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    Wie standardisiere ich meine Einzelteilfertigung?

    Wer Herstellprozesse effizienter und wirtschaftlicher gestalten möchte, muss sie vereinheitlichen. So einfach es klingt, so schwierig ist es für viele, überhaupt einen geschweige denn den richtigen Ansatz zu finden. Dass sie auch in der Einzelteilfertigung noch standardisieren können, wissen viele Fertigungsunternehmen nicht. Was zunächst absurd klingt, ist letztlich eine Frage der Herangehensweise. Ich stelle Ihnen einen systematischen Weg vor, den ich mit einigen Kunden - trotz anfänglicher Skepsis - schon erfolgreich gegangen bin. 
    Hauptziel einer Standardisierung ist es allgemein, Prozesse im Unternehmen effizienter zu gestalten. Dies gelingt, indem man Prozesse nach einem bestimmten Muster vereinheitlicht. Solche Muster sind nicht immer leicht zu erkennen. Sie sagen, jedes Bauteil ist unterschiedlich und benötigt immer eine individuelle Bearbeitung? Schauen Sie sich erste einmal meine Vorgehensweise bei der Bauteilklassifizierung an. Ich verspreche Ihnen, wenn Sie sehen, wie das funktioniert und welchen Einfluss sie auf die Prozessstandardisierung hat, dann ....

    Ein Blick in die Tebis Consulting Benchmark-Datenbank verrät, dass gerade anfängliche Prozesse, wie Bauteilklassifizierung und Konstruktion, bei der Suche nach Vereinheitllichung oftmals außer Acht gelassen werden. Und genau dort setze ich an, denn die Bauteilklassifizierung - also eine Unterteilung in eines Werkzeugs in bestimmte Klassen oder Kategorien hilft, Muster zu entdecken. 

     
    Prozessmanagement

    Schritt 1: Zieldefinition
    Stellen Sie sich zuerst die Frage: Was wollen Sie erreichen? Welche Prozesse wollen Sie standardisieren? Definieren Sie dieses Ziel. Warum?
    Ein Beispiel: Für eine Standardisierung von Bearbeitungswerkzeugen müssen Sie die Geometrien des Bauteils untersuchen, während Sie zum Standardisieren von Konstruktionsvorlagen die Bauteileigenschaften und -funktionen benötigen. Mit einem konkreten Ziel vor Augen, wissen Sie besser, welche später benötigte Informationstiefe Sie schon mit der Klassifizierung bestimmen.

    Schritt 2: Analyse
    Ist das Ziel definiert, müssen Sie die Bauteile/Werkzeuge in ihre Einzelteile zerlegen. Hierbei empfiehlt sich, eine Vorauswahl zu treffen, um die Komplexität und den Aufwand gering zu halten. Führen Sie eine kleine Analyse des eigenen Leistungsspektrums durch: Welche Technologie, welches Produkt oder welche Kunden sorgen für die höchste Auslastung oder machen den größten Umsatzanteil aus?

    Tipp: Versuchen Sie nicht gleich das gesamte Portfolio zu klassifizieren. Dabei verlieren Sie erfahrungsgemäß den Überblick, denn die Komplexität nimmt zu. Nehmen Sie lieber zwei bis drei Werkzeuge einer Werkzeugkategorie und zerlegen Sie diese in ihre Einzelbauteile. Dies wiederholen Sie für zwei bis drei unterschiedliche Werkzeugkategorien. Bei der Auswahl der Werkzeugkategorien und der einzelnen Werkzeuge achten Sie darauf, keine ›Exoten‹ auszuwählen.

    Wenn Sie Ihre Bauteile ausgewählt haben, können Sie damit beginnen diese zu analysieren und in entsprechende Klassen einzuordnen. Eine Klasse oder Kategorie fasst Bauteile zusammen, die in ihren Merkmalen gleich oder ähnlich sind. Um zu entscheiden, welcher Klasse ein Bauteil zugeordnet wird, sind Klassengrenzen bzw. Entscheidungsgrenzen notwendig. Die Klassengrenzen müssen messbar sein oder mit ja/nein beantwortet werden können.

    Drei häufige Fallstricke der Klassifizierung
    1. Mehrere Bauteilklassen enthalten nur ein Objekt. Ein Bauteil ist noch keine Klasse, dazu gehören etwa fünf. Setzen Sie die Klassengrenzen anders.
    2. Einzelexemplare und Exoten führen dazu, dass Bauteile oder Objekte falsch klassifiziert werden. Identifizieren Sie diese vor der Klassifizierung und nehmen Sie diese aus der Definition heraus.
    3. Es gibt immer Bauteile, die in keine Klasse passen. Verabschieden Sie sich vom 100-prozentigen Anspruch: Klassenlose spielen in der Standardisierung eine untergeordnete Rolle.
    Definition der Klassengrenzen Welche Tiefe und welche Kriterien Sie für die Definition der Klassengrenzen verwenden, hängt vom eingangs festgelegten Ziel ab. Für Kalkulations- oder erste Konstruktionsvorlagen etwa können Sie folgende Merkmale verwenden:
    • Größe und Geometrie
    • Komplexität
    • Bauteilart
    • Material
    • Oberflächenqualitäten und Toleranzen
    • Technologie (Drehen, Fräsen, Erodieren, etc.)
    • Kostenkategorie / Wirtschaftlichkeit
    • Quelle der Daten
    • Häufigkeit
    Für detaillierte Konstruktionsvorlagen, die Herstellungsschritte berücksichtigen, müssen Sie mehr Kriterien einbeziehen. Gleiches gilt für Planungsvorlagen und standardisierte Arbeitspläne. Dort sind die Fertigungszustände und ihre Reihenfolge relevant.
    Unterteilen Sie Bauteile in
    Rohzustand, Grundbearbeitung, Form-Geschruppt, Form-Vorgeschlichtet, Gehärtet, Drahterodiert und Form-Geschlichtet.

    Um Bearbeitungswerkzeuge und Bearbeitungsschablonen in Ihrer CAM-Software zu standardisieren, müssen Sie Bearbeitungen vereinheitlichen.
    Stellen Sie sich dazu die Fragen:
    • Welche Technologien/Bearbeitungsstrategien kommen zum Einsatz?
    • Welche Feature-/Regelgeometrien werden bearbeitet?
    • Welche Werkzeuge kommen zum Einsatz?
    Standardisierung lohnt sich immer Selbst wenn ein Standardisierungsniveau von 100 Prozent in der Einzelteilfertigung fast unerreichbar bleiben dürfte, lohnt sich die Mühe von Anfang an. Schon ein Standardisierungsgrad von 60 bis 80 Prozent verbessert die Wirtschaftlichkeit und die Effizienz deutlich.
    Die abgeschlossene Bauteilklassifizierung ist nun die Basis zur Definition von Standards. Hinterlegen Sie für ausgewählte Bauteilklassen jeweils Bearbeitungsinformationen in den Konstruktionsvorlagen. Zu diesem Zweck existiert bereits eine häufig vertretene Vorgehensweise zur Kennzeichnung von notwendigen Oberflächenqualitäten und Toleranzen – die Farbtabelle.

    Auf der Basis dieser Informationen können Sie sowohl Bearbeitungsvorlagen als auch Bearbeitungsschablonen erstellen, um Arbeitsvorgänge automatisiert abzuleiten und um die Bauteile entsprechend in der Arbeitsvorbereitung und der Planung zu berücksichtigen. Auf diese Weise lässt sich der Planungsaufwand stark reduzieren. Außerdem werden die Abläufe optimal strukturiert.

    Unser Blog-Autor:

    Tomek Kawalla
    Consultant
    Meine über 15-jährige Tätigkeit im Werkzeug- und Formenbau habe ich als gelernter Technischer Zeichner begonnen, als Maschinenbau-Ingenieur fortgeführt und habe nun meinen Schwerpunkt auf die Prozessberatung gelegt. Ich bin der Meinung: Standardisierung lohnt sich immer. Insofern gehören die Konzeption einer industriellen Einzelteilfertigung mit Automation, die Effizienzsteigerung und das Projektmanagement zur Umsetzung ermittelter Potenziale im Werkzeug-, Modell- und Formenbau zu meinen besonderen Interessen. Ich setze gerne mein betriebswirtschaftliches Wissen ein und analysiere Arbeitsprozesse im Werkzeug- und Formenbau, um Produktivitätslücken zu finden und zu schließen. Seit 2017 bin ich als Tebis Consultant tätig und engagiere mich auch als Dozent an unterschiedlichen Hochschulen im Bereich Digitalisierung und Projektmanagement.