Montage Beleg

Technische Universitat DresdenFakultat Maschinenbau

Institut fur FertigungstechnikLehrstuhl fur Fugetechnik und Montage

Entwicklung eines Arbeitssystems fur die Montagedes Schneckengetriebes GS40

BelegarbeitFertigungsplanung II - Montage

Aufgabenstellung SS2014

Ubungsgruppe G03Holscher, Michael (3772600)

Kramer, Philip (3791393)Schleinig, Carsten (3782545)

Reus, Jorma (3793870)Zipfel, Benedikt (3772389)

Betreuer: Daniela SchlegelDresden, 18. Juli 2014

Inhaltsverzeichnis

1 Problembearbeitung 11.1 Prazisierung der Aufgabenstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Rahmenbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Geometrisch - funktionelle Produktstruktur 2

3 Aufbau des Produktes 43.1 Beurteilung der Konstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.2 Verrichtungsliste / Vorranggraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.2.1 Hinweise zur Verrichtungsliste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.3 Zeitermittlung nach MTM-UAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.3.1 Ermittlung der Ausfuhrungszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4 Kapazitatsvorbetrachtung 14

5 Strukturierung des Montagessystems 165.1 Variante 1: One-Set-Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165.2 Variante 2: Einzelplatzmontage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175.3 Gestaltung der Arbeitsstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5.3.1 Arbeitsplatz 1: Vorbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215.3.2 Endmontage: Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235.3.3 Endmontage: Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5.4 Korrektur der Prozesszeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

6 Kostenrechnung fur die Variantenentwurfe 286.1 Investitionskosten: Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286.2 Investitionskosten: Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

7 Nutzwertanalyse 32

8 Angebot 358.1 Problemstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358.2 Kurzbeschreibung der Varianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358.3 Vorzugsvariante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378.4 Okonomische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398.5 Grundlagen der Realisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

INHALTSVERZEICHNIS Seite: ii

Abbildungsverzeichnis I

Tabellenverzeichnis II

1 Problembearbeitung

1.1 Prazisierung der Aufgabenstellung

Entwicklung eines Arbeitssystems fur die Montage eines Schneckengetriebes GS40

Ein Teilbereich des Produktionsspektrums im Getriebewerk Coswig ist die Fertigung des Schnecken-getriebes GS40. Innerhalb eines Hallenneubaus soll eine Neuprojektierung der Produktion desSchneckengetriebes GS 40 vorgenommen werden. Als Ergebnis dieser Arbeit soll dem Unter-nehmen ein entsprechendes Angebot vorgestellt werden, welches die Vorzugsvariante entspre-chend darstellt und detailliert beschreibt.Zur Vorbereitung des Angebotes wird in dieser Belegarbeit im ersten Schritt detailliert dieProblemstellung erlautert. Um dann ein umfassendes Verstandnis fur das Produkt zu schaf-fen, wird im zweiten Teil die Funktion und die Konstruktionsweise beschrieben. Auf Basis derKapazitatsvorbetrachtung werden in Verbindung mit der Zeitermittlung nach MTM zwei un-terschiedliche Varianten der Montage entwickelt. Ausgehend aus dieser Variantenplanung wirdeine Bewertung der Montagealternativen mit Hilfe einer Nutzwertanalyse durchgefuhrt. Basie-rend auf diesen Daten wird ein umfassendes Angebot in Kapitel 8 erstellt, dessen Ziel es ist dieVorzuge der gewahlten Variante zu prasentieren.

1.2 Rahmenbedingungen

Stuckzahl 80.000 / Jahr

Produktionszeit 5 Jahre

Arbeitszeitfond 230 Tage/Jahr, 1-Schicht a 8h/Tagoder bei Bedarf 2-Schicht-System moglich

Verfugbarkeit 95%

Leistungsgrad 1,2

Elektroenergie 220V/380V, 32A, 50 Hz

Druckluft 6 bar, geolt/ungeolt, 5000 l/min

Baukorper: Nutzbare Hohe 3,5m

Baukorper: Nutzbare Flache keine Einschrankung

Tabelle 1: Rahmenbedingungen der Montage

2 Geometrisch - funktionelle Produktstruktur

Im folgenden Abschnitt wird die geometrische Produktstruktur dargestellt. Im Einzelnen ist er-sichtlich, welche Teile zur Erstellung von Baugruppen z.B. ”2. Schneckenwelle“benotigt wer-den, um das Schneckengetriebe zu fertigen:

Position Stuck Benennung

1.1 1 Gehause

1.1.1 1 Schild

1.1.2 2 Halbrund-Kerbniet 2 x 3

1.1.3 3 Verschlussschraube M10 x 1

1.1.4 3 CU-Dichtring 10,5 x 14

1.1.5 1 Verschlussschraube mit Innensechskant M10 x 1

1.1.6 1 CU-Dichtring 10,5 x 14

2 1 Schneckenwelle

2.1 1 Schragkugellager 7207B

2.2 1 Schragkugellager 7306B

2.3 Bedarf Distanzring 70 x 58 x 1

2.4 Bedarf Distanzring 70 x 58 x 0,5

3 1 Schneckenrad

3.1 2 Rillenkugellager 6010

3.2 Bedarf Distanzring 80 x 65 x 1

3.3 Bedarf Distanzring 80 x 65 x 0,5

4 1 Flanschdeckel

4.1 4 Inbusschraube M8 x 25

4.2 1 Wellendichtring 35 x 52 x 7

GEOMETRISCH - FUNKTIONELLE PRODUKTSTRUKTUR Seite: 3

Position Stuck Benennung

5 1 Deckel MOD.11053

6 4 Sechskantschraube M8 x 15

7 2 Deckel II

7.1 2 Verschlussschraube M10 x 1

7.2 2 CU-Dichtring 10,5 x 14

7.3 2 Wellendichtring 60 x 72 x 10

7.4 12 Sechskantschraube M8 x 15

8 0,7l Getriebeol GL-5

9 0,05 Dichtmittel Sikaflex-221-LV

Tabelle 2: Geometrisch-funktionelle Produktionsstruktur

3 Aufbau des Produktes

Schneckengetriebe GS40

BG Gehäuse1.

Gehäuse1.1

Schild1.2

Halbrund-Kerbniet1.3

Verschlussschraube1.4

CU-Dichtring1.5

Verschlusschraube mit Innensechskant1.6

BG Schneckenwelle2.

Schneckenwelle2.1

Schrägkugellager 7207B2.2

Schrägkugellager 7206B2.3

BG Schneckenrad3.

Schneckenrad3.1

Rillenkugellager3.2

Distanzring (bei Bedarf)3.3

BG Flanschdeckel4.

Flanschdeckel4.1

Inbusschraube4.2

Wellendichtring4.3

Deckel Mod. 110535.

Sechskantschraube6.

BG Deckel II7.

Deckel7.1

Verschlusschraube7.2

CU-Dichtring7.3

Wellendichtring7.4

Sechskantschraube7.5

Getriebeöl8.

Dichtmittel9.

Abbildung 1: Strukturbaum Schneckengetriebe GS40

AUFBAU DES PRODUKTES Seite: 5

Funktionsweise

Das Schneckengetriebe zahlt zur Kategorie der Schraubwalzgetriebe. Durch den Antrieb derSchnecke, meist ein Zahn einfach oder mehrfach um die Radachse gewunden, wird die Kraft aufdas Schneckenrad ubertragen. Bei dieser Kraftubertragung findet eine Verlangsamung der Dreh-zahl statt. Durch die mehrfache Linienberuhrung zeichnet sich das Schneckengetriebe durcheine hohe Belastbarkeit aus, daher findet es meistens Verwendung in Pressen, Walzwerken oderauch in der Fordertechnik. Auf Grund der hohen Reibung zwischen den Elementen ist gegebe-nenfalls eine Kuhlung notig. Das Schmiermittel dient in diesem Fall gleichermaßen der Schmie-rung wie auch der Kuhlung des Getriebes, die Warme wird anschließend uber die Oberflachedes Gehauses abgegeben.

3.1 Beurteilung der Konstruktion

Montagefahigkeit

Das Getriebe lasst sich in funf Baugruppen unterteilen, diese Einheiten bestehen aus

1. BG Flanschdeckel

2. BG Schneckenrad

3. BG Schneckenwelle

4. BG Deckel II

5. BG Gehause

Aufgrund dieser Teilung ist es moglich die Fertigung in unterschiedliche Abschnitte zu gliedern.

Demontagefahigkeit

Eine Demontage ist ohne weiteres moglich, die meisten Verbindungen sind geschraubt. Jedochwerden die Schragkugellager auf die Schneckenwelle gepresst, dies bedeutet, dass eine Demon-tage durch weitere Hilfsmittel bedingt ist.

Transportfahigkeit

Bei dem Getriebe handelt es sich um ein handliches Produkt, samtliche Einzelteile und Zwi-schenprodukte konnen von einem Werker ohne zusatzliche Hilfsmittel bewegt werden. Einetransportgerechte Gestaltung ist somit gewahrleistet.


Kontroll- und Pruffahigkeit

Eine laufende Kontrolle wahrend der Montage ist gegeben, samtliche Funktionalitaten lassensich testen. Abschließend kann die Dichtheit gepruft werden, um ein mogliches Austreten vonSchmierol zu vermeiden.

Instandhaltungsmoglichkeiten

Verschleißteile treten im Inneren des Getriebes auf. Zu Wartungszwecken konnen die Abdeck-platten (Deckel & Deckel II) entfernt werden um den Zustand der Zahnrader zu beurteilen.Zusatzliches Schmiermittel kann jederzeit durch die Offnungen im Gehause (auf allen Seitenvorhanden, daher unabhangig von der Einbauweise) hinzugefugt oder ausgetauscht werden.

Verbesserungsmoglichkeiten

• Vereinheitlichung der Schraubenkopfe zur Reduzierung und Vereinfachung der Schraub-vorgange (geringe Anzahl an Elektroschraubern fuhrt zur geringeren Anschaffungsko-sten)

• Ersatz des Typenschildes durch Klebeetikett

• Gehausedeckel anfasen zur Zentrierung

• Einsatz von umweltfreundlichem Schmiermittel

3.2 Verrichtungsliste / Vorranggraph

Zur fertigungsgerechten Abfolge wurde eine entsprechender Vorranggraph (Abbildung 2) ent-wickelt. In diesen Graphen fließen die Informationen der Abfolge der Montage sowie der Ver-richtungsliste ein. Die Nummerierung ist entsprechend der Verrichtungsliste durchgefuhrt undden jeweiligen Arbeitsschritten zugeordnet.


Start

1

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

3 2 4

Abbildung 2: Vorranggraph GS40

3.2.1 Hinweise zur Verrichtungsliste

• Teile mit unterschiedlichen Gewichtsklasse

• Personalqualifikation: gering, einfache Montagetatigkeit

• bei allen Vorgangen konnen Steh- oder Sitz-Arbeitsplatze verwendet werden

• Baugruppen werden zwischen den Arbeitsplatzen in dafur vorgesehene Behalter gelegt,maximales Fassungsvermogen ist abhangig von dem Bauteil (Ausbringung in Boxen mit10 Getriebeeinheiten)

• Moglichkeit zur Sicht- und Funktionsprufung des fertigen Produktes bevor das Schmier-mittel eingefullt wird


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3.3 Zeitermittlung nach MTM-UAS

Lfd-Nr. Beschreibung Hand Code Anzahl Zeit[TMU]

1 Aufnehmen Schragkugellager & plat-zieren auf der Presse

R AE2 1 55

2 Schneckenwelle auf Schragkugellageranfugen

L AJ2 1 65

3 Presse betatigen (runter & hoch) R & L BB1 1 30

4 Gepresstes Teil aus der Presse entneh-men

R AH2 1 45

5 Arbeiter um 90◦ drehen, Teil ablegen,90◦ zuruckdrehen

KA 2 25

∑Zeit in [TMU] 245∑

Zeit in [sec] 8,82

Tabelle 4: Zeitermittlung Baugruppe Schneckenwelle


1 Aufnehmen Schragkugellager & platzie-ren auf der Presse

R AE2 1 55

2 Schneckenrad auf Rillenkugellageranfugen

L AJ2 1 65

3 zweites Rillenkugellager aufSchneckenrad ansetzen

R AE2 1 55

4 Presse betatigen (runter & hoch) L& R BB1 1 30

5 Gepresstes Teil aus der Presse entneh-men

R AH2 1 45

6 Arbeiter um 90◦ drehen, Teil ablegen,90◦ zuruckdrehen

KA 2 25


Zeit in [sec] 10,8

Tabelle 5: Zeitermittlung Baugruppe Schneckenrad



1 Deckel aufnehmen und un-gefahr platzieren

R AD2 1 45

2 Kleber auf Innenkante desDeckels auftragen

R HC1, ZA1, BB1 1 50

3 Dichtring entnehmen & aufDeckel platzieren

L AF2 1 65

4 Mit Hammer Dichtring fest-klopfen

R HB1, ZB1 1 50

5 Ergebnis kontrollieren VA 1 15

6 Deckel aufnehmen & seitlichweglegen

R AA2, KA 2 85


Zeit in [sec] 11,16

Tabelle 6: Zeitermittlung Baugruppe Deckel


1 Flanschdeckel aufnehmenund ungefahr platzieren

R AJ2 1 65

2 Kleber auf Innenkante desFlanschdeckels auftragen

R HC1, ZA1, BB1 1 50

3 Dichtring entnehmen & aufFlanschdeckel platzieren

L AF2 1 65

4 Mit Hammer Dichtring fest-klopfen

R HB1, ZB1 1 50

5 Hammerergebnis kontrollie-ren

VA 1 15

6 Flanschdeckel aufnehmen &seitlich weglegen

R AH2, KA 2 95


Zeit in [sec] 12,24

Tabelle 7: Zeitermittlung Baugruppe Flanschdeckel



1 Gehause auf Arbeitsplatz plat-zieren (vom Schiebewagen)

R & L AL2, 2x KA 1 155

2 BG Schneckenwelle in Gehauseeinfuhren

R & L AK2, PC1 1 115

3 Schragkugellager entnehmenund auf die Schneckenwelle indas Gehause setzen

R & L AF2 1 65

4 Deckel entnehmen & auf Sei-te des Schragkugellagers an derSchneckenwelle aufsetzten

R AF2 1 65

5 Schrauber mit Schrauben-zufuhrung ansetzen und ver-schrauben (0,5 sec / Schraube)

R HC2, BA1 4 376

6 Schneckenrad in Deckel ein-stecken & zusammen in Gehauseeinfuhren

R & L Messung 1 361


R HC2, BA1 6 564

8 Zweiten Deckel aufnehmen &auf Schneckenrad aufsetzten

R & L AF2 1 65


R HC2, BA1 6 564



10 Verschlusschrauben mit Schrau-ber am Gehause anbringen

R HC2, PC 5 259

11 Flanschdeckel auf Gehause auf-setzen

R & L AK2 1 75

12 Flanschdeckel verschrauben (0,5sec / Schraube)

R HC2, PC 4 215

13 Gehause um 180◦ drehen R & L AL1 1 80

14 Verschlusschraube ans Gehauseanbringen

R HC2, PC 1 100

15 Typenschild montieren R & L HB, AF, ZB 2 275

16 Getriebe in Transportbox plat-zieren

R & L AL2, 2x KA 1 155


Zeit in [sec] 125,6

Tabelle 8: Zeitermittlung Baugruppe Gehause

3.3.1 Ermittlung der Ausfuhrungszeit

Ausfuhrungszeit = Grundzeit + Erhol-/Verteilzeit

= (8, 82s+ 10, 80s+ 11, 16s ∗ 2 + 12, 24s+ 125, 6s) ∗ 1, 08

= 194, 16s

Die Ausfuhrzeit beschreibt die gesamte Zeit, die notig ist um das Endprodukt ”Schneckengetrie-be GS40 “zu montieren. Ausgehend von dieser Zeitermittlung kann die Kapazitatsberechnungdurchgefuhrt werden.

4 Kapazitatsvorbetrachtung

Berechnung des Kapazitatsbedarf C

C =Z∑

x=1

(nx ∗ tex + trx)

nx = Stuckzahl des Produkt-Typs x

pro definierte Zeiteinheit (Tag oder Monat)

tex = Ausfuhrungszeit des Produkt-Typs x pro Stuck

trx = Rustzeit des Produkt-Typs pro Auftrag

Z = Anzahl der Produktvarianten

C =Z∑

x=1

(nx ∗ tex + trx) = 80.000 ∗ 194, 16s+ Rustzeit

= 4.314, 72h

a

(Annahme: Rustzeit = 0 s)

Kapazitatsangebot CM

CM = (tA − tP ) ∗ nAT∗LG ∗ snCM = Kapazitatsangebot eines Mitarbeiters

pro definierter Zeiteinheit (Tag oder Monat)

tA = Anwesenheitszeit je Mitarbeiter

und definierte Zeiteinheit (Tag, Monat)

tP = Tarifliche Pausen und sonstige Zeitabschlage

pro definierte Zeiteinheit (Tag, Monat)

LG = Leistungsgrad

sn = Systemnutzungsgrad

KAPAZITATSVORBETRACHTUNG Seite: 15

1-Schicht-Betrieb

CM = 8h

d∗ 230d

a∗ 1, 2 ∗ 0, 95

= 2097, 6h

a

2-Schicht-Betrieb

CM = 16h

d∗ 230d

a∗ 1, 2 ∗ 0, 95

= 4195, 20h

a

Notwendige Kapazitaten

m =C

CM

m =C

CM

=4.314, 72h

a

2097, 6ha

= 2, 06 Einheiten bei einer Schicht

m =C

CM

=4.314, 72h

a

4195, 2ha

= 1, 03 Einheiten bei zwei Schichten

5 Strukturierung des Montagessystems

5.1 Variante 1: One-Set-Flow

Fur die Erstellung der ersten Variante werden zwei Kapazitatseinheiten benotigt, jede Einheitstellt einen Arbeitsplatz dar. Zur Vorbereitung der Fertigung werden einzelne Baugruppen be-reits vor der Endmontage in vier Baugruppen gefertigt: BG Schneckenwelle, BG Schneckenrad,BG Flanschdeckel sowie BG Deckel II (Abbildung 3).

Arbeitsplatz 1

Start

BG Schneckenwelle

BG Schneckenrad

BG Flanschdeckel

BG Deckel II

Arbeitsplatz 2

Endmontage am Drehtisch Ende

Abbildung 3: Vorranggraph One-Set-Flow

Der erste Arbeitsplatz wird zu Vorbereitung der Baugruppen genutzt. Fur einen Arbeiter/Wer-ker sind an einem Arbeitsplatz zwei unterschiedliche Pressen sowie die notigen Einzelteile zurFertigung vorhanden.

Der andere Arbeitsplatz liegt in der Sonderform eines Drehtisches zur Realisierung des One-Set-Flow-Prinzips vor. Das OSF-Prinzip (Abbildung 4) besagt, dass an dem Werkstuck ge-taktet ein Arbeitsgang durchgefuhrt wird. Nach dem Abschluss eine Schrittes wird wiederumder nachste Bearbeitungsschritt an allen Produkten (P) durchgefuhrt. Ein Drehtisch bietet sichzur Umsetzung des OSF-Prinzip an, da das Werkstuck kontinuierlich dem Werker wiederkeh-rend zugefuhrt wird. In dieser Konzept findet die Bereitstellung der Baugruppen außerhalb desDrehtisches uber ein Durchlaufregal, seitlich vom Werker, statt. Aufgrund der Große und des

STRUKTURIERUNG DES MONTAGESSYSTEMS Seite: 17

Umfangs der Baugruppen kann die Bereitstellung (B) nicht uber die Mitte des Drehtischesdurchgefuhrt werden

Der genaue Aufbau des Arbeitsplatzes am Drehtisches wurde mit ProcessEngineer simuliert.Die Visualisierung sowie die ausfuhrliche Beschreibung dazu wird im Abschnitt 5.3 vorgenom-men.

Abbildung 4: OSF-Prinzip

5.2 Variante 2: Einzelplatzmontage

In der zweiten Variante werden samtliche Arbeitsschritte der Endmontage in einem Ablaufan einem Werkstuck am identischen Arbeitsplatz durchgefuhrt. Dabei bewegen sich sowohlWerkstuck als auch Werker nicht. Uber einen zweiten Arbeitsplatz wird die Vorbereitung d.h.die Fertigung der Baugruppen, wie in Variante 1, geleistet. Die Fertigung wird daher in zweiTeile getrennt, am ersten Arbeitsplatz lediglich die Vorbereitung sowie am zweiten Arbeitsplatzdie Endmontage wie in Abbildung 5 dargestellt. Im Anschluss daran steht das Endprodukt zurWeiterverarbeitung oder Einlagerung bereit.


Lager

Abbildung 5: Ablauf der Einzelplatzmontage

Die Einzelplatzfertigung ist typisch fur Erzeugnisse mit wenigen Baugruppen, wie an demStrukturbaum des Schneckengetriebes GS40 ersichtlich ist. Dem Werker werden samtliche Ein-zelteile sowie Baugruppen fur die Endmontage an seinem Arbeitsplatz bereitgestellt, schema-tisch dargestellt in Abbildung 6.

Abbildung 6: Schematische Darstellung Einzelplatzmontage

Der Vorranggraph entspricht weitestgehend der Fertigung am Drehtisch, wie in Variante 1 nahergehend erlautert.


Arbeitsplatz 1

Start

BG Schneckenwelle

BG Schneckenrad

BG Flanschdeckel

BG Deckel II

Arbeitsplatz 2

Endmontage am Einzelplatz Ende

Abbildung 7: Vorranggraph Einzelplatzmontage

Fur beiden Varianten wird in Tabelle 9 die Prozesszeiten der Arbeitszeiten dargestellt. Bei derBerechnung der Zeiten sind sowohl die Erhol- als auch die Verteilzeiten bereits mit berucksich-tigt.

AP-Nr Arbeitsinhalt Vorgange Prozesszeit

1 Vorbereitung 1-4 54,18s

2 Endmontage 5-16 125,60s

Tabelle 9: Prozesszeiten der Arbeitsplatze

Auf Grund der bestimmten Kapazitatsberechnungen ist zusatzlich zu der einfachen Schicht,zweimal pro Woche eine weitere Kapazitatseinheit notig. Zu diesem Zweck wird der Werkervon Arbeitsplatz 1 (Vorbereitung) ca. drei Tage pro Woche in der Vorbereitung und den Restder Woche in der Endmontage eingesetzt, sodass ca. zwei Tage pro Woche ein 2-Schicht-Betriebvorhanden ist um die geforderte Menge von 80.000 Einheiten zu fertigen.

Durch die Aufteilung der verschiedenen Arten der Verrichtungen auf verschiedene Arbei-ter wird deutlich, dass es sich hierbei um eine Artteilung (One-Set-Flow) bzw. Mengenteilung(Einzelplatzmontage) handelt. Dabei muss darauf geachtet werden, dass die Motivation und Ar-


beitsleistung der Arbeiter durch Maßnahmen, wie zum Beispiel Job-Rotation unterstutzt wird,um Monotonie zu vermeiden.

Die Bereitstellung innerhalb der Montage erfolgt nach dem Kanban-Prinzip. Das bedeutet,dass an jedem Bereitstellungsbehalter eine Kanban-Karte angebracht ist, die alle notigen In-formationen enthalt. Diese Karte ist mit einem Strichcode versehen, der von dem jeweiligenWerker bei der Entnahme gescannt wird. Sobald ein vorher festgelegter Meldebestand erreichtist, wird die Nachbestellung ausgelost und ein Dritter bzw. die Zufuhrung uber das Regal liefertdie benotigten Materialien nach. Durch diese Maßnahme wird ein reibungsloser Produktions-ablauf gewahrleistet.

Bei der Gestaltung der Arbeitsstellen muss zudem auf die Einhaltung der Prinzipien vonmenschengerechter Arbeit geachtet werden, hierbei werden insbesondere Aspekte der Ergo-nomie, Lichtverhaltnisse, Arbeitsschutz sowie die Interaktion innerhalb der Teams betrachtet.Eine sinnvolle Anordnung der Arbeitsstationen kann die Kommunikation zwischen den Arbei-tern erleichtern und das Betriebsklima positiv beeinflussen.

Fur die Anordnung der bereitgestellten Boxen ist es wichtig, dass ein Greifen und Ablegender Teile schnell und leicht moglich ist. Bei der Anordnung der Stationen wird der Aspekt einbe-zogen, dass ein einfaches Auffullen der Materialien und problemloses Passieren beim Transportmoglich ist.

5.3 Gestaltung der Arbeitsstellen

Im folgendem Abschnitt soll die Gestaltung der Arbeitsplatze bzw. der Arbeitsstationen nahererlautert werden. Mit Hilfe ProcessEngineer wurden die entsprechenden Arbeitsplatze der Mon-tage entworfen. Beide Entwurfe werden im Folgenden vorgestellt werden.

Zur Umsetzung der allgemeine Voraussetzungen fur die Arbeitsstation werden die folgen-den Punkte gesondert betrachtet. In der vorhandenen Werkhalle ist eine ausreichende Beleuch-tung notigt, dazu sind Deckenleuchten vorhanden. Die Arbeitsplatze werden gleichmaßig mit300 Lux ausgeleuchtet (vgl. DIN EN 12464-1). Fur Feinarbeiten wie Verschraubungen oderEinfugen der Dichtringe sind an den Arbeitsplatzen zusatzliche Leuchtmittel angebracht umdie Lichtintensitat zu erhohen.

Fur eine effiziente Fertigung ist auch die soziale Interaktion zwischen den Werkern vonVorteil. Durch einen geringen Abstand der Arbeitsstationen kann die soziale Kommunikati-on erhoht werden und somit die Gesamtleistung gesteigert werden. Die Abwechslung in denArbeitsinhalten und der raumlichen Anordnung der Bearbeitungsplatze entspricht den sozialenBedurfnissen der Montagearbeiter.

Durch den Einsatz von Job-Rotation kann die Zufriedenheit der Werker durch eine erhohteArbeitsvielfalt gewahrleistet werden. Im Rahmen der Job-Rotation ist ein Team fur eine Gruppe


von Stationen verantwortlich, innerhalb eines Team konnen die Werker auf unterschiedlichenArbeitsstationen eingesetzt werden, eine Absprache erfolgt autonom in den Teams. Zusatzlichbedeutet die Arbeit an der Endmontage (von der Vorbereitung betrachtet), ein Job-Enrichmentfur den Werker.

Aufgrund des ermittelten Aufbaus werden hier die Arbeitstation zu Vorbereitung und dieEndmontage unterschieden. Dazu wird der gesamte Aufbau der Vormontage fur beide Variantenidentisch ubernommen, lediglich in der Endmontage sind zwei unterschiedliche Aufbauten zufinden.

5.3.1 Arbeitsplatz 1: Vorbereitung

An dieser Arbeitsstation werden samtliche Schritte zur Erstellung der einzelnen Baugruppendurchgefuhrt. Der Arbeitsplatz ist daher sehr ubersichtlich gestaltet.

1. BG Schneckenwelle

2. BG Schneckenrad

3. BG Flanschdeckel

4. BG Deckel II

Fur die Erstellung der Baugruppen werden an dieser Station die Einzelteile, wie im Struktur-baum (Abbildung 1) dargestellt, verwendet.

Dem Werker wird zur Montage folgende Hilfsmittel bereitgestellt:

• Presse fur Schneckenrad

• Presse fur Schneckenwelle

• Gummihammer

• Automatische Klebepistole

• Bereitstellung der Einzelteile

Der Arbeitsplatz besteht aus einer großen, hohenverstellbaren Arbeitsflache um den unter-schiedlichen Anforderungen, entstehend aus den Großenunterschieden der Mitarbeiter, gerechtzu werden. Der Arbeitstisch lasst sich fur alle Mitarbeiter optimal anpassen. Auf dem Tischbefinden sich zwei Pressen mit unterschiedlichen Aufnahmen passend zu den Abmaßen derverwendeten Kugellager. Außerdem befinden sich Regale zur Bereitstellung der Kleinteile inentsprechenden Kleinteileboxen in Greifweite.


Sowohl die Bereitstellung von Kleinteilen (Dichtring etc.) sowie von der Wellen und Radernwird uber ein Kanban-System realisiert. Bei unterschreiten eines Meldebestandes lost der Mit-arbeiter die Bestellung in der Bereitstellungsabteilung aus. Der Transport und das Einraum-en ubernimmt ein Mitarbeiter aus der Fachabteilung, wodurch ein reibungsloser und unterbre-chungsfreier Ablauf in der Fertigung garantiert wird.An dieser Station (Abbildung 8) fertigt der Arbeiter entsprechend der Tagesproduktion allebenotigten Baugruppen fur die Endmontage. Im Einzelnen bedeutet das:

1. Pressen der Schneckenwelle

• Entnahme des Kugellagers aus der Box im Regal und Greifen der Schneckenwelleaus der Kiste

• Ablage des Kugellagers in der Aufnahme der Presse (linke Presse)

• Positionierung der Welle in der Presse

• Ausfuhren des Pressvorgangs

• Entnahme und Ablage der fertigen Baugruppe in die bereitgestellten Kisten

2. Pressen des Schneckenrads

• Entnahme der Kugellager aus der Box sowie Greifen des Schneckenrads

• Ablage des Kugellagers in der Aufnahme der Presse (rechte Presse)

• Positionierung der Welle in der Presse

• Ausfuhren des Pressvorgangs

• Entnahme des zweiten Kugellager und Positionierung in der Presse

• Ausfuhrung des zweiten Pressvorgangs

• Entnahme und Ablage der fertigen Baugruppe in die bereitgestellten Kisten

3. Vorbereitung Flanschdeckel

• Greifen des Flanschdeckel und Dichtring

• Ablegen und positionieren auf der Arbeitsflache rechts der Presse

• Einbringen des Dichtrings in den Flanschdeckel

• Ablage in vorgesehene Box

4. Vorbereitung Deckel II

• siehe Vorbereitung Flanschdeckel

• Ausfuhrung zweifach


Abbildung 8: Aufbau Arbeitsplatz 1 (Vorbereitung)

5.3.2 Endmontage: Variante 1

Fur den Arbeitsplatz der Endmontage bestehen die gleichen Gestaltungsrichtlinien, wie bereitsoben beschrieben, fur soziale Interaktion, Job-Rotation und die Beleuchtung der Arbeitstische.

An dem Arbeitsbereich, der aus einem Drehtisch besteht, befinden sich folgenden Einrich-tungen:

• Vier Elektroschrauber (M10, M8, Inbus 6mm, Inbus 5mm) mit automatischer Schrauben-zufuhrung

Zur Endmontage benotigt der Arbeiter folgende Hilfsmittel und Teile:

• Hammer

• Bereitstellung der Baugruppen aus der Vorbereitung

• Bereitstellung der Einzelteile

• Rollenwagen zum Abtransport der leeren Behalter


Der Arbeitsbereich ist, wie in der Abbildung 9 dargestellt, wie folgt aufgeteilt. Zur Bereit-stellung der Baugruppen aus der Vorbereitung befindet sich ein Durchlaufregallager auf derrechten Seite des Werkers. Durch dieses ist es moglich die fertigen Baugruppen einzulagernund je nach Bedarf abzurufen. Nachdem die Bereitstellungsboxen entleert wurden, werden sieauf dem Rollenwagen abgelegt. Uber das Fließband werden die Gehause dem Drehtisch zu-gefuhrt, nun werden schrittweise die Elemente der Endmontage durchgefuhrt. Die Kapazitatdes Drehtisches betragt 10 Einheiten, es werden jeweils fur alle Einheiten die gleichen Schrittedurchgefuhrt um die Effizienz zu steigern. Unnotige Elemente, wie Greifen und Ablegen derWerkzeuge, entfallen und verkurzen somit die Prozesszeit.

Abbildung 9: Aufbau Arbeitsplatz 2 (Endmontage Variante 1)

Nach der Fertigung von 10 Einheiten werden die fertigen Getriebe uber das zweite Forderbandabtransportiert und eine Neubefullung findet statt. Die Weitergabe am Anfang und Ende derForderstrecke wird durch Mitarbeiter der Lagerwirtschaft durchgefuhrt. Durch diese Art derBereitstellung und Beforderung entfallen umstandliche Umladeprozesse oder Zwischenlage-rungen.

Sowohl die Bestuckung der Schraubzufuhrung als auch das Befullen der Kleinteilekisten mit


Einzelteilen (Typenschild, Nieten) wird durch die Lagerabteilung durchgefuhrt. Das Befullender Getriebe mit dem Schmiermittel erfolgt uber eine automatische Olbefullung an dem Dreh-tisch, dadurch wird der Arbeiter zusatzlich entlastet und die Prozesszeit reduziert.

5.3.3 Endmontage: Variante 2

Der Endmontagebereich der Variante 2 ist dem Aufbau aus Variante 1 ahnlich. Es werden diegleichen Hilfsmittel und Baugruppen benotigt. Der entscheidende Unterschied liegt in der or-ganisatorischen Abwicklung der Fertigungsschritte der Endmontage.

Im Unterschied zu Variante 1 befindet sich eine große Arbeitsflache, versehen mit den notigenElektroschraubern und der Bereitsstellung der Einzelteilen zentral an einem Ort. Der Arbeiterfertigt nacheinander die Schneckengetriebe komplett.

Samtliche Fertigungsschritte werden direkt nacheinander zur Erstellung eines Endproduktesdurchgefuhrt.

5.4 Korrektur der Prozesszeiten

Variante 1

In der ersten Variante wird durch das mehrfache Ausfuhrung eines einzelnen Prozessschrittesinnerhalb der Endmontage die Gesamtprozesszeit reduziert.

Nr. Beschreibung Zeitanderung

1 Gehause platzieren entfallt durch Fließbandanlieferung -155 TMU

2 Alle Schraubprozesse verkurzen sich jeweils um das Greifen nachdem Schrauber

-63 TMU

3 Gehause in der Transportbox ablegen entfallt durch Fließbandanliefe-rung

-155 TMU

∑Zeit in [TMU] -373∑

Zeit in [s] -13,43

Tabelle 10: Korrektur Prozesszeiten Variante 1

Ausgehend von der Zeitersparnis (Tabelle 10) durch die Montage am Drehtisch, ist die Berech-nung der Kapazitat anzupassen. Der Kapazitatsangebot bleibt konstant erhalten, wahrend sichder Bedarf wie folgt andert:


C =Z∑

x=1

(nx ∗ tex + trx)

nx = Stuckzahl des Produkt-Typs x

pro definierte Zeiteinheit (Tag oder Monat)

tex = Ausfuhrungszeit des Produkt-Typs x pro Stuck

trx = Rustzeit des Produkt-Typs pro Auftrag

Z = Anzahl der Produktvarianten

C =Z∑

x=1


=3.992, 44h

a


m =C

CM

m =C

CM

=3.992, 44h

a

2.097, 6ha


≈ 2 Einheiten

Als Schlussfolgerung aus der Neuberechnung ergeben sich zwei Kapazitatseinheiten (Arbeiter).

Variante 2

Fur die Fertigungsvariante 2 ergibt sich die Anderung und damit Verlangerung der Prozesszeit(Tabelle 11) insbesondere durch das manuelle Befullen des Getriebes mit dem Schmiermittel.

Nr. Beschreibung Zeitanderung

1 Einfullen mit Hilfe einer Oldruckpistole +125 TMU

2 Ermudungserscheinung +125 TMU∑Zeit in [TMU] +250∑

Zeit in [s] +9

Tabelle 11: Korrektur Prozesszeiten Variante 2


C =Z∑

x=1

(nx ∗ tex + trx)

C =Z∑

x=1


= 4.530, 67h

a


m =C

CM

m =C

CM

=4.530, 67h

a

2097, 6ha


Als Schlussfolgerung aus der Neuberechnung wird die bereitgestellte Kapazitat der zwei Ka-pazitatseinheiten (Arbeiter) zusatzlich uberschritten, daher resultiert eine weitere Uberlast dervorhandenen Werker. Zusatzlich wird in der MTM/UAS von einem ermudungsfreien Arbeitenausgegangen, dies kann in der Einzelplatzmontage nicht garantiert werden, da die standigenHebe- & Platziervorgange zu einer schnelleren Ermudung fuhren konnen. Aus diesem Grundsollte ein zweiter Endmontageplatz bereitgestellt werden.

Die bereitgestellte Gesamtkapazitat erhoht sich auf drei Kapazitatseinheiten um die erforder-liche Menge von 80.000 Getriebe zu fertigen.

6 Kostenrechnung fur die Variantenentwurfe

Im nachfolgenden Abschnitt wird der entscheidende Faktor der Kosten betrachtet. Zunachstwerden die Investitionskosten fur die jeweiligen Varianten dargestellt um im Anschluss dieweiteren Kosten in der Fertigung zu kalkulieren.

6.1 Investitionskosten: Variante 1

Bezeichnung Menge Preis in EUR

Arbeitsplatz 1 (Vorbereitung)

Tischpresse 3,5kN 2 1000

Hebewagen 1 900

Arbeitsleuchte 500mm 2 253

Kleinladungstrager 80 20

Gitterkorb 30 15

Montagetisch 2400x750x940 1 2500

Hammer 1 10

Regalbrett 1 80

automatische Klebepistole 1 180

Summe 6.176

KOSTENRECHNUNG FUR DIE VARIANTENENTWURFE Seite: 29


Arbeitsplatz 2 (Endmontage)

Forderband 10m 1 10.000

Hubwagen 1 350

Drehtisch 1 5000

Schrauber mit Schraubenzufuhrung 4 580


Automatische Olbefullung 1 3000

Regalbrett 1 80

Summe 21.003

Transporttrager 2050

Summe 29.229

Tabelle 12: Investitionen fur Variante 1


6.2 Investitionskosten: Variante 2



Tischpresse 3,5kN 2 1000

Hebewagen 1 900



Hammer 1 10

Regalbrett 1 80

automatische Klebepistole 1 180

Summe 6.176

zweifach Arbeitsplatz 2 (Endmontage)


Schrauber mit Schraubenzufuhrung 8 580


Hammer 2 10

Hubwagen 2 350

Dosierpistole Schmiermittel 2 140

Regalbrett 2 80

Summe 11.306

Transporttrager 2050

Gesamtkosten 19.532

Tabelle 13: Investitionen fur Variante 2




Kleinladungstrager 80 20

Gitterkorb 30 15

Summe 2050

Tabelle 14: Investition Transporttrager

Kosten Kostenart Variante 1 Variante 2

Investitionskosten Fix 29.229 e 19.532 e

Abschreibungskosten (linear) Fix 5.846 e 3.906 e

kalkulatorische Zinskosten (7%) Fix 1.096 e 732e

Instandhaltungskosten (10%) Fix 2.233 e 695 e

Arbeitslohne (17 eStunde

) Variabel 62.560 e 93.840 e

Sozialbeitrage (18,7% in Sachsen) Variabel 11.699 e 17.548 e

Energiekosten Variabel 8.471 e 303 e

Gesamtkosten/Jahr 91.904 e 117.024 e

Tabelle 15: Kalkulation der Gesamtkosten

Fur die Entscheidungsfindung sind die Materialkosten nicht relevant, weshalb sie hier nichtaufgefuhrt werden.

Kosten Variante 1 Variante 2

Kosten 91.904 e 117.024 e

Gesamtmenge 83.883 Stuck 103.893 Stuck

Stuckkosten 1, 10 eEinheit

1, 13 eEinheit

Tabelle 16: Stuckkostenberechnung ohne Materialkosten

7 Nutzwertanalyse

Zur Bewertung der unterschiedlichen Varianten ist es notig mit allen wichtigen Parameterneine Nutzwertanalyse durchzufuhren. Hier werden jeweils nach Kriterien und Gewichtung dieentsprechenden Parameter analysiert und im Vergleich zueinander betrachtet.

Kriterium Beschreibung Gewichtung in %

Kosten variable & fixe Kosten 35

Montagedauer Arbeitsdauer fur 80.000 Stuck 15

Soziales Umfeld Interaktion zwischen Werkern, Handlungs-spielraum (Moglichkeit des job enrichmentund enlargement)

10

Belastung des Arbeiters Korperliche Beanspruchung am Arbeits-platz

10

Koordinationsaufwand Grad der Beeinflussung der nachfolgen-den Arbeitsplatze durch Storungen, Fehleroder Zeitverzug der vorhergehenden Ar-beitsplatze

15

Flexibilitat Schwierigkeitsgrad der Montage/ Einset-zens neuer Arbeitskrafte

15

Tabelle 17: Kriterien der Nutzwertanalyse

Bewertung nach VDI 2225

Die Bewertung des Montage Prozess wird nach den Richtwerten des VDI 2225 in Tabelle 18durchgefuhrt.

Zur Beurteilung wird folgenden Werteskale verwendet (Bedeutung der entsprechenden Punkt-zahl):

Punkte 1 2 3 4 5

Bedeutung unbefriedigend noch tragbar ausreichend gut sehr gut

NUTZWERTANALYSE Seite: 33

Gewichtung Variante 1 Variante 2

Kriterien in % Punkte Wertung Punkte Wertung

Stuckkosten 35 4 140 3 105

Montagedauer 15 3 45 4 60

Soziales Umfeld 10 3 30 3 30

Belastung 10 4 40 2 20

Koordinationsaufwand 15 2 30 2 30

Flexibilitat 15 3 45 2 30∑Varianten 330 275

Tabelle 18: Bewertung nach VDI 2225

Die Nutzwertanalyse nach VDI 2225 (siehe Tabelle 18) ergibt in dieser Beurteilung einen klarenVorteil der Fertigung nach Variante 1 (Abbildung 10) gegenuber der Fertigung nach Variante 2.Insbesondere der Kostenvorteil in den Stuckkosten wirkt sich auf den Nutzvorteil aus.

Abbildung 10: Aufbau Variante 1 - Schragsicht

Die hoheren Gesamtinvestitionskosten in der ersten Variante werden durch die hohere Ausbrin-gung in Variante 2 relativiert. Die Entscheidung fur die Vorzugsvariante entfallt aufgrund derNutzwertanalyse fur die erste Montagevariante mit Hilfe eines Drehtisches.

Technische Universitat DresdenFakultat Maschinenbau

Institut fur FertigungstechnikLehrstuhl fur Fugetechnik und Montage

Angebot eines Montagesystemsfur das

Schneckengetriebe GS40

8 Angebot

8.1 Problemstellung

Im Rahmen einer Neuplanung fur eine Werkhalle wird ein Montagesystem fur die Herstellungeines Schneckengetriebes benotigt.Fur die Planung wurden zwei unterschiedliche Variantennach der Nutzwertanalyse begutachtet. Die Rahmenbedingung wurden vom Getriebewerk Cos-wig vorgegeben(siehe Tabelle 19). Ziel ist es einen durchgangigen Montageprozess zu erstellenund dabei die technologischen, sozialen, materialflusstechnischen Bedingungen zu berucksich-tigen.

Hierzu wurde das Produkt in einzelne Baugruppen unterteilt um unterschiedliche Arbeitsin-halte voneinander abzugrenzen.

Stuckzahl 80.000 / Jahr

Produktionszeit 5 Jahre

Arbeitszeitfond 230 Tage/Jahr, 1-Schicht a 8h/Tagoder bei Bedarf 2-Schicht-System moglich

Verfugbarkeit 95%

Leistungsgrad 1,2

Elektroenergie 220V/380V, 32A, 50 Hz

Druckluft 6 bar, geolt/ungeolt, 5000 l/min

Baukorper: Nutzbare Hohe 3,5m

Baukorper: Nutzbare Flache keine Einschrankung

Tabelle 19: Rahmenbedingungen der Montage

Aufgrund der vorgegebenen Eingangsgroßen erfolgte eine Kapazitatsvorbetrachtung. Um diegeforderte Stuckzahl von 80.000 Einheiten unter Einhaltung der ubrigen Rahmenbedingung zuerreichen ist ein Bedarf von mindestens zwei Arbeitern notwendig.

Auf Basis dieser Vorbetrachtung wurde zwei Varianten der Fertigung entwickelt und detail-liert untersucht.

8.2 Kurzbeschreibung der Varianten

Die Varianten unterscheiden sich in ihrer Art der Fertigungsorganisation n der Endmontage. Inder ersten Variante wird von einer modifizierten Reihenfertigung, dem One-Set-Flow-Prinzip,ausgegangen. Die zweite Option basiert auf einer Einzelplatzmontage.

ANGEBOT Seite: 36

Grundsatzlich enthalten beiden Varianten die gleiche Vorbereitungsstation. An dieser Stationwerden grundlegend die Baugruppen zur Endmontage gefertigt. Ein Arbeiter erledigt dabei alleMontageschritte von folgenden Baugruppen:

• BG Flanschdeckel

• BG Schneckenrad

• BG Schneckenwelle

• BG Deckel II

• BG Gehause

weiteren Verarbeitung werden die Baugruppen dann in Transportboxen gelagert und an dienachste Station ubergeben.

Variante 1: Zusatzlich zur Vorbereitung wird ein Endmontageplatz benotigt. Die Verkettungvon Vorbereitungs- und Endmontagestation wird mit einem Durchlaufregal realisiert, wodurchsich weitere innerbetriebliche Transporte erubrigen. Die Montage an diesem Arbeitsplatz wirddurch einen Drehtisch umgesetzt. An- und Abtransport von Gehause und montierten Getriebeerfolgt uber ein Forderband, die Anschlusse sind an den Transportstrom der Gesamtprodukti-on angegliedert. Aufgrund der komplexen Technik sind die Investitionskosten verhaltnismaßighoch. Durch den Einsatz dieser Technik ergeben sich jedoch Zeitvorteile und damit ein hohererStuckdurchsatz.

Variante 2: Im Gegensatz zur vorher genannten Montage sind bei dieser Variante zwei End-montageplatze vorgesehen um die geforderte Ausbringungsmenge zu erreichen. Die vom Ar-beitsplatz 1 gelieferten Baugruppen werden schrittweise von einem Arbeiter in das Gehausemontiert. Dabei fertigt der Werker ein Getriebe vollstandig und beginnt nach Vollendung miteinem neuen Getriebe (Mengenteilung). Durch den weiteren Arbeitsplatz und den zusatzlichenMitarbeiter sind sowohl Investitionen als auch Arbeitslohne zu berucksichtigen. Fur beide Va-rianten wird die Bestuckung und Belieferung von Einzelteilen von Mitarbeitern des Lagerwe-sens ubernommen. Somit entfallen Verzogerungen fur zusatzliche Vorbereitungsarbeiten. AlsSchlussfolgerung aus den betrachteten Varianten lassen sich folgende Unterschiede hervorhe-ben:

• Investitionskosten der Variante 1 vergleichsweise hoher als Variante 2

• Stuckkosten einer Jahresproduktion jedoch bei Variante 1 geringer durch weniger Arbei-ter

ANGEBOT Seite: 37

• Erfullung sozialer Bedurfnisse fur beide Varianten gegeben

• Belastung bei Variante 1 geringer durch Wegfall von Hebe- und Platzierungsarbeiten

• Geforderte Ausbringungsmenge in beiden Fallen erreicht (eventuell auftretende Absatz-probleme durch Uberproduktion bei Variante 2)

Abbildung 11: Nutzwertanalyse im Netzdiagramm

Die Unterschiede der Varianten werden in Abbildung 11 zusammengefasst. In Verbindung mitden gewahlten Gewichtungen aus der Nutzwertanalyse wird die Variante 1 als bessere Alterna-tive beurteilt.

8.3 Vorzugsvariante

In Abbildung 12 wird das im ProcessEngineer konzipierte Montagesystem dargestellt. Wie be-reits in der Problemstellung beschrieben wird am Arbeitsplatz 1 die Vorbereitung der einzelnenBaugruppen vorgenommen wahrend am Arbeitsplatz 2 die Endmontage des Getriebes im One-Set-Flow-Prinzip getatigt wird. Am Anfang bzw. Ende der dargestellten Forderbander erfolgtdie Belieferung mit Gehausen bzw. der Abtransport der fertigen Getriebe. Somit stellt dieserOrt die Verbindungsstelle zum innerbetrieblichen Transportstrom dar, uber den zusatzlich Ein-zelteile fur Vorbereitung und Endmontage angeliefert werden. Diese Prozesse werden durchLogistikmitarbeiter erledigt, wobei der Nachschub uber ein Kanban-System gewahrleistet wer-den kann.

ANGEBOT Seite: 38

Abbildung 12: Aufsicht auf Montage nach Variante 1

Um ein besseres Verstandnis der Arbeitsplatzanordnung erreichen zu konnen, zeigt die nach-folgende Abbildung eine weitere Ansicht des Montagesystems.

Abbildung 13: Seitansicht des Montagesystems

Das Angebot besteht ausschließlich aus der Entwicklung des oben gezeigten Montagesystems.Andere betriebliche Prozesse wie Beschaffung, Vertrieb, Versand oder Personalverwaltung wur-den nicht betrachtet. Nur die Gewahrleistung der Versorgung der Montagestraße wurde beruck-sichtigt. Hierzu ist eine voll funktionsfahige innerbetriebliche Logistik von Noten.

ANGEBOT Seite: 39

8.4 Okonomische Grundlagen

Die Leistungsfahigkeit des Systems ist auf die geforderte Stuckzahl von 80000 Stuck pro Jahrausgerichtet. Falls es in Zukunft zu einem steigenden Bedarf an Getrieben kommen sollte, kannauf kompletten 2-Schicht-Betrieb umgestellt oder eine zweite Fertigungsstraße errichtet wer-den.

Durch die relativ leichten Arbeitsschritte ist keine besondere Qualifikation der Mitarbeiternotig. Dies fuhrt zu einer hohen Flexibilitat des Systems, welches durch Ausfalle von Mitar-beitern (Erkrankungen, Urlaub, etc.) belastet wird. Auch die Einfuhrung von Produktvariantenlasst sich mit dem Fertigungssystem leicht bewerkstelligen.

Die Ermittlung einer Taktzeit ist im konzipierten Montagesystem nicht erforderlich. DerArbeiter in der Endmontage montiert fortwahrend die Getriebe, wahrend der Mitarbeiter ausder Vorbereitung sein Wochensoll schon nach 3,25 Arbeitstagen erfullt hat. Um die geforder-te Stuckzahl realisieren zu konnen, kommt er am vierten Arbeitstag zwei Stunden vor Endeder Arbeitszeit des Endmontagewerkers und bereitet die letzten Baugruppen vor. Anschließendbetatigt er sich die ubrigen sechs Stunden seiner Arbeitszeit in der Endmontage. Am funftenArbeitstag ist keine Vorbereitungsarbeit mehr notig. Deswegen wird im 2-Schicht-Betrieb inder Endmontage gearbeitet.Hinsichtlich der Kosten wurden die folgenden Punkte berucksichtigt:

Kosten Kostenart Variante 1

Investitionskosten Fix 29.229 e

Abschreibungskosten (linear) Fix 5.846 e

kalkulatorische Zinskosten (7%) Fix 1.096 e

Instandhaltungskosten (10%) Fix 2.233 e

Arbeitslohne (17 eStunde

) Variabel 62.560 e

Sozialbeitrage (18,7% in Sachsen) Variabel 11.699 e

Energiekosten Variabel 8.471 e

Gesamtkosten/Jahr 91.904 e

Tabelle 20: Kalkulation der Gesamtkosten

Ohne die Materialkosten ergeben sich somit Stuckkosten in Hohe von 1,10 epro Getriebe.

ANGEBOT Seite: 40

8.5 Grundlagen der Realisierung

Es gibt keine besonderen Anforderungen an die Aufbauphase des Systems. Allenfalls muss inder Anlaufphase der Vorbereitung eine gewisse Vorlaufzeit gewahrt werden, um mit der End-montage beginnen zu konnen.

Abbildungsverzeichnis

1 Strukturbaum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Vorranggraph GS40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Vorranggraph One-Set-Flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 OSF-Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Ablauf der Einzelplatzmontage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Schematische Darstellung Einzelplatzmontage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Vorranggraph Einzelplatzmontage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Aufbau Arbeitsplatz 1 (Vorbereitung) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Aufbau Arbeitsplatz 2 (Endmontage Variante 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2410 Aufbau Variante 1 - Schragsicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3311 Nutzwertanalyse im Netzdiagramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3712 Aufsicht auf Montage nach Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3813 Seitansicht des Montagesystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Tabellenverzeichnis

1 Rahmenbedingungen der Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Geometrisch-funktionelle Produktionsstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Verrichtungsliste Schneckengetrieb GS40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Zeitermittlung Baugruppe Schneckenwelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Zeitermittlung Baugruppe Schneckenrad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Zeitermittlung Baugruppe Deckel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Zeitermittlung Baugruppe Flanschdeckel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Zeitermittlung Baugruppe Gehause . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Prozesszeiten der Arbeitsplatze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1910 Korrektur Prozesszeiten Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2511 Korrektur Prozesszeiten Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2612 Investitionen fur Variante 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2913 Investitionen fur Variante 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3014 Investition Transporttrager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3115 Kalkulation der Gesamtkosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3116 Stuckkostenberechnung ohne Materialkosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3117 Kriterien der Nutzwertanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3218 Bewertung nach VDI 2225 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3319 Rahmenbedingungen der Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3520 Kalkulation der Gesamtkosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Documents

Montage Beleg