl, sondern darUber

hinaus wird eine Zusatzmenge Z an Erzeugnissen demontiert,

womit sich dann

VOM = ~ • 100 % als Verhaltnis demontierter zu montierten G

Erzeugnissen bzw. OemontagestUckzahl zu MontagestUckzahl

ergibt. Oem erhohten Demontageaufwand stehen Uberproportio­

nale Einsparungen an Neuteile- und gegebenenfalls Bauteile­

aufarbeitungsaufwand gegenUber.

6.2.2 Pauschale Bestimmung charakteristischer Zusatzmengen

zusatzlich zu demontierender Erzeugnisse

Bild 33 greift zur Veranschaulichung der durch Erhohung der

OemontagestUckzahl bewirkten MengenfluBveranderungen und

Aufwandsverringerungen einen der Bauteilefltisse aus der Tei­

lebereitstellung in der Darstellung nach Bild 32 heraus.

- 104 -

SUKZESSIVE AUFWANDSVERRINGERUNG IN DER TEILE­BEREITSTELLUNG DURCH CEMONTAGE ZUsATZLICHER ERZEUGNISSE

Demonloges h.ickzah!= Mcntogesll.ickzohl

G = G,undmenge b,w Losg,oRe (grundsatlhch lU domont .... end. Erz'ugllS""l

DemonlageslUcl<zahl> fv1onlogestUckzahl

Demontagesli.JC:kzahl» Montagesluckzahl

Zl.2 = Zusatlmengen (lUsatzl!ch d.mont .... t. Erz.ugnlss.l

R.sulhe,ende Entwlcklung d., Tell.beJel tst.11 "'95-kosten fur em bes1 lmmt~ Beut .. 1

Zugrundelit'!J<"'de V.,ande<ung V[)M -obhong'ge< Koslen­""standte,l.

Bild 33

" ~ o

"

VoM=120% Neutellezuschul1 enllallt

j VDM -obhang'ge T',lebe<e,tsteUungskostM

KostensP'"unge dutch FllCkosteneJnspatungen

- 105 -

In Bildmitte links, bei VDM = 100 %, ist entsprechend Bild 32

als Ersatz fUr die Menge TS nicht wiederverwendbarer Bau­

teile noch ein NeuteilezuschuB gleicher Menge TN erforder­

lich; auch die nach Aufarbeitung wiederverwendbaren Bauteile

werden aufgearbeitet.

Bei VDM = 120 % entfallt dieser NeuteilezuschuB - an seine

Stelle treten die nach Aufarbeitung wiederverwendbaren und

die direkt wiederverwendbaren Bauteile aus der 2usatzmenge

demontierter Erzeugnisse. Dies entspricht einer charakte­

ristischen Zusatzmenge Zl.

Bei weiterer Steigerung des Verhaltnisses VDM erreicht man

bei VDM = 150 % eine charakteristische Zusatzmenge Z2 - hier

entfallt auch die Bauteileaufarbeitung, da die zu fertigen­

den Austauscherzeugnisse nunmehr vollstandig aus direkt wie­

derverwendbaren Bauteilen der demon tier ten Grundmenge und

der Zusatzmengen Zl und 22 montiert werden konnen.

6.2.3 Resultierende Veranderungen VDM-abhangiger

Kostenbestandteile

Die mit der erlauterten Veranderung von MengenflUssen ein­

hergehende Veranderung vDM-abhangiger Kostenbestandteile

zeigt Bild 33 im unteren Bildteil.

Die durch Steigerung von VDM zusatzlich gewonnenen Bauteile

treten zunachst an die Stelle der vorher notwendigen zu­

zuschieBenden Neuteile. Somit sinken die NeuteilezuschuB­

kosten zunachst variabel, wahrend ein leichter Anstieg der

variablen Bauteileaufarbeitungskosten und der Teilegewin­

nungskosten entsteht. Bei der charakteristischen Zusatzmenge

Zl entfallt der Bedarf an Neuteilen vollig, so daB auch

fixe Kosten fUr die nun vermiedene Neuteilebeschaffung

entfallen - eine in der Praxis tatsachlich merklich sptirbare

Entlastung der Logistikaufgaben fur die Teilebereitstellung

neuer Bauteile; insbesondere dann, wenn Erzeugnisse fremder

Hersteller oder in der Neuserie ausgelaufene Erzeugnisse

aufgearbeitet werden, was die Ersatzteilebeschaffung we-

- 106 -

sentlieh ersehwert.

Den hier eintretenden Kostensprung zeigt Bild 33 als ein

erstes relatives Kostenminimum der Teilebereitstellungskosten.

Erhoht man die Demontagestuekzahl weiter, sinken aueh die

variablen Kosten fur die Bauteileaufarbeitung, da man an

ihrer Stelle vermehrt direkt wiederverwendbare Bauteile aus

den zusatzlieh demontierten Erzeugnissen verwenden kann.

Bei der eharakteristisehen Zusatzmenge Z2 entfallen dann

aueh bestimmte fixe Kostenbestandteile fur die Bauteileauf­

arbeitung - eine in der Praxis ebenfalls spurbare sprung­

hafte Kostenentlastung, da einerseits das "quasifixe" Kosten

verursaehende Personal zur Bauteileaufarbeitung nunmehr fur

die erweiterten Demontageaufgaben herangezogen werden kann,

und andererseits aueh Vorriehtungen, die bei herstellerun­

gebundenen Aufarbeitungsbetrieben in der Regel nieht vorhan­

den sind, nunmehr fur aufzuarbeitende Bauteile nieht mehr

besonders aufgebaut werden mussen.

Den hier eintretenden zweiten Kostensprung zeigt Bild 33 als

absolutes Kostenminimum der Teilebereitstellungskosten.

6.2.4 Anforderungsgereehte Ermittlung gesamtkostenoptimaler

Zusatzmengen zusatzlieh zu demontierender Erzeugnisse

Die in Bild 33 fur ein bestimmtes Bauteil gezeigte Entwiek­

lung der Teilebereitstellungskosten bei Steigerung von VDM hat in der Praxis fur jedes unterschiedliehe Bauteil des

Austauseherzeugnisses einen eigenen Verlauf. Dieser hangt

von den Quoten QS' QA und Qw sowie von den Neuteile- und den

Bauteileaufarbeitungskosten des jeweiligen Bauteils ab und

ergibt untersehiedliche Kostenentwicklungen sowie charakte­

ristische Zusatzmengen 21 und 22 fur jedes Bauteil der lau­

fenden Nr. i von 1 bis n.

tiber das gesamte Austauscherzeugnis gesehen, lassen sieh

somit die charakteristischen 2usatzmengen 21 und 22 nieht

pauschal ermitteln. Aueh Fixkostensprunge werden, uber aIle

Bauteile gesehen, nieht ausgepragt auftreten.

- 107 -

Bild 34 zeigt die sieh hieraus ergebende Prob1ematik der

Ermittlung gesamtkostenoptima1er Zusatzmengen zusatz1ieh zu

demontierender Erzeugnisse. Das gezeigte Bauteil mit der

Iaufenden Nr. 1 reprasentiert hierbei die Kostenentwieklung

des in Bild 33 gezeigten Bauteils mit den dort ermitte1ten

eharakteristisehen Zusatzmengen Zl und 2. Bei funf weiteren

Bautei1en mit den 1aufenden Nr. 2 bis 6 treten jeweils ei­

gene, untersehied1iehe Kostenentwieklungen sowie bautei1-

spezifisehe eharakteristische Zusatzmengen Zl und Z2 auf.

Fur die daruber hinaus gezeigten Bautei1e der 1aufenden Nr.

7 bis n gibt es keine eharakteristisehen Zusatzmengen - dies

ruhrt daher, daB die Bautei1e zu 100 % direkt wiederverwen­

det oder zu 100 % ersetzt werden - hier kennen somit aueh

aus zusatz1ieh demontierten Erzeugnissen gewonnene Bautei1e

keine Kosteneinsparung bewirken.

PROBLEMATIK DER ERMITTLUNG GESAMTKOSTENOPTIMALER ZUSATZMENGEN ZUsATZLlCH ZU IXMONTIERENDER ERZEUGNISSE

Entwlcklung der Telleberelts tellungs­kosten fur unter­

schledllche Bautelle

VDM - abhanglge Tellebereitstellungskosten

110 120 130 140 ISO 160 'I, Verhciltnls Demontage- zu MontagestiJckzahl (VDM )

Bauteilspezifische Kostenminima pro Bauteil bei wachsendem VOM o Neute"ezuschu~ • Neutellezuschu~ und Bautelleaufarbeitung entfallt

Bild 34

130'1, 150'10

120% 140'10 .

no'lo 130'1,

120'10 150'1,

o • VOM

- 108 -

Aufgabe eines Optimierungsverfahrens muB es daher sein, die­

jenige Zusatzmenge und damit ein VDM zu ermitteIn, bei der

die Summe aIIer bauteilebezogenen Einzelentwicklungen der

TeiIebereitsteIIungskosten ein Minimum ergibt.

6.3 Aufbau der Optimierungsalgorithmen

6.3.1 Quantifizierung von MengenflUssen in Abhangigkeit

von Bauteilezustandsquoten

Das nachfolgend dargestellte Optimierungsverfahren zur Quan­

tifizierung und kostenorientierten Optimierung von Mengen­

flUssen in Austauscherzeugnisfertigungen durch Ermittlung

eines gesamtkostenoptimalen Verhaltnisses VDM = demontierte

zu montierten Erzeugnissen geht von einer vorgegebenen Mon­

tagestUckzahl G aus, halt diese konstant und variiert die

DemontagestUckzahl G + Z.

Dieser Weg entspricht in der Uberwiegenden Zahl der FaIle

den Anforderungen aus der Praxis, wo meist eine bestimmte

LosgroBe von Austauscherzeugnissen fUr eine bestimmte

Marktnachfrage als MontagestUckzahl herzustellen ist. Hierzu

sucht man dann die kostenoptimale DemontagestUckzahl, urn

diese aus den Beschaffungsmarkten fUr Alterzeugnisse zu be­

ziehen.

Auch der umgekehrte Weg - eine feste Demontagestuckzahl

vorhandener Alterzeugnisse als Ausgangsposition und die

Suche der kostenoptimalen MontagestUckzahl der hieraus bei

minimalen Kosten pro gefertigtes Austauscherzeugnis zu mon­

tierenden LosgroBe - kommt in der Praxis vor.

Vom Rechengang her bieten beide Wege prinzipiell ahnliche

Optimierungsmoglichkeiten; daher wird nachfolgend nur die

Vorgehensweise beim erstgenannten Weg erlautert.

- 109 -

Unabhangig von der Optimierungsaufgabe ist jedoch stets

eine genaue Quantifizierung der MengenflUsse innerhalb

und auBerhalb der Austauscherzeugnisfertigung notwendig.

Diese MengenflUsse werden von den drei Bauteilezustandsquo­

ten nicht wiederverwendbarer/ nach Aufarbeitung wiederver­

wendbarer/ direkt wiederverwendbarer Bauteile bestimmt.

Diese Bauteilezustandsquoten konnen entweder als Erfah­

rungswerte bzw. langerfristige Durchschnittswerte in die

Optimierungsrechnung eingehen - dann dient diese Rechnung

zur langerfristigen Disposition von Demontage- und Monta­

gestUckzahlen und dort als Leitlinie fUr Beschaffungsent­

scheidungen bezUglich Alterzeugnissen, fUr Absatzprognosen

von Austauscherzeugnissen, usw.

Die Bauteilezustandsquoten konnen jedoch auch fUr ein gerade

bearbeitetes Los zu fertigender Austauscherzeugnisse aktuell

erfaBt und verarbeitet werden - dann dient die Optimierungs­

rechnung Entscheidungen zur kurzfristigen Kostenbeeinflussung

und ermoglicht damit eine reaktionsschnelle Kostenrechnung,

die den Besonderheiten der Austauscherzeugnjsfertigung ge­

wachsen ist, wie im Abschnitt 3.2.2.3 gefordert.

6.3.2 Bauteilebezogene Ermittlung von Bereitstellungsmengen

neuer, aufgearbeiteter und direkt wiederverwendeter

Bauteile

Die bei Erhohung der DemontagestUckzahl sich ergebenden und

erwUnschten Verschiebungen der Mengen neuer, aufgearbeiteter

und direkt wiederverwendeter Bauteile erfo~dern eine genaue

Berechnung der erforderlichen TeiIebereitsteIIungsmengen.

Bild 35 zeigt die MengenflUsse fUr drei Bauteile mit unter­

schiedlichen Bauteilezustandsquoten fUr eine gegenUber der

Montagestuckzahl eineinhaIbfache DemontagestUckzahl. Dies

entspricht einem VDM von 150 %.

- 110 -

BAUTEILESPEZIFISCHE ERMITTLUNG DER BEREITSTELLUNGSMENGEN NEUER. AUFGEARBEITETER UNO OIREKT WlEDERVERWENDETER BAUTEILE

Gr/ = VOM : 150%

Bilq 35

FALL 1 FALL 2 FALL 3 Ts = Menge nichl wieder ­

verwendbarer Bautelle TN = Menge notwendiger Neutcile T A = Menge nach Aufarbeilung

wiederverwendbarer Bauteile TW = Menge direkl

wiederverwendbarer Bauteile u := uberzahlig " :: verwendet in montierlen Erzeugnis\';.cn

Die aus den demontierten Erzeugnissen gewonnenen Bautei1e­

mengen T errechnen sich analog Abschnitt 6.1.3 mit

QS(il • (G + Zl Anzah1 nicht wied e r verwe ndbarer

Bauteile der laufenden Nr. i

diese Anzah1 ist hier nicht mehr gleich

TN(il = Anzah1 erforder1icher Neuteile der 1aufenden Nr. i Weiterhin gilt

QA(il • (G + Zl Anzah1 nach Aufarbeitung wieder­

verwendbarer Bautei1e der lau­

fenden Nr. i

0W(i) . (G + Z)

- III -

Anzahl direkt wiederverwendbarer

Bauteile der laufenden Nr. i

Auch diese beiden Mengen mlissen nicht mehr den notwendigen

Bereitstellungsmengen aufgearbeiteter und direkt wiederver­

wendeter Bauteile entsprechen.

Wie in Bild 35 erkennbar, ist zum einen nicht nur die er­

forderliche Neuteilemenge bei einem bestimmten VDM ~ 100 %

nun geringer als die ermittelte Menge nicht wiederverwend­

barer Bauteile (FALL 1 in Bild 35) bzw. entfallt wie beab­

sichtigt (FALL 2 und FALL 3 in Bild 35).

Bei einigen Bauteilen fallen so jedoch auch liberzahlige auf­

arbeitbare Bauteile (FALL 2 in Bild 35) oder gar liberzahlige

direkt wiederverwendbare Bauteile (FALL 3 in Bild 35) an,

die in den montierten Erzeugnissen "nicht unterzubringen"

sind. Diese Mengen sind in Bild 35 als TA(i)u bzw. TW(i)li

dargestellt.

Fur die kostenorientierte Optimierung des Verhaltnisses VDM muE daher flir jede gerade betrachtete variable Zusatzmenge Zx

auf m6glicherweise entstehende liberzahlige Mengen aufarbeit­

barer oder direkt wiederverwendbarer Bauteile geachtet wer­

den. Nur die flir die Montagestlickzahl verwendeten Bauteil­

mengen TA(i)v und TW(i)v durfen ausgewiesen und flir die

nachfolgende Ermittlung der bauteilebezogenen Teilebereit­

stellungskosten angesetzt werden. Geschahe dies nicht, d.h.

wlirden auch die in den montierten Austauscherzeugnissen

"nicht unterzubringenden n Bauteile aufgearbeitet, ware

ein Teil der durch die Steigerung von VDM erzielten Kosten­

einsparungen durch unnlitz getriebenen Bauteileaufarbeitungs­

aufwand vertan.

- 112 -

Somit hat die Berechnung der bauteilebezogenen Bereitstel­

G+Z lungsmengen TN(i)' TA(i)v und TW(i)v fur VDM = ____ x. 100 %

G

mit variabler Zusatzmenge Zx gemaB Bild 35 nach folgender

Fallunterscheidung zu erfolgen:

OL Zx ~ TS(i) : FALL 1 mit

TS ( i) < Zx ~ TS ( i) + T A ( i)

TN(i) = 0

Anzahl notwendiger Neuteile

der laufenden Nr. i

Anzahl aufzuarbeitender Bauteile

der laufenden Nr. i

Anzahl direkt wiederverwendeter

Bauteile der laufenden Nr. i

FALL 2 mit

TS ( i) + TA(i)< Z FALL 3 mit x

TN(i) 0

TA( i) 0

TW( i) G

6.3.3

- 113 -

Ermittlung zugehoriger Teilebereitstellungskosten

durch Platzkostenrechnung

Sind die bauteilebezogenen Bereitstellungsmengen neuer, auf­

zuarbeitender und direkt wiederverwendeter Bauteile fur eine

Zusatzmenge Zx ermittelt, so sind als nachster Schritt in

Richtung einer kostenorientierten Optimierung von G + Z ___ x x 100 %

G

die diesen Bereitstellungsmengen zugehorigen Teilebereit-

stellungkosten zu berechnen.

Fur fremdbezogene Neuteile wird hierbei der Bezugspreis ange­

setzt. Fur direkt wiederverwendete Bauteile fallen keine Teile­

bereitstellungskosten an - diese sind in der vorangegangenen

Teilegewinnung (Demontage, Reinigung, Prufung) schon entstanden.

Fur eigengefertigte Neuteile und fur aufzuarbeitende Bauteile

findet die Platzkostenrechnung Anwendung.

Dabei ist es unabdingbar, nach beeinfluBbaren fixen und nach

variablen Kostenbestandteilen soweit zu trennen, daB zumin­

dest die erlauterten Kosteneinsparungsmoglichkeiten durch

Wegfall von Fixkostenbestandteilen der Neuteilebeschaffung

oder Bauteileaufarbeitung bestimmter Bauteile in der Rech­

nung auch erkannt werden und ausgenutzt werden konnen.

Ist in der Bauteileaufarbeitung freie Kapazitat vorhanden,

d.h. werden die Fixkosten uberwiegend als nicht beeinfluBbar

angesehen, sollten dies somit zumindest die stuckzahlunab­

hangigen Teilebereitstellungskosten sein. Dies sind in der

Neuteilebeschaffung die Bestellabwicklungskosten, in der

Bauteileaufarbeitung die Rustkosten der zur Bauteileaufar­

beitung eingesetzten Werkzeugmaschinen. Sie mussen daher

getrennt angesetzt und den variablen Kosten der VDM -

abhangig aufzuarbeitenden Bauteile als eigener Block zu­

geschlagen werden, wenn fur ein betrachtetes VDM noch auf­

zuarbeitende Bauteile diese Werkzeugmaschinen belegen. Dies

deshalb, weil kurz vor Erreichen der charakteristischen Zu­

satzmengen Zl oder Z2 eines Bauteils moglicherweise nur

- 114 -

noch ein einziges Bauteil zu beschaffen oder aufzuarbeiten

ist, fur das die gesamten stuckzahlunabhangigen Kosten an­

fallen. Dieses Bauteil laBt sich dann durch geringfugige

Steigerung von VDM mit Sicherheit kostengunstiger aus weni­

gen weiteren zusatzlich demontierten Erzeugnissen gewinnen.

Diesen Effekt sollte die Rechnung auch ausweisen.

Somit ist stets auch die fur das betrachtete VDM bestehende

Belegung der Werkzeugmaschinen zur Bauteileaufarbeitung zu

ermitteln, die Bild 36 fur anwachsendes VDM zeigt.

VERANDERUNG DER MASCHINENBELEGUNG IN DER BAUTEILEAUFARBEITUNG BEl UNTERSCHIEDliCHEM VOM

Sedorf an oufzuorbeltenden Bautellen In Abhanglgkelt von

Bautellezustandsquoten und VDM Eingesetzte Bautedeauforbeltungsverfohren

o o o

Bild 36

VOM :110%

VOM :130%

V[)M:l50%

Qs Quote nicht wieder vc,.wend barer

QA Quote nach Aurar" beilung wieder" verwend barer 8au l eile

Qw Quote d,rekt wieder vcrwend barer Sauted

Moschlnenbelegung In der

Bautelleoufarbeltung

VOM: 110% Auhu Aufarbcltungsmaschlncn

ad~it ende I Schlelfpn ~ Sau te ll "," O,.eht·n Ft"~l.,,prl

Bautcil 1 '- • -

Bautei l 2 • I • - .. Sauted 3 • • f:: • I Bauteil nj-'- 1 !

VDM = 130% Orehen entlolll Aufzu Aufarbeltung'Smaschine:n

i ] arbeltende

Drchen I Fr"dsen I Schlelfcn 8auteile

Bauted 1 • Baulcil '! • • Sauteil 1

t

IBaute,1 n t - t I'U VDM = 150% Orehen und Frosen entfollt

Aurzu ,",,,,,,,""",-,,"'"," l ar"beltende Dr-chen Frasen I Schlelfen I 8autellc

8auterl 1 I j • !. Bautell "2 I . SaulC.,.1 1

, ~

I F,avte rl nl . I t j

- 115 -

Unabhangig von der erzielbaren Feinheit der Trennung in fixe

und variable Kosten der Neuteilebeschaffung und der Bautei­

leaufarbeitung sind fur jedes Bauteil der laufenden Nr. i

von 1 bis n die Kosten der Teilebereitstellung als

KNT ( i)

¥AU(i)

Kosten fur Neuteile der laufenden Nr. i

Kosten fur aufgearbeitete Bauteile der laufenden Nr. i

verrnindert urn die Schrotterlose

KSE (i) Erlose fur nicht wiederverwendbare Bauteile ein­

schlieBlich gegebenenfalls uberzahlige Bauteile der

laufenden Nr. i, die zur Aufbereitung verauBert

werden,

wie folgt zu berechnen:

Bekannt sein rnussen die GroBen

KN (i)

KS (i)

FKA( i)

MKA( i)

RFZU

BABWK(i)

RUESTA( i)

BFIXN

BFlXA

Kosten eines Neuteils der laufenden Nr. i

Schrotterlos fur ein Bauteil der laufenden Nr. i

Fertigungslohnkosten der Aufarbeitung eines Bau­

teils der laufenden Nr. i

Maschinenkosten der Aufarbeitung eines Bauteils

der laufenden Nr. i

Restfertigungsgerneinkostenzuschlag der Bauteile­

aufarbeitung

!!.estellabwicklungs~osten der Beschaffung von

Bauteilen der lfd. Nr. i

Rustkosten der zur ~ufarbeitung von Bauteilen

der laufenden Nr. i belegten Werkzeugrnaschinen

!!.ereichsfixkosten der ~euteilebeschaffung

!!.ereichsfixkosten der Bauteile~ufarbeitung

- 116 -

Dann ergeben sich die Teilebereitstellungskosten TBK(i) mit

KNT(i) = TN(i) • KN(i) + BABWK(i) + B~IXN

Kosten fur Neuteile der laufenden Nr. i

KAU(i) TA(i)v. (FKA(i) • (1 + RFZU) + MKA (i))

+ RUESTA(i) + BFlXA n

KSE(i)

Kosten fur aufgearbeitete Bauteile der laufenden

Nr. i

Schrotterlose

zu TBK(i) KNT(i) + KAU(i) - KSE(i)

Teilebereitstellungskosten eines Bauteils der

laufenden Nr. i

Die gesamten Teilebereitstellungkosten TBK fur alle Bauteile

der laufenden Nr. i von 1 bis n ergeben sich mit

n

TBK ~ TBK (i)

6.3.4

i=n

Ermittlung entsprechender Teilegewinnungs- und

Erzeugnismontagekosten durch differenzierte

Zuschlagskalkulation

Die fur eine Demontagestuckzahl G + Zx sowie eine Montage­

stuckzahl G geltenden Teilegewinnungskosten bzw. Erzeugnis­

montagekosten werden durch differenzierte Zuschlagskalkula­

tion ermittelt.

In der Teilegewinnung mussen bekannt sein:

BKAA Beschaffungskosten pro Alterzeugnis im Austausch

(Grundmenge)

BKAZ

FKTG

MHTG

FGZTG

MGZTG

- 117 -

Beschaffungskosten pro zusatzliches Alterzeugnis

(Zusatzmenge)

Fertigungslohnkosten fur Teilegewinnung

Demontage, Reinigung, Prufung eines Erzeugnisses

Material-/Hilfsstoffkosten fur Teilegewinnung aus

einem Erzeugnis

Fertigungsgemeinkostenzuschlag der Teilegewinnung

Materialgemeinkostenzuschlag der Teilegewinnung

Dann ergeben sich die Teilegewinnungskosten TGK als

TGK BKAA G + BKAZ Z x + FKTG . (G + Z x) . (l + FGZTG)

+ MHTG • (G + Zx) . (1 + MGZTG)

In der Erzeugnismontage mussen bekannt sein:

EMLK

EMMK

EMFGZ

EMMGZ

Erzeugnismontage-Lohnkosten

Erzeugnismontage-Material-/Hilfsstoffkosten

Fertigungsgemeinkostenzuschlag in der Erzeugnis­

montage

Materialgemeinkostenzuschlag der Erzeugnismontage

Dann ergeben sich die Erzeugnismontagekosten EMK als

EMK = EMLK • G • (1 + EMFGZ) + EMMK • G • (1 + EMMGZ)

6.3.5 Ermittlung der Herste11kosten und der Se1bstkosten

pro aufgearbeitetem Erzeugnis

Die Herste11kosten HK pro aufgearbeitetem Erzeugnis errech­

nen sich a1s Summe der Tei1egewinnungs-, Tei1ebereit­

ste11ungs- und Erzeugnismontagekosten dividiert durch die

Montagestuckzah1:

HK TGK + TBK + EMK

G

- 118 -

Hierauf sind noch die Verwa1tungs- und Vertriebsgemein­

kostenzusch1age VVGZ sowie etwaige Sondereinze1kosten SEK

(in Austauscherzeugnisfertigungen z.B. Lizenzgebtihren bei

Aufarbeitung von Erzeugnissen fremder Herste11er) zu addieren.

Dann ergeben sich Se1bstkosten SK pro aufgearbeitetem Erzeug­

tiis mit

SK HK (1 + VVGZ) + SEK

Bi1d 37 zeigt die Bestandtei1e der entwicke1ten Kosten­

rechnung ftir Austauscherzeugnisfertigungen und ihre Abhan­

gigkeit von VDM nochma1s im Uberb1ick.

KOSTENRECHNUNG IN AUSTAUSCHERZEUGNISFERTIGUNGEN UND IHRE ABHANGIGKEIT VOI'4 VERHALTNIS VoM =

ANZAHL DEMONTIERTER ZU MONTIERTEN ERZEUGNISSEN

( Kosten)

Teile­gewinnungs­

kosten

TGK

Teile­bereit­

stellungs­kosten

TBK

I Erzeugnis­montagekosten

EMK

Kosten­bes tondteile

• abhangig o unabhangig von variablem V OM

o BKAA

• BKAl • FKTG o FGlT):;

• MHTG o MGlTG

Beschaffungskosten fur Alterzeugnisse im Austausch Beschaffungskosten fur zusatzliche Alterzeugnisse Fertigungslohnkosten Teilegewinnung Fertigungsgemeinkosten T eilegew inn ung Material- f Hilfsstoffkosten Teilegewinnung Material- / Hilfsstoffgemeinkosten Teilegewinnung

• KNT {. KN Kosten Neuteile Neuteile- • BABWK Bestellabwicklungskosten kosten 0 BFIXN Bereichsfixkosten Neuteilebeschaffunq

• KAU \. FKA Aufarbeitungslohnkosten . Bauteile- 0 RFlU Restfertigungsgemeinkosten aufarbei- • MKA Aufarbeitungsmaschinenkosten tungs- • RUESTA Rustkosten belegter Maschinen kosten 0 BFIXA Bereichsfixkosten Bauteileaufarbeitung

• KSE Schrotterliise (Aufbereitung nicht wieder­verwendbarer und uberzahlige Bauteile)

o EMLK o EMFGl o EMMK o EMMGl

Fertigungslohnkosten Erzeugnismontage Fertigungsgemeinkosten Erzeugnismontage Material- / Hilfsstoffkosten Erzeugnismontage Material- / Hilfsstoffgemeinkosten Erzeugnismontaqe

~S~I~osten) ( TGK + TBK + EMK ) HK + {O VVGl Verwaltungs- / Vertriebsgemeinkosten

o SEK Sondereinzelkosten pro montiertem Erzeugnis

Bi1d 37

- 119 -

6.3.6 E~~echnung eines Gesamtoptimums fti~ VDM

Das gesamtkostenoptimale VDMopt ist dasjenige Verhaltnis der

Demontagesttickzahl G + Z t zur Montagesttickzahl G, bei dem op die He~stellkosten bzw. die Selbstkosten pro aufgearbeitetem

(montierten) Erzeugnis ein Minimum bilden.

Hie~bei ist es fti~ die Praxis nicht nu~ sinnvoll und wtin­

schenswe~t, ausschlieBlich VDMopt und damit die optimale Zu­

satzmenge Z t der zusatzlich zu demontierenden Erzeugnisse op ftir ein zu montierendes Los von Austauscherzeugnissen mit.

den zugeho~igen minimalen Herstellkosten bzw. Selbstkosten

zu kennen.

Vielmehr sollten dartiber hinaus auch die bei anderen Werten

de~ Zusatzmenge Zx sich ergebenden Herstellkosten kalkula­

to~isch ermittelt we~den, beispielsweise wenn die in der

Rechnung e~mittelte gesamtkostenoptimale zusatzliche Demon­

tagesttickzahl Z t de~zeit am Beschaffungsmarkt nicht ver-op ftigbar ist. In solchen Fallen dient das Rechenverfahren

dann der Kalkulation der Herstellkosten bzw. des Erzeug­

nispreises ftir ein vorgewahltes bzw. maximal zu verwirk­

lichendes Verhaltnis VDM •

Wie Bild 38 anhand des typischen Verlaufs der Herstellkosten

in Austauscherzeugnisfertigungen in Abhangigkeit von VDM zeigt, lassen sich namlich auch bei Verhaltnissen der De­

montagesttickzahl zur Montagesttickzahl, die nicht VDMopt ent­

sprechen, bereits erhebliche Kostenvorteile gegentiber dem

haufig (aufgrund fehlender Kostenrechnungsverfahren) in der

Praxis gewahlten Verhaltnis VDM = 100 % erzielen.

- 120 -

TYPISCHER VERLAUF DER HERSTELLKOSTEN IN AUSTAUSCH­ERZEUGNISFERTIGUNGEN BEl STEIGERUNG DES VERHALTNISSES V

a 12

OM 10

a

0\

A\. "' a

a

i " ,

/ I I I I I )~ Neuteilezuschull Ba utei leaufarbe i tung der Hauptkosten-- der Hauptkosten-

trager entfallt trager entfallt ~I teil- I weit-

/ weise gehend I{ II I

/ - J / / ~ 'I" r~4

~ / '/" -.-

100 110 120 130 140 150 160 170 180 100 '/, 200 Verhaltnis Demontage- zu MontagestUckzahl VDM

Bild 38

Fur das nachstehend erlauterte Rechenprogramm zur Durchfuh­

rung der erlauterten Kostenrechnung in Austauscherzeugnis­

fertigungen stellt sich somit die Aufgabe, nicht nur VDMopt

und die zugehorigen minimalen Herstellkosten zu errechnen,

sondern aIle in einem sinnvoll vorzugebenden Bereich, z.B.

VDM von 100 bis 200 % in 5 %-Schritten sich ergebenden

Herstellkosten pro aufgearbeitetem Erzeugnis zu ermitteln,

wie in Bild 38 bereits dargestellt.

6.4 Rechenprogramm RECOVERY

Die zur kostenorientierten MengenfluBoptimierung und fur die

Berechnung der Herstellkosten bei Variation von VDM erfor­

derliche Vielzahl an notwendigen Einzelberechnungen von

Mengen und Kosten, die durchzufuhrenden Fallunterscheidungen,

die zu ermittelnde Maschinenbelegung in der Bauteileauf­

arbeitung sowie eine ubersichtlich verdichtete, fur Planungs­

und Dispositionsaufgaben geeignete Darstellung der Rechen­

ergebnisse sind nur bei Rechnerunterstutzung mit vertret­

barem Aufwand zu bewerkstelligen:

- 121 -

Bei einem Austauscherzeugnis mit 11 betrachteten Bauteilen

und drei unterschiedlichen zur Bauteileaufarbeitung einge­

setzten Werkzeugmaschinen beispielsweise geht zwar noch eine

tiberschaubare Anzahl von Sttickzahl-, Quoten- und Kostenan­

gaben in die Berechnung ein; ~ur Ermittlung der Herstellko­

sten bei unterschiedlichem VDM bzw. Zx sind jedoch bereits

4.448 Einzelberechnungen von Mengen und Kosten durchzuftihren.

Hierftir wurde das Programm RECOVERY, ein Rechenprogramm zur

optimierten Verwendung recyclierter Bauteile, in den Pro­

grammiersprachen FORTRAN ftir eine Rechenanlage des mitt­

leren Leistungsbereichs, sowie in der Programmiersprache

BASIC ftir einen Rechner des Leistungsbereichs Personal

Computer entwickelt.

6.4.1 Aufbau und Inhalt des Rechenprogramms

Bild 39 zeigt Aufbau und Inhalt des entwickelten Rechen­

programms RECOVERY mit den in den Abschnitten 6.1 bis 6.3

erlauterten EingabegroBen zur Durchftihrung des entwick~lten

optimierungsverfahrens, sowie die vom Programm ausgegebenen

Ergebnisse im Uberblick.

Der vollstandige Eingabedialog sowie die Ergebnisausgabe des

Programms sind im Anhang dokumentiert und werden daher

nachstehend zur Erlauterung von Bild 39 nur kurzgefaBt dar­

gestellt.

6.4.2 EingabegroBen

Das Programm fragt tiber ein Benutzermenti und das Ein­

gabementi, Bild 40, die ftir die Berechnung notwendigen Ein­

gabegroBen abo

In der Eingabemaske 1: Basisdaten sind Erzeugnisbezeichnung,

Anzahl der zu betrachtenden Erzeugnisbauteile (ftir eine VDM-

Optimierung gentigen hierftir die Hauptkostentrager mit 80 %

Anteil an den Kosten ftir neue und aufgearbeitete Bauteile;

- 122 -

RECOVERY - RECHENPROGRAMM ZUR QPT IMIERTEN ~WENDUNG RECYCLIERTER BAUTEllE

Te~egewimung BosIsdaten

~r Maske 1 2 -Maske 2 f-- - Austausch - 3 -

E in Ie I kos ten erze ugnis

~ E'ngabemasken Gemelnkosten - Optimierungs· aufgabe 9 -

~ettsteliLng

Masken 3 bls 8 Fixkosten Aufarbeitungs- Bauteile-- Maske 3 maschinen bezeichnungen

Quoten - I-- - Maske q f-- - Maske S Kosten - - -

- - -

Bau l e,le- Maschonen tiautci

ErZeugnisrrolb;je zustandsquoten belegung kosten - Masken 6 - Masken 7 Masken 8

Maske 9 - - -Einzel kosten . - R . .. ,p;tp - ... <r h ;n" - R ... 'p;t~ I

Cemein kosten m

~~ • Eingabe ..-J

ErgetOsuCerSIcht

• Durchlauf Rechenprogramm t grophisch./

• Ausgabe ~ , " • Speichern I Ausdrucken

8enJlzermenu Eing_bedalen. Ausgabedaten '50 VOM''---.!!!

21 ElI'lzelergebnlS I I

t Elnzelergebrns tabellarisch V[).4 oP' : 12S·'. Kos l en Kosten

KO$~t'l'UlJSa.rnmtns.ttung Teilebereit - f------. Teilegewinnung

=r I I stellung El"zeugni s-- montage -

I n

Bautelle 1 Auflistung Auflls t ung

Bereltslellungs' -. Neue Bauteile aus -mengen / kosten Bau teile I----' Lagerbestand J--"'

Bild 39

- 123 -

RECHENPROGRAMM RECOVERY EINGABEMENO

J 13m; 1. ~i OA "fE:.I'1

" , "- II.. .I. i. L., __ ,i...I'I.l.I·I:·,IUlll.,. ,'. " ;,' ',', I·.[}E; H::i'< DF~IDNTrirJE 1f':E 1 N I GUNG IPf':UEFUI-.JG

~·x·~ TC I u:::r:Em: I TbTELL..UN(3: .• ,.ll-"';, 3 GEREICHSFIXKDSTEN/(3EMEINKOSTENZUSCHLAEGF ,1 [:E Z E. I CHNUNGENI F(UESTfWSTEI\1 [<{jUTE 1 LE"\UFA~':BE: I TUNGS-c', DE IF I CIII'IUNGEJ-l BP,UTF II.. [:~ 1'1ASCH J NEN 1..:, i. us r (iNLiSnDH(.\l,I\IU I Cif:. OUU I Chi DEr< BETf~f~CHTETEI\1 E:ALJTE I LE 7 VFRTEILUNG DER AUFZLJARBEITENDEN BAUTEILE AUF DIE 8 BAUTEIL..KDSTEN AUFARDEITUNGSMASCHIM~N

***ERZEUONISMUNTAGE:~** '/ i<IJ'~i 1 E 1\1 1':(;1\11 H(.il:.: /F"j·\l.ll:.! Ui·/U / l')En:-·'j'lLl·;:1 Ji" :r:J

Bild 40

gemaB Abschnitt 3.2.2.3, Bild 18 sind dies bei zahlreichen

Austauscherzeugnissen weniger als zehn Bauteile), zu montie­

rende LosgroBe (Montagesttickzahl), hochstzulassige Demonta­

gesttickzahl (G + Zmax) sowie Verwaltungs- und Vertriebsge­

meinkostenzuschlage und Sondereinzelkosten pro montiertem

Austauscherzeugnis einzugeben.

- 124 -

In der Eingabemaske 2: Teilegewinnung sind die zur Be­

rechnung der Tei1egewinnungskosten gemaB Abschnitt 6.3.4

notwendigen KostengroBen einzugeben.

In den Eingabemasken 3 bis 8: Teilebereitstellung sind

die zur Berechnung der Tei1ebereitste11ungsmengen und

-kosten gemaB Abschnitt 6.3.3 notwendigen Bautei1ezustands­

quoten und KostengroBen einzugeben. Darliber hinaus fragt das

Programm auch flir jedes Bautei1 einen etwa vorhandenen

Lagerbestand an aufarbeitbaren oder direkt wiederverwend

baren Bautei1en (z.B. aufgrund vorhandener liberzah1iger Bau­

tei1e aus frliher gefertigten Losen) ab, der bei der Berech­

nung der Tei1ebereitste1lungsmengen berlicksichtigt wird.

In der Eingabemaske 9: Erzeugnismontage sind die zur Berech­

nung der Erzeugnismontagekosten gemaB Abschnitt 6.3.4 not­

wendigen GroBen einzugeben.

6.4.3 AusgabegroBen

Nach Durchlauf des Rechenprogramms erscheint zunachst als

1. Einzelergebnis das flir VDMopt gliltige optimale Ergebnis

mit niedrigsten Herste1lkosten bzw. Selbstkosten pro gefer­

tigtem Austauscherzeugnis als tabellarisches Aus­

gabeschirmbild. Hierbei werden die fur die zu fertigende

LosgroBe zu demontierende Demontagestlickzahl G + Z t sowie op die wichtigsten Bestandteile der Teilegewinnungs-,

Teilebereitstellungs- und Erzeugnismontagekosten in einer

Tabelle ausgegeben, Bild 41.

- 125 -

R MM RECOVERY

1. EINZELERGEBNIS TABELLARISCH

ttttttfUttUttt#######.fI:###tt#tttl:tt############tttUt#####tUI=####tt#~Ut#tUttt###tttt####tt#######"#".Ut

**'*OPTIMALES ERGEBNIS******ERZEUGNIS: WASSERPUMPE*** ***VERHAELTNIS DEMQNTAGE/MONTAGE V DIM: 1.1216***

DEMONTAGESTUEC((ZAHL, 530 MONTAGCSTUECI" :?:AHL: 5121121

f 'OSTCNZUSAMMENSETZUNG PRO ERZEUGNIS: PRO MONT AGELOS,

I OSTEN OEltJINI'IUNG: I<OSTEN TE I LEBERE I TSTELLUNG: D(Wor~

OM OM

3.47 1121.59

Dt1 OM

1733.121121 5292.58

NEUTEILEKOSTEN: [)M 9.4121 DM 4698.8121 {\ljFflHDEITUNm-::OSTEN: DM 1.2121 OM 598.1218 VERSCHROTTUNGSI<OSTEN: OM -121.1211 OM -4.3121

V.OSTEN MONTAGE: OM 2.20 DM 111210.121121 DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDOflODf'DDDD[I[lDD[lLl[JDVl)[JPDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD HERSTELLUNGSKOSTEN. OM 16.25 OM 8125.58 VERWALTUN65GEMEINKOSTEN: OM 0.81 OM 406.28 SONOEREINZELKOSTEN: OM 5.00 OM 2500.00 ,.,,,,NHIINNNf1I1Hl1NNNHHf1"'f1MHNHNN,.,NNNNHflNNtlI'fHNNI'fHHI"HN/'111HHN,"NNHt1fINNf1~IN"''''NNHHHHHHHHI1

SELBSTLOSTEN: OM 22.06 OM 11031.86

.#tt"tt###tt########ff#ttt~##tI###n#####iJ.########tt###fl:###### 6#####.################"'##4

Bild 41

tiber weitere Ausgabeschirmbi1der werden die detai11ierte Zu­

sammensetzung der Kosten in diesen drei Bereichen sowie die

bautei1ebezogenen Bereitste11ungsmengen neuer, aufgearbeite­

ter und direkt wiederverwendeter Bautei1e angegeben.

Eine Auf1istung der zu beschaffenden Neutei1e und der aus

gegebenenfa11s vorhandenen Lagerbestanden zu entnehmenden

Bautei1e erganzt die Darste11ung des Einzelergebnisses fUr

ein bestimmtes VDM , vgl. auch Bild 39.

- 126 -

Darliber hinaus lassen sich liber eine grafische Darstellung

des Gesamtergebnisses mit den Selbstkosten in Abhangigkeit

von VDM , Bild 42, 20 weitere Einzelergebnisse in 5 %­

schritten (von Z = a liber 0,05 Zmax bis 1,0 Zmax mit den­

selben Ausgabeschirmbildern anwahlen, vgl. auch Bild 39.

RECHNERPROGRAMM RECOVERY

GESAMTERGEBNIS GRAPHISCH

1ttf:####tt#######fHt#####tHUt-##tUt#######tUI=#######tttHt-###tttHt:lt####lttt#######tUttUttttt#tttttttttttt

f:O~>TEN F,-PO U';'?ElJmIIS (011) I

I Dl1 :2:~. 770

I I

on :~.:;9 - 0

Pt·j ~'':. "L~-

I

Ot-I :':::'. '24-I

::::..:".0{,+--

**"'ET.:GEBNI SUEBERSI U I r GRAF'HISCl Hf*'"

o 0 0 0 0 a a V DIM .. --1---0---0-- 0----0 -0'" 0- -- --1-- .--.- ,------1------------1-----

1 . ~'1 1 • Or; t. 1 ~ t. t 6 1.:0

Bild 42

6.4.4 Betrieb des Rechenprogramms auf einer Rechenanlage

des mittleren Leistungsbereichs

Das Rechenprogamm RECOVERY wurde zunachst auf der instituts­

eigenen Rechenan1age DEC VAX 11/780 imp1ementiert. Hiermit

lassen sich Austauscherzeugnisfertigungen mit Erzeugnissen

bis zu 1.000 unterschied1ichen Bautei1en pro Erzeugnis sowie

mit bis zu 100 unterschied1ichen zur Bautei1eaufarbeitung

eingesetzten Werkzeugmaschinen und Arbeitsp1atzen kosteno­

rientiert optimieren.

- 127 -

Es zeigte sich jedoch, daB die hierfUr erforderliche Re­

chenkapazitat nur in Ausnahmefallen in Anspruch genommen

werden muB - in der Regel wird die Optimierungsrechnung von

lediglich ca. 5 unterschiedlichen Bauteilen (vgl. Abschnitt

3.2.2.3, Bild 18) und ca. 5 unterschiedlichen Werkzeugma­

schinen und Arbeitsplatzen zur Bauteileaufarbeitung kosten­

maBig maBgeblich gepragt.

6.4.5 Betrieb des Rechenprogramms auf einem Rechner des

Leistungsbereichs Personal Computer

Urn das entwickelte Rechenprogramm auch der in der industri­

ellen Aufarbeitungspraxis im Regelfall verfugbaren Rechner­

kapazitat zuganglich zu machen, wurde das Rechenprogramm

RECOVERY daruber hinaus auch auf einem Rechner des Lei­

stungsbereichs Personal Computer mit 512 KB Arbeitsspeicher

implementiert. Hierrnit lassen sich Austauscherzeugnisferti­

gungen mit Erzeugnissen mit bis 25 betrachteten Bauteilen

pro Erzeugnis sowie mit bis zu 20 zur Bauteileaufarbeitung

eingesetzten Werkzeugmaschinen und Handarbeitsplatzen ko­

stenorientiert optimieren.

Diese Rechnerleistung reicht fur samtliche der in der vor­

liegenden Arbeit in der Situationsanalyse untersuchten Aus­

tauscherzeugnisfertigungen aus.

6.4.6 Rechenergebnisse und ermittelte Verbesserungspotentiale

Die Ergebnisse der kostenorientierten MengenfluBoptimierung

in unterschiedlichen Austauscherzeugnisfertigungen ergaben

im Mittel ein Einsparungspotential zwischen 25 und 35 % der

Selbstkosten bei einer Steigerung des Verhaltnisses VDM von den praxisublichen 100 % auf eine GroBenordnung zwischen

115 bis 165 %.

6.4.7

- 128 -

Weiterentwicklung des Programms ftir Optimierungs­

aufgaben hoherer Ordnung

Eine in industriellen Austauscherzeugnisfertigungen vielfach

getibte Praxis ist es, Austauscherzeugnisse einer derzeit Yom

Markt geforderten aktuellen Modellreihe sowohl aus iden­

tischen Alterzeugnissen als auch aus Alterzeugnissen einer

frtiheren Modellreihe zu fertigen. Hierbei sind aus den Alt­

erzeugnissen der frtiheren Modellreihe nicht aIle Bauteile

mit den Bauteilen der gefertigten aktuellen Modellreihe

kompatibel - nur die identischen Bauteile konnen den anders­

artigen Alterzeugnissen entnommen und verwendet werden.

Diese identischen Bauteile aus den andersartigen Alterzeug­

nissen sind zudem meist mit anderen Bauteilezustandsquoten

behaftet, da die Alterzeugnisse frtiherer Modellreihen in der

Regel bereits eine hohere Gebrauchsdauer aufweisen.

Da Alterzeugnisse frtiherer Modellreihen jedoch haufig in

ausreichender Sttickzahl und zu sehr niedrigen Kosten ver­

ftigbar sind, ist die oben beschriebene Praxis somit durch­

aus ein technisch und wirtschaftlich erfolgreiches Recyc­

lingverfahren und wird daher haufig angewandt.

Die Ermittlung einer gesamtkostenoptimalen Zusatzmenge zu­

satzlich zu demontierender Erzeugnisse, die einerseits va­

riabel ist, sich andererseits aus zwei unterschiedlichen

Erzeugnissen mit voneinander abweichenden Bauteilezustands­

quoten zusammensetzt, ergibt eine Optimierungsaufgabe hohe­

rer Ordnung.

Sie laBt sich jedoch in einem prinzipiell vergleichbaren

Rechengang durchftihren und wurde daher als Weiterentwicklung

des Rechenprogramms RECOVERY ebenfalls auf einem Rechner des

Leistungsbereichs Personal Computer implementiert.

Hierbei ergeben sich dann nicht nur 21 Einzelergebnisse ftir

Zx = a tiber Zx 0,05 bis 1,0 Zmax' sondern zu jedem dieser

Einzelergebnisse wiederum 21 Ergebnisse ftir unterschiedlich

gemischte Zusammensetzungen der Zusatzmenge von a % / 100 %;

5 % / 95 % ••• bis ••. 95 % / 5 %; 100 % / 0 % aus iden-

- 129 -

tisehem Alterzeugnis / andersartigem Alterzeugnis, insgesamt

somit 21 x 21 = 441 Einzelergebnisse.

Es zeigte sieh, daB die Reehenleistung eines Personal Com­

puters aueh hier flir die Optimierung von Austauseherzeugnis­

fertigungen mit Erzeugnissen mit bis zu 25 untersehiedliehen

Bauteilen pro Erzeugnis sowie mit bis zu 20 zur Bauteileauf­

arbeitung eingesetzten Werkzeugmasehinen und Arbeitsplatzen

ausreieht, wenn der Reehner die 441 Einzelergebnisse zu­

naehst vorsortiert, nur das beste Einzelergebnis vollstandig

verfligbar halt und die librigen Einzelergebnisse auf Abruf in

der Ausgaberoutine bereehnet.

6.4.8 Grenzen logistiseher Verbesserungsmogliehkeiten und

erganzende Verbesserungsansatze

Eine flihlbare Kostensenkung in Austauseherzeugnisfertigungen

dureh kostenorientierte MengenfluBoptimierung liber eine

Steigerung der Verhaltnisses VDM gelingt nieht bei sehr ho­

hen Quoten nieht wiederverwendbarer Bauteile eines Haupt­

kostentragers in der Austauseherzeugnisfertigung.

Liegt diese Quote beispielsweise bei QS = 0,9, mliBte zur

Gewinnung von genligend aufarbeitbaren und direkt wiederver­

wendbaren Bauteilen aus zusatzlieh demontierten Erzeugnissen

das Verhaltnis VDM auf 1.000 % gesteigert werden. Dies er­

weist sieh dann als nieht wirtsehaftlieh durehflihrbar.

In solehen Fallen muB als erganzender Verbesserungsansatz

die Entwieklung neuer Aufarbeitungsverfahren flir Bauteile

vorangetrieben werden, urn damit aueh die bisher nieht wie­

derverwendbaren Bauteile aufarbeiten zu konnen und damit

mehr wiederverwendbare Bauteile zu gewinnen. Dieser Ansatz

wurde als weitere MaBnahmengruppe zur Senkung des Aufwandes

flir zuzusehieBende Neuteile in Absehnitt 3.3.3 angesproehen.

- 130 -

Als Beispiel hierflir zeigt Bild 43 eine durch Entwicklung

eines einfachen neuen Bauteileaufarbeitungsverfahrens erzielte

Senkung der Bauteilezustandsquote Qs von 0,8 auf 0,1 an einem

Gehausedeckel aus einer in der Situationsanalyse unter­

suchten Austauscherzeugnisfertigung von Kfz-Vergasern /51/.

VERRINGERUNG DER QUOTE NICHT WIEDERVERWENDBARER BAUTEILE DURCH ENTWICKLUNG NEUER AUFARBEITUNGSVERFAHREN

Nichl wiederverwendbore Bouleile ohne verfugbores

Aufarbei lungs verfahren

Bauteile­zustards­quolen

Bauteile: Vergaser­

deckel

Bild 43

Angegossene Brucke zur Luftfilter-befest igung d urch zu hohe Anzugs­drehmomente wahrend der NuUungszeit eingerissen oder verformt

Os ; Quote nlCl1t WIeder­""wendbarer Bau~l.

Ow; ~~r:~ w~f.,ie

Auforbeilbore Bouteile rxlch Enlwicklung

eines Auforbeilungsverfohrens

Bouteile­zustands­quoten

Bauteile : Vergaser -

deckel

Entwickeltes Aufarbeitungs­vertohren : Angegossene Brucke durch eigenentwickeltes B lechformtei I

on eingefraste Taschen ersetzt (nach Champion Parts)