Thema dieser Arbeit ist die „montagegerechte Produktgestaltung“ als ein Aspekt des Produktgestaltungsprozesses. Dabei soll der Begriff zunächst fachlich eingeordnet und entsprechende grundlegende Zusammenhänge dargestellt werden. Im weiteren Verlauf werden die allgemeingültigen Anforderungen, welche heutzutage an die Produktgestaltung gestellt werden aufgezeigt. Anschließend wird die Eignung der montagegerechten Produktgestaltung als Rationalisierungsstrategie dargestellt bevor der Zusammenhang zu modernen CAD-Programmen hergestellt wird und kurz dargestellt wird, inwieweit diese den Konstruktionsprozess unterstützen können. Zum Ende sollen grundlegende Gestaltungsrichtlinien, die im Fokus der montagegerechten Produktgestaltung der Erfüllung konstruktiver Präventionsmaßnahmen zur Kostensenkung dienen. Die kurze Zusammenfassung zum Ende schließt diese Arbeit mit einem kurzen Ausblick in die Zukunft ab. Die schnelllebige Gesellschaft und das daraus resultierende Kundenverhalten der heutigen Zeit nehmen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklungen in der Industrie, vor allem im Bereich der Produktplanung und Herstellung. Unternehmen, die sich heutzutage am Markt behaupten wollen, müssen nicht nur immer öfter neue Produkte auf den Markt bringen, son-dern sie auch den individuellen Wünschen der Kunden anpassen können. Innovative und wirt-schaftliche Produktionsbetriebe sollten stets in der Lage sein, kurzfristig auf den sich ständig ändernden Markt zu reagieren (vgl. PRIT-04, S.26). Aus diesem Zusammenhang „[...] ent-steht die Notwendigkeit dramatischer Verkürzungen der Durchlaufzeit, beispielsweise durch Prozesskettenverkürzung.“ (PRIT-04, S.26) Dabei gilt auch die Produktentstehungszeit als ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. „Ein Unternehmen, das sich mit einem innovativen Produkt zuerst am Markt positioniert, besitzt erhebliche Vorteile gegenüber Mitbewerbern.“ (HOFF-00, S.1). Dies bedeutet, dass Unternehmen innerhalb kürzester Zeit auf neue Produk-te der Konkurrenz reagieren müssen, um sich entsprechende Marktanteile zu sichern. “Die Zielgröße „Zeit“ im Sinne von „Time-to-market“ gewinnt deswegen als entscheidender Wett-bewerbsfaktor [...] ständig an Bedeutung.“ (EHM-92, S.2).
Inhaltsverzeichnis
1. Produktgestaltungsprozess als wichtiger Wettbewerbsfaktor
2. Anforderungen an die Produktgestaltung
3. Montagegerechte Produktgestaltung als wichtige Rationalisierungsstragtegie
4. Unterstützung durch CAD- und CAM-Systeme
5. Maßnahmen und Richtlinien zur montagegerechten Produktgestaltung
6. Zusammenfassung
8. Abbildungen:
9. Abbildungsverzeichnis:
9. Literaturverzeichnis:
1.Einleitung
Thema dieser Arbeit ist die „montagegerechte Produktgestaltung“ als ein Aspekt des Produktgestaltungsprozesses. Dabei soll der Begriff zunächst fachlich eingeordnet und entsprechende grundlegende Zusammenhänge dargestellt werden. Im weiteren Verlauf werden die allgemeingültigen Anforderungen, welche heutzutage an die Produktgestaltung gestellt werden aufgezeigt. Anschließend wird die Eignung der montagegerechten Produktgestaltung als Rationalisierungsstrategie dargestellt bevor der Zusammenhang zu modernen CAD-Programmen hergestellt wird und kurz dargestellt wird, inwieweit diese den Konstruktionsprozess unterstützen können. Zum Ende sollen grundlegende Gestaltungsrichtlinien, die im Fokus der montagegerechten Produktgestaltung der Erfüllung konstruktiver Präventionsmaßnahmen zur Kostensenkung dienen. Die kurze Zusammenfassung zum Ende schließt diese Arbeit mit einem Ausblick in die Zukunft ab.
2. Produktgestaltungsprozess als wichtiger Wettbewerbsfaktor
Die schnelllebige Gesellschaft und das daraus resultierende Kundenverhalten der heutigen Zeit nehmen entscheidenden Einfluss auf die Entwicklungen in der Industrie, vor allem im Bereich der Produktplanung und Herstellung. Unternehmen, die sich heutzutage am Markt behaupten wollen, müssen nicht nur immer öfter neue Produkte auf den Markt bringen, sondern sie auch den individuellen Wünschen der Kunden anpassen können. Innovative und wirtschaftliche Produktionsbetriebe sollten stets in der Lage sein, kurzfristig auf den sich ständig ändernden Markt zu reagieren (vgl. PRIT-04, S.26). Aus diesem Zusammenhang „[...] entsteht die Notwendigkeit dramatischer Verkürzungen der Durchlaufzeit, beispielsweise durch Prozesskettenverkürzung.“(PRIT-04, S.26) Dabei gilt auch die Produktentstehungszeit als ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. „ Ein Unternehmen, das sich mit einem innovativen Produkt zuerst am Markt positioniert, besitzt erhebliche Vorteile gegenüber Mitbewerbern.“ (HOFF-00, S.1). Dies bedeutet, dass Unternehmen innerhalb kürzester Zeit auf neue Produkte der Konkurrenz reagieren müssen, um sich entsprechende Marktanteile zu sichern. “Die Zielgröße „Zeit“ im Sinne von „Time-to-market“ gewinnt deswegen als entscheidender Wettbewerbsfaktor [...] ständig an Bedeutung.“ (EHM-92, S.2). Um neue Produkte schnell auf den Markt bringen zu können, ist nicht zuletzt auch häufig in der Produktion eine Automatisierung der Montage unumgänglich, deren Ziel eine Kostensenkung bei gleichzeitiger Erhöhung von Produktivität und Qualität ist. Innerhalb solcher automatisierten Montageprozesse auftretende Fehler sind häufig Ursache für kostspielige Produktionsunterbrechungen. Deshalb ist die Zuverlässigkeit und Beherrschbarkeit der Montageprozesse eine wichtige Voraussetzung (vgl. MICH-04, S.58). In der Phase der Produktgestaltung ist es unter anderem die Aufgabe der Konstrukteure, zu Produktionspausen führende Fehler, die oft auf die nicht montagegerechte Form der einzelnen Produktelemente zurückzuführen ist, im Vorfeld abzuschätzen und zu vermeiden. Dabei spielt unter anderem auch die montagegerechten Produktgestaltung (engl. = Design for manufacture and assembly) eine nicht zu unterschätzende Rolle (vgl. EHM-86, S.13; BLR-88, S.21; EHM-92, S.1). Neben der Montagegerechtheit gibt es jedoch noch diverse weitere Anforderungen, denen die Konstrukteure in der Produktgestaltungsphase gerecht werden müssen. Unternehmen, die langfristig ihre Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Markt sichern möchten, sollten möglichst alle diese Aspekte der Produktgestaltung in den Gestaltungsprozess neuer Produkte mit einfließen lassen. Die Anforderungen an die Produktgestaltung werden im Folgenden etwas genauer dargestellt.
2. Anforderungen an die Produktgestaltung
Beim Kauf eines Produktes ist für die Kunden die Gestalt bzw. das Design oftmals ein wesentliches Kriterium, welches die Kaufentscheidung maßgeblich beeinflusst. Bei der Produktgestaltung geht es jedoch nicht ausschließlich um die Umsetzung künstlerischer und modischer Vorstellungen, sondern sie stellt darüber hinaus eine technische Konstruktions- und Gestaltungsaktivität dar (vgl. KLR-81). In Zeiten der Globalisierung und der immer stärkeren Verdichtung des Marktes ist es für innovative und wirtschaftliche Unternehmen absolut notwendig, Kosten zu kontrollieren und zu senken, um die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber anderen Unternehmen langfristig zu gewährleisten. Bezüglich der Produktherstellungskosten werden, wie bereits angesprochen, in der Produktgestaltungsphase, auch als Konstruktionsphase bezeichnet, enorme Potentiale deutlich. „ Analysen der Kostenentstehung und –verursachung in verschiedenen Produktionsbereichen ergaben, dass der überwiegende Teil der Kosten eines Produktes zwar in der Montage verursacht wird, die Verantwortung dieser Kosten aber hauptsächlich während der Konstruktionsphase bestimmt wird, nämlich ca. 75 % .“ (BLR-88, S.23).
In einem anderen Werk des Jahres 1997 heißt es: „Für etwa 70 % der späteren Herstellungskosten eines Produktes werden die Grundlagen in der Konstruktion gelegt. Das zeigt die Bedeutung der Konstruktionsphase.“ (KON-97, S.4), (vgl. FELD-92, S.7). Dabei kommt das Kosteneinsparpotential der montagegerechten Produktgestaltung klar zur Geltung. Bezüglich des angesprochenen Verantwortungsanteils der Produktgestaltung an den Herstellungskosten ist zwischen 1988 und 1992 eine Verbesserung um 5% zu erkennen, was dem entsprechenden technischen Entwicklungsstand zugrunde liegt.
In dem Bericht von W., Eversheim werden zehn Anforderungen an den Konstrukteur eines Produktes gezeigt, die in einem vertretbaren Konsens miteinander umgesetzt werden sollten. Diese zehn Anforderungen stellen sich folgendermaßen zusammen: Neue Produkte sollen montage-, demontage-, umwelt-, qualitäts-, fertigungs-, wartungs-, handhabungs-, kosten-, norm- sowie funktionsgerecht sein (vgl. EHM-92, S.2). Rudolf Bäßler äußert sich bezüglich dieser Anforderungen an den Konstrukteur wie folgt: „Der Konstrukteur muss derzeit schon zahlreiche Anforderungen (Funktionsgerechtheit, Servicefreundlichkeit, NC-gerechte Bauteilkonstruktion ; insgesamt über 15 Kriterien zur fertigungs-/bearbeitungsgerechten Konstruktion) erfüllen, d.h. Expertenwissen dieser Bereiche muss in die Konstruktion mit einfließen.“ (BLR-88, S.23). Ergänzend dazu findet man in anderen Werken Begriffe wie Ausdehnung, Korrosion, Verschleiß, Relaxation, Ergonomie sowie Risiken und Roboterverwendung als Betrachtungshinweise, die in die Produktgestaltung mit einfließen sollten (vgl. PAHL-03, S.363ff.; KON-97, S.13).
Obwohl die verschiedenen Autoren offenbar unterschiedliche Aussagen zu den Gestaltungsanforderungen treffen, so kristallisieren sich doch einige wenige Aspekte als besonders wichtige heraus, die auffallend großes Kostensenkungspotential besitzen: Umweltgerechtheit, Montagegerechtheit, Demontagegerechtheit sowie Wartungsgerechtheit. Ein Großteil der Kosten eines Unternehmens sind auf diese Bereiche der Produktgestaltung zurückzuführen, betrachtet man die Gesamtkosten bei Produktneuentwicklungen.
Die Vorteile der intensiven Umsetzung ökologischer Anforderungen an das Produkt liegen im Wesentlichen darin begründet, dass sich klare Wettbewerbsvorteile gegenüber anderen Unternehmen realisieren lassen. Die in vergangenen Jahren durchgeführte Sensibilisierung der Gesellschaft für Umweltschutz und Recycling durch Medien und Umweltorganisationen hatte zur Folge, dass für die Industrie neue politische Rahmenbedingungen geschaffen wurden. So werden finanzielle Mehraufwendungen für “saubere“ Produktionsverfahren langfristig durch Einsparungen bei sogenannten Umweltfolgekosten ausgeglichen. Der angesprochene Wettbewerbsvorteil stellt sich auch insofern dar, als dass das Prädikat „umweltgerecht“ in einigen Bereichen einen Marketingvorteil ist, sich somit teilweise höhere Preise erzielen lassen. Aus der Notwendigkeit des schonenden Umgangs mit Ressourcen ergibt sich als ein weiteres Ziel der Produktgestaltung die Wiederverwendung von Materialien. Diese kann jedoch nur dann erfolgen, wenn es gelingt, die verschiedenen im Produkt verarbeiteten Stoffe voneinander zu trennen. In diesem Zusammenhang wird sogleich die Bedeutung der Demontage eines Produktes deutlich. Sie bleibt nach all den bisher gemachten Erfahrungen weiterhin der erste Schritt des Produktrecyclings. Zwar ist der Demontagevorgang ziemlich kostenintensiv, jedoch können dadurch die Recyclingkosten erheblich gesenkt werden. Die Demontage spielt aber auch noch eine andere große Rolle, nämlich bei Reparaturarbeiten. Dort ist es wichtig, dass defekte Bauteile schnell und somit kostengünstig ausgetauscht werden können. Reparatur- und Wartungsarbeiten werden in der Regel von Monteuren durchgeführt, die hohe Kosten im Unternehmen erzeugen. Härter werdende Haftungsverpflichtungen zwingen die Hersteller zu entsprechenden Garantieleistungen. Deshalb sollten Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten so schnell wie möglich durchführbar sein (vgl. EHM-92). Es wird also deutlich, dass die Beachtung von Montage-, Demontage-, Recycling- und Wartungsgesichtspunkten deutliche Kosteneinsparungen realisiert werden können.
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