Anhang „Hilfe zum Kosten senken“

A 1 Überblick – Einführung

Etliche Leser waren es leid, die für das Kostensenken im praktischen Einsatz nöti-gen Übersichten, Checklisten und Regelsammlungen jedes Mal neu im Buch zu suchen. Deshalb haben wir hier eine, am Ablauf eines Kostensenkungsprojekts orientierte Übersicht mit Verweisen auf die nach unserer Meinung wichtigsten Regeln und Bilder als „Leitlinie“ zusammengestellt (Ausgangspunkt: Der Vorge-henszyklus zur Kostensenkung von Produkten Bild 4.5-7).

Bitte beachten Sie:

• Es soll nicht der Eindruck erweckt werden, als sei diese Leitlinie „das Kochre-zept“ zum zielkostenorientierten Konstruieren. Er soll Ihnen helfen ein eigenes, an Ihr Problem angepasstes Vorgehen selbst zu entwickeln.

• Checklisten und Regelsammlungen sind nie vollständig, sie sind außerdem betriebs- und produktspezifisch, manchmal sogar widersprüchlich. Sie sollen zum eigenen Nachdenken und Handeln anregen. Kein stures Abarbeiten! Nehmen Sie Änderungen und Ergänzungen für Ihr Produkt oder Ihr Un-ternehmen vor.

• Auf was es in Ihrem Fall ankommt, erkennen Sie am Besten, wenn Sie das Wichtige vom Unwichtigen trennen. Dazu helfen Ihnen die Klärung der An-forderungen (Kap. 4.5.1), besonders auch des Kostenzieles, ABC-Analysen (Bild 4.6-4) oder Kostenstrukturen (Bilder 4.6-5; 7.11-51; 7.13-15; 10.2-2) am besten. Diese vor dem eigentlichen Beginn der Arbeit unter Zeitdruck aufzu-stellen ist bei dem meist unvollständigen Datenwust mühsam. Aber es lohnt sich! Fragen Sie frühzeitig Spezialisten, die mehr wissen. Lassen Sie sich nicht durch Besserwisser, Mauern, Killerphrasen usw. einschüchtern.

• Kosten senken bzw. zielkostenorientiert konstruieren ist systematische Ingeni-eurarbeit! Sie erfordert ferner die vertrauensvolle und offene Zusammenarbeit aller kostenbeeinflussenden und -erfassenden Abteilungen. Deshalb muss ein interdisziplinäres Team gegründet werden, das die Ressortmauern beseitigt (Bild 3.2-2).

• Diese Leitlinie geht hauptsächlich auf die Senkung der Herstellkosten ein. Die Senkung anderer Kosten, z. B. der Lebenslaufkosten (Bild 5.3-1), der Entwick-lungskosten (Bild 6.2-1) usw., läuft nach dem gleichen Schema mit angepassten Inhalten und Begriffen ab.

528 Anhang

A 2 Leitlinie zum Kostensenken

Hier werden ausgehend von Bild 4.5-7 mehr Erläuterungen und mehr Verweise eingebracht, als es bei der kurzen Darstellung des Vorgehenszyklus zur Kosten-senkung von Produkten in Bild 4.5-7 möglich war.

A 2.1 I Aufgabe und Vorgehen klären

I.0 Vorgehen planen, Team bilden, Verantwortliche benennen. • Bevor überhaupt ein Kostensenkungsprojekt angefangen wird, muss ein

dafür geeignetes Klima geschaffen werden, bzw. wenn es noch nicht vorhanden ist, muss das Klima im Laufe des Projekts geschaffen wer-den (Bild 3.2-2)! Wichtig ist eine wirkliche Unterstützung durch die Geschäftsleitung (Pate, Lenkungskreis) (Kap. 3.2; 4.8) und die Offen-legung von Kostendaten (aber vertraulich behandeln!) (Kap. 3.2.2). Einen Vorgehensplan mit Zwischenterminen erstellen (Kap. 4.8.3; 6.2.2). Teamarbeit nach außen „verkaufen“!

• Zur interdisziplinären Teambildung Regeln (Kap. 4.3.1). • Aufgabe klären:

Wichtig: Im Folgenden wird zwar nur auf Kosten eingegangen, dazu gehört aber auch die „normale“ technische, organisatorische Klärung der Aufgabe mit Erstellung der Anforderungsliste (Kap. 4.5.1.1). Wis-sen wir wirklich, für was der Kunde am ehesten bereit ist zu zahlen? Wodurch kann man sich gegenüber der Konkurrenz herausheben? Bei Angebotsabgabe/Auftragsgespräch möglichst wenig oder wenig „scharfe“ Forderungen, Funktionen, Toleranzeinengungen, Garan-tien, Abnahmebedingungen, einzuhaltende Vorschriften oder Normen vereinbaren (Jede Forderung, Garantiezusage ist meist mit zusätzlichen Kosten verbunden). Die Konstruktion an der Festlegung des Pflichten-hefts, der Anforderungsliste (an den Gesprächen mit dem Kunden und Zulieferer) beteiligen.

• Eine Überarbeitung oder Neukonstruktion eines Produkts sollte sich nicht nur auf Kostensenken beschränken, sondern immer auch andere Verbesserungen mit einschließen! Kernsatz: Kundennutzen steigern!

A 2 Leitlinie zum Kostensenken 529

I.1 Gesamtzielkosten festlegen (Kap. 4.5). Klären welche Kosten betrachtet werden sollen: Lebenslauf-, Selbst-, Herstellkosten? Gewinnziel, Wirtschaftlichkeitsziel? Was wünscht der Kunde? Nicht einfach ein Kostenziel –xx % übernehmen, sondern die Gründe hinterfragen, auch fragen: Warum sind wir so teuer, warum ist die Kon-kurrenz so viel kostengünstiger?

I.2 Kostenstrukturen (Kap. 4.6.2; Bilder 10.1-4; 10.1-7; 10.2-2) von Vorgänger- und von Konkurrenzprodukten (Benchmarking Kap. 7.13) nach Baugruppen, -teilen erstellen und analysieren, auch nach vom Kunden gewünschten Eigenschaften und Funktionen! Hilfsmittel: Tabellenkalkulation (Bilder 10.1-5; 10.1-8). Die Kosten-strukturen helfen auch später bei der Kostenermittlung der neuen Lö-sung! Ziel: Sich klar machen, wie sich die Kosten zusammensetzen, wie sie „entstehen“ und wo im Projekt die Schwerpunkte sind!

I.3 Schwerpunkte, Kostensenkungspotenziale suchen. Was kann geändert werden, was liegt fest? Sind hohe Kostensenkungen gefordert, müssen sicher auch große Än-derungen am Produkt und Prozess erfolgen (Kap. 4.8.2)! Zur Festlegung eines anstrengenden, aber auch erreichbaren Kosten-ziels muss möglichst vorab geklärt sein, wie es erreicht werden könnte: Kostensenkungspotenziale. Um sie zu ermitteln, ist schon bei der Aufgabenklärung eine Lösungssuche erforderlich! Sie sollte im Team erfolgen. Im Laufe des Projektes ergeben sich u. U. weitere Kostensen-kungspotenziale, denen weiter nachgegangen werden sollte.

I.4 Gesamtzielkosten aufteilen, d. h. Teilzielkosten ermitteln. (Kap. 4.5.1.4; Bild 4.5-4; Kap. 10.1.4). Auf der Basis der Kostenstruk-turen und der Kostensenkungspotenziale sind für Baugruppen, -teile und/oder Funktionen Teilkostenziele festzulegen, so dass für einzelne Mitarbeiter (-gruppen) bearbeitbare und erreichbare Aufgaben definiert sind. Zu den Kostenzielen die Maßnahmen und die Verantwortlichen doku-mentieren (Bild 10.1-8), zu festgelegten Zwischenterminen „kontrollie-ren“ = kurze Regelkreise zwischen Kostenfestlegung und Kostenermitt-lung anstreben (Bild 4.2-2; 4.4-2). Eine gute Aufgabenklärung, insbesondere auch der Zielkosten und eine detaillierte Vorgehensplanung sind die Basis für den Erfolg ei-nes Projektes!

530 Anhang

A 2.2 II Lösungen suchen

• Weil man nicht sicher sein kann, sofort die beste Lösung zu finden und die „erstbeste“ Lösung wahrscheinlich nicht die allerbeste Lösung ist: Mehrere Lösungen suchen!

• Gesamtproblem in Teilprobleme aufspalten, dafür Teillösungen suchen. • Methoden (intuitive und systematische Kap. 4.5.2) zur Lösungssuche

anwenden. • Bei systematischer Lösungssuche die Konkretisierungsstufen

(Kap. 4.5.2) von abstrakt zu konkret durchlaufen. Je abstrakter die Lö-sungssuche beginnt, desto größer ist die Chance eine neue kostengüns-tige Lösung zu finden. Allerdings erhöhen sich auch der Aufwand und das Risiko!

II.1 Funktion: (Kap. 4.5.1.2) - Sind die Funktionen, auf die der Kunde Wert legt, bekannt? - Weniger, mehr? Funktionsvereinigung? - Sind die Funktionen der Baugruppe bzw. des Teils geklärt? - Ist die Funktionserfüllung eindeutig, einfach und sicher? - Sind Funktionen in ein anderes Bauteil integrierbar? - Sind Funktionen auf mehrere Bauteile übertragbar? - Sind der Material- und der Fertigungsaufwand für die Funktions- erfüllung gerechtfertigt?

II.2 Prinzip: (Kap. 7.3) • Anderes Prinzip (Konzept), Baugrößenverringerung.

Konzepte für kleine und leichte Bauweise ergeben meist kostengüns-tige Maschinen. Klein und leicht werden Maschinen mit starken physi-kalischen Effekten (z. B. aus mechanischer und hydrostatischer Ener-gie), durch Parallelschaltung von Wirkflächen (Leistungsverzweigung), Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlerhöhung (Kap. 7.9.2.2). Kleinbau, d. h. Baugrößenverringerung, vermindert die Herstellkosten besonders bei großen Teilen in Einzelfertigung. Dasselbe gilt auch für kleine und große Teile in Serienfertigung (Kap. 7.9.2.2).

• Konzepte mit einfachem Aufbau und wenigen Teilen (z. B. Funkti-onsvereinigung, Integralbauweise (Kap. 7.12.3.3)) sind kostengünsti-ger, bei kleinen Abmessungen und/oder hohen Stückzahlen.

A 2 Leitlinie zum Kostensenken 531

II.3 Gestaltung: (Kap. 7.4; 7.8) - weniger Teile (Integralbauweise)? - Werkinterne Normung (Kap. 7.12), Gleichteile, Wiederholteile, Teilefamilien, Baureihe, Baukasten? Varianten so gestalten, dass sie möglichst spät im Fertigungsprozess, z. B. erst bei der Endmontage, realisiert werden (Bild A8). Bei Teilen in hoher Stückzahl ist Integralbauweise anzustreben. Durch Ur- und Umformverfahren die endgültige Gestalt so annähern, dass wesentlicher Materialabfall vermieden wird (Kap. 7.12.3.3). Integralbauweise ist bei kleiner Stückzahl und spanender Fertigung aus dem Vollen besonders bei kleinen und mittleren Teilen kosten-günstiger als die Differentialbauweise (z. B. Vorrichtungskonstruktion, Bilder 7.12-15; 7.11-42). Differentialbauweise ist bei großen Teilen und/oder bei teurem Werk-stoff in Einzelfertigung und bei kleinen Stückzahlen kostengünstiger.

II.4 Material: (Kap. 7.9) Weniger Material? Weniger Abfall? Kostengünstigeres Material? Norm-, Serien- und Kaufteile (Bild 7.9-3; Bild A5)? Materialkosten verringern durch Kleinbau (Vermeiden von Überdimen-sionierungen; FEM-Analyse!), Geschwindigkeits-/Drehzahlerhöhung; Verwendung hochbeanspruchbarer (meist nur geringfügig teurer) Werkstoffe; Verwendung billiger Standardwerkstoffe, wo keine hohen Beanspruchungen auftreten. Bei Serienfertigung materialsparende, endformnahe Fertigungsverfahren, wie Gießen, Schmieden, Tiefziehen wählen; stückzahlangepasst konstruieren. – Geringe Materialdicken an-streben. Auf direkten Kraftfluss von Krafteinleitung zu -ausleitung ach-ten (Zug-/ Druckbeanspruchung anstreben, Biege- und Torsionsbean-spruchung meiden). - Ist das Rohmaterial oder ein Kaufteil kostengünstiger zu beschaffen? - Kann anderes, kostengünstigeres Material verwendet werden? - Können Norm- bzw. Standardteile (Baukasten) verwendet werden? - Kann das Rohteil aus einem anderen Halbzeug hergestellt werden? - Kann der Verschnitt durch geeignete Gestaltung reduziert werden? - Ist das Rohteil als Guss-, Schmiede-, Sinter- bzw. Blechteil herstellbar? - Kann das Halbzeug bzw. der Rohling vorbehandelt bezogen werden?

532 Anhang

II.5 Fertigung: (Kap. 7.11) Es gibt sehr viele Fertigungsverfahren (Bilder 7.11-4; A6)! Nicht nur an die „Standardverfahren“ für Teile im eigenen Unternehmen denken, sondern im Team systematisch verschiedene Verfahren und evtl. darauf spezialisierte Zulieferer suchen. Zulieferer zum Teamgespräch einla-den. Das Kostenziel weitergeben. Andere und weniger Fertigungsgänge, andere Vorrichtungen, Betriebs-mittel? Weniger Genauigkeit? Montagevarianten (Bilder 7.11-52; A7)? Eigen- oder Fremdfertigung (Kap. 7.10)? - Wird die Fertigungstechnologie im Haus beherrscht? - Passt das Bauteil in das firmenspezifische Teilespektrum? - Muss das Bauteil im Haus gefertigt werden? - Sind die Fertigungszeiten gerechtfertigt? - Ist die Reihenfolge der Arbeitsgänge optimal? - Ist die Fertigung auf anderen Maschinen kostengünstiger? - Sind andere Verfahren zur Werkstofftrennung, zur Oberflächen- behandlung, zum Fügen und Montieren möglich? - Dienen alle bearbeiteten Flächen der Funktionserfüllung? - Müssen alle Wirkflächen bearbeitet werden? - Ist eine geringere Oberflächenqualität und sind gröbere Toleranzen möglich? - Können unterschiedliche Abmessungen vereinheitlicht werden? - Fertigungsfachmann hinzuziehen!

• Die Montageverfahren sind ähnlich zahlreich wie die Teile-Ferti-gungsverfahren (Kap. 7.11.7) und sollten in Abstimmung mit den Fer-tigungsverfahren und der Materialwahl im Team festgelegt werden. Maßnahmen zum Montagekostensenken (Bilder 7.11-51; A7).

A 2 Leitlinie zum Kostensenken 533

A 2.3 III Lösung auswählen

• Dieser Schritt ist nicht nur zum Abschluss eines Projekts, sondern kon-tinuierlich immer wieder im Laufe des Projekts einzuschieben! Kurze Regelkreise anstreben (Kap. 4.4.3)! Möglichst nach jeder Lö-sungssuche, mindestens aber zu vorher vereinbarten Terminen die Ein-haltung der Kostenziele kontrollieren und neue Maßnahmen einleiten! Den erreichten „Stand“ dokumentieren.

III.1 Analyse: (Kap. 4.5.3; 9; 10.3) Es ist nicht nur die Erreichung des Kostenziels, sondern auch die Errei-chung aller anderen Forderungen zu überprüfen! Dazu sind die Eigen-schaften der Lösungen mit geeigneten „Früherkennungsmethoden“ zu ermitteln. Mitlaufende Kostenermittlung (Kap. 9; Bild 10.1-8). Mut zum Schät-zen (Kap. 9.2)! Frühe Kosten- und Eigenschaftsermittlungen sind not-wendigerweise ungenau. Aber richtig durchgeführt und unterstützt las-sen sich ausreichend genaue Ergebnisse erreichen (Ausgleich zufälliger Fehler: Kap. 9.3.7.3). Arbeitsvorbereitung und Kalkulation beteiligen!

III.2 Auswahl: (Kap. 4.5.3.2) In die Entscheidung für eine Lösung fließen nicht nur „harte“ Kosten- und technische Daten ein, sondern auch „weiche“ Faktoren ein, des-halb: Team und Chef beteiligen!

A 2.4 Projektverfolgung, Auswertung

• Weitere Projektverfolgung: Mit dem Abschluss der Konstruktion ist das Produkt erst „auf dem Pa-pier als Plan“ entstanden. Es kommt darauf an diesen „Plan“ auch um-zusetzen! Dazu hilft z. B. die Beteiligung der Fertigung und des Ein-kaufs schon im Konstruktionsprozess. Ferner muss die Umsetzung des Plans auch termin- und kostenmäßig kontrolliert werden (Bild A4).

• Auswertung von Erfahrungen: Bei jedem Projekt gibt es positive und negative Erfahrungen. Es kommt im Team darauf an aus diesen Erfahrungen zu lernen: „Manöverkritik“!

534 Anhang

A 3 Wichtige Bilder und Regeln

A 3.1 Kalkulation (Kostenentstehung)

Die Basis für das Kostenmanagement sind die Kostenrechnung im Unternehmen und die Kosten der vorangegangenen Produkte. (Analogie Festigkeitsrechnung: Mechanik, Festigkeitswerte usw.). Sie sind betriebs- und produktspezifisch! Wich-tig ist, dass von der Zielkostenermittlung über die mitlaufende Kalkulation bis zur Nachkalkulation die Kostendaten immer in der gleichen Struktur und auf gleicher Basis kalkuliert vorliegen, um Vergleiche zu ermöglichen, Abweichungen richtig zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten (Bild A4)!

• Wie werden in Ihrem Unternehmen die Kosten berechnet? • Wo liegen die Schwerpunkte? • Welche Kosten sind durch das aktuelle Projekt beeinflussbar, welche nicht? • Wer kann Ihnen die Informationen beschaffen (Datenzugriff)? • Wie müssen Sie Kalkulationen, Datenstammsätze, Arbeitspläne … lesen? • Bildet die Kostenrechnung die Kostenverursachung „richtig“ ab? Z. B. Berück-

sichtigung des Stückzahleinflusses (Kap. 8.4.3 b und d). • …

Daten unbedingt vertraulich behandeln! Bild A1 zeigt das Schema der differenzierenden Zuschlagskalkulation, Maschinen-stundensatz- und Platzkostenrechnung und soll als Anregung dienen, entsprechen-de Kostenanalysen für Ihr Produkt durchzuführen. Beachten Sie, dass die Begriffe, Aufteilungen usw. betriebsspezifisch sind. – Wenn Sie zum Vergleich die Größen-ordnung der einzelnen Summanden als Mittelwerte des VDMA wissen wollen: Bild 8.4-2.

A 3 Wichtige Bilder und Regeln 535

KalkulationsschemaKostenarten

Materialeinzelkosten

Materialgemeinkosten

Materialkosten

Fertigungslohnkosten

Fertigungs-gemeinkosten

Fertigungskosten

Sondereinzelkostender Fertigung

Herstellkosten

Entwicklungs- undKonstruktionskosten

Verwaltungs-gemeinkosten

Vertriebsgemeinkosten

Verwaltungs- undVertriebsgemeinkosten

Vertriebseinzelkosten

Selbstkosten

VWGK

VTGK

VVGK

VTEK

SK

MEK

MGK

MK

FLK

FK

SEF

HK

EKK

FGK

+ +

+

===

+

=

+

+

=

+

=

+

=

+

FLK

Maschinen-kosten

Restfertigungs-gemeinkosten

Maschinenstunden-satzrechnung

Platz-kosten

Platzkosten-rechnung

DifferenzierendeZuschlagskalkulation

+

Bild A1. Differenzierende Zuschlagskalkulation, Maschinenstundensatz-, Platzkosten-rechnung (Bild 8.4-9)

536 Anhang

A 3.2 Kostenstrukturen – Kostenziele – mitlaufende Kalkulation

Zum Finden von Kostenschwerpunkten und Kostensenkungspotenzialen eignen sich Kostenstrukturen. Sie können vom Vorgängerprodukt, von ähnlichen Produk-ten (auch von Konkurrenzprodukten, die im eigenen Haus kalkuliert wurden) er-stellt werden (Kap. 4.6.2; 10.2; Gliederungsgesichtspunkte Bild 4.6-3).

900

2 700

2

3 800

6 5 4 1

3

Herstellkosten133 000 €

0 10 20 30 40Herstellkosten [%]

7. Sonstiges 9 310 € = 7 %

6. Entleerschieberantrieb 3 990 € = 3 %

5. Entleerschieber 5 320 € = 4 %

4. Mischwerk 10 640 € = 8 %

3. Mischwellen 14 630 € = 11 %

2. Mischtrog 35 910 € = 27 %

1. Antrieb 53 200 € = 40 %

Bild A2. Kostenstruktur eines Betonmischers (Bild 10.1-4)

Bild A3. Herstellkostenstruktur nach Fertigungsverfahren und Material eines Zentrifugen-ständers (Bild 10.2-2)

A 3 Wichtige Bilder und Regeln 537

Es ist zweckmäßig, während eines Projektes mit einem Tabellenkalkulations-programm die Teilzielkosten und die Ist-Kosten der Komponenten fortlaufend (z. B. zu jeder Teamsitzung) zu erfassen = entwicklungsbegleitende Kalkulation (Kap. 4.8.3 und 9.1.2). Man behält so die Übersicht über das Ganze und kann neue Maßnahmen einleiten, wenn sich Schwierigkeiten oder neue Möglichkeiten zum Kostensenken ergeben. Zweckmäßig sind dazu auch fortlaufende „Notizen“, wie Kostensenkungspotenziale, Verantwortliche für Maßnahmen usw. festzuhalten.

erreichteKosten-

senkung[%]-28-36-21-9

-35-15-13-27

neueMaßnahmenanderer Liefer.Fertig. ändernokFertig. ändernokokok

Verantwortl.EinkaufFertigung

Fertigung

2. Sitzung:

Doppelwellen-mischer (DWM)BaugruppenAntriebMischtrogM.welle+Lager.MischwerkEntleerschieberEntleerantr.SonstigesSumme

IstkostenTeller-

mischer[€]

32 00027 00010 0008 0005 0003 8008 000

93 800

nötigeKosten-

senkung[%]-36-40-15-15-17-15-16-30

Kosten-senkungs-potentialeMaßnahmenander. PrinzipSchweißkonstr.VereinfachenFertig. ändernVereinfachenVereinfachenVereinfachen

Verantwortl.EntwicklungEntw.+Fert.EntwicklungFertigungEntwicklungEntwicklungEntwicklung

Teilziel-kostenDWM

[€]34 10021 60012 7509 4004 3003 4007 550

93 100

AnteilDWM

[%]39,827,011,08,13,93,17,0100

IstkostenDWM

[€]53 00036 00015 00011 0005 2004 0009 000

133 200

1. Sitzung: Analyse

KostenDWM

[€]31 70018 00011 8008 4003 4003 4007 800

84 500

erreichteKosten-

senkung[%]-40-50-21-24-35-15-13-37

Ergebnis:

weitere Sitzungen ...

Aus Platzgründen ist hier dieTabelle "gestapelt". Mit einerTabellenkalkulation kann sie beliebig den Anforderungender Praxis angepasst werden.

StandDWM

[€]38 00023 00011 83010 0003 4003 4007 800

97 430

Bild A4. Kostenverfolgungstabelle eines Betonmischers (Bild 10.1-8)

538 Anhang

A 3.3 Materialkosten

Unter Materialkosten versteht man i. a. nicht nur die Kosten für das Rohmaterial, sondern die Kosten für das ganze Zuliefervolumen. Dies wird im Zuge der Kon-zentration auf Kernprodukte und -prozesse und durch Outsourcing immer wichti-ger. Kostenziele an ausgewählte Lieferanten weitergeben! Enge Zusammenarbeit anstreben!

Aus Bild A5 sieht man, dass Materialkosten nicht nur durch „billiges“ Material (pro Volumen) gesenkt werden können, sondern auch durch hochwertiges Materi-al, durch günstige Konzepte, die Klein- und Leichtbau ergeben.

Brutto-Volumen

V1

KostenVolumen

KV2

oberflächen-behandeltesMaterialverwenden

z. B. bei Korrosion und Verschleiß • gehärtete Stähle • plattierte • galvanisch behandelte • gummierte • kunststoffbeschichtete

Werkstoffe

2.2

günstige Konstruktionsbedingungen:z. B.:

KleinbauLeichtbau 1.1

• Drehzahl erhöhen

ausnützen mit:

statt Biegung

• Überlastbegrenzung• Parallelschaltung

• hochfestes Material

1.2Sparbau

z. B.: • Blechüberstände beim Schweißen vermeiden • andere Fertigungsverfahren (Schweißen statt Gießen, Bleche abkanten, ...)

• Wandstärken verringern

1.3Abfallsenken

z. B.: • stark abgesetzte Drehteile nicht aus dem Vollen (s. aber Bild 7.12-15) • bei Blechkonstruktionen auf Ausnutzung der Tafel achten • Ausschuss verringern

• Guss-Stücke genauer gießen (Kernversatz)

kostengünstigesMaterialverwenden

z. B.: • Halbzeuge • fertigungsgünstiges Material (Zerspanbarkeit)

2.1

• Massenwerkstoffe

GemeinkostenMGK 3

• genormtes •

Material(Werknorm)Gleichteile,Teilefamilien,Baureihen,Baukästen

Rohmaterial-kosten

•

•

enge Zusammen-arbeit mit Einkauf/Logistik ausgewählten LieferantenKaufteilkosten

Materialkosten senken

MK

Bild A5. Materialkostengünstig Konstruieren und Regeln dafür (Bild 7.9-3)

A 3 Wichtige Bilder und Regeln 539

A 3.4 Fertigungskosten

Bild A6 gibt nur einen groben Überblick über die Vielfalt der Fertigungsverfahren (Kap. 7.11). Hier sind z. B. nur 8 Schweißverfahren aufgezeigt, es gibt aber ca. 250 verschiedene! Die Wahl von Teilefertigung, Montage, Material, Verbin-dungsverfahren ist eng miteinander verknüpft (Kap. 7.11.1; Bild 7.11-1). Sie sollte im Team und auch evtl. mit erfahrenen Lieferanten diskutiert und entschieden werden.

Verfahren z. B. galvanische-, thermische-, Lackier-VerfahrenBeschichtungs- Verfahren z. B. Vergüten, Härten, Kugelstrahlen, Recken Stoffänderungs-

SchnappverbindungenBolzen-/Stift-/PassfederverbindungFormschluss direkt (Fügen)Schrauben

lösbar

Klemm-/Spannverbindung

s. Bild 7.11-39)

(s. Bild 7.11-18)

(s. Bild7.11-7)

Verbindungen,

Keil-/KegelverbindungReibschluss (feste

Schrumpf-/PressverbindungVerfahren

Bördeln, RenkenFormschluss Verbindungs-

Nietenplastischer Plattieren

Kleben ferner:hart

lösbar weichLöten nicht schweißen

Elektronenstrahl-/Laser-Stoffschluss Punkt-/Press-Schweißen

ReibschweißenSchweißen Gas (autogen)Eingießen

Schutzgasoffen

Elektro Ätzenelektrolytisch abtragenchemisch

BohrenLaser SchneidenElektronenstrahl elektrisch

ErodierenBrennenthermisch Trenn-Verfahren Schleifen, Polieren, Läppen, HonenFeilen, Meißeln, BürstenHobeln, Stoßen, Räumen, SchabenFräsenBohrenmechanisch DrehenSägenStanzen, Schneiden, ScherenExplosiv-UmformungHydroform-VerfahrenDrückenBlechumformung TiefziehenAbkanten, Walzen, BiegenUmform-Verfahren WalzenStrangpressenFließpressenMassivumformung GesenkschmiedenFreiformschmiedenKunststoff laminieren, schäumenSonderverfahren

SinternSchleudergussSpritzguss (Kunststoff) Urform-Verfahren StranggussFeinguss ferner:Druckguss

KokillengussGießen (Vollform-Verfahren)Modell Form) z. B. Styropor-Modellverlorenes (verlorene Sandguss

Maschinenform-VerfahrenHandform-VerfahrenDauermodell

Bild A6. Überblick über gebräuchliche Fertigungsverfahren (Bild 7.11-4)

540 Anhang

A 3.5 Montagekosten

Oberste Leitidee ist, möglichst wenige Teile zu konstruieren: Was nicht geteilt ist, braucht auch nicht montiert werden (s. a. Bild A8)! Auch hier gilt es zunächst die Struktur der Montagekosten zu ermitteln (Bild 7.11-50). Die erkannten Schwer-punkte müssen in enger Zusammenarbeit mit der Montage zuerst angegangen werden (Bild A7).

Geschwindigkeiten; Genauigkeit beachtenGrenzen und Eignung bzgl. Abmessungen, Kräfte, Wege,

Handhabungs-gerät

auf gute Zugänglichkeit achtenmöglichst nur von einer Richtung stapelartig montieren

Einstellen, Justieren vermeiden

möglichst nur eine Bewegungsart, z. B. TranslationFügebewegung

KlebenBördel-, Stauch-, Verlapp-, KerbverbindungenSchnapp-, Rastverbindungen

mit Translation montierbarvormontierte Verbindungsteile (z. B. Schraube mit Dichtung)wenige zusätzliche Verbindungsteile

Verbindungenselbsttätig ausrichtende und sichernde Teileleicht transportierbare Teile, leicht handhabbar und einführbarkeine Wirrteile, besser vorgeordnete Teilekeine biegeschlaffenTeile (z. B. Kabel, Dichtungen)nicht verwechselbare, nach Lage erkennbare und greifbare Teile

Kauf-, Norm- u. StandardteileGleichteile

Outsert-/InserttechnikSinterverfahrenBlechumformungGussverfahren (Kunststoff, Metall)

durch Integralbauweisewenige Teile, wenige verschiedenartige Teile

Teile Anbaubedingungen, Schnittstellen vorsehenbei variantenunabhängigen Baugruppen einheitliche Ende montierenwenige variantenspezifische Baugruppen; diese erst gegenBasisbaugruppe vorsehen, modulare Montagegetrennt prüfbar

vormontierbare BaugruppenBaustruktur

wenige Varianten vereinbarenAufgabe

Technische Maßnahmen für automatisierungsgerechtes Montieren

1

2

3

4

5

6

innerhalb der Arbeitsvorbereitung einrichtenMontageplanung Arbeitsgruppe

für montagegünstige KonstruktionProjektteam Berater ist ständig in der KonstruktionBerater macht zeitlich fixierten Besuchvon Fall zu Fall

der Konstruktion durch MontagefachmannBeratung Filme über neue zweckmäßige Montageverfahren

der Konstrukteure anhand von Beispielen aus dem eigenen HauseSchulung

Organisatorische Maßnahmen für montagegünstiges Konstruieren

Bild A7. Maßnahmen für die kostengünstige Montage (Bild 7.11-52)

A 3 Wichtige Bilder und Regeln 541

A 3.6 Variantenreduzierung

Die zunehmende Hinwendung auf die Erfüllung der Kundenwünsche verringert die Stückzahl gleicher Produkte und vergrößert die Zahl der Produkt- und Teileva-rianten. Beides wirkt kostentreibend, sowohl für die Herstellkosten (Kap. 7.12) wie für die Selbstkosten (Kap. 6.3). Es kommt darauf an, gemeinsam mit Marke-ting, Verkauf die für den Markt notwendigen Varianten zu erkennen und die unnötigen Varianten zu reduzieren. Je früher das bei der Programm- und Produkt-konzeption angegangen wird, umso wirkungsvoller ist es.

Das Bild A8 gibt Strategien und Maßnahmen zur Variantenreduzierung im Ü-berblick an (Weitere Informationen siehe Inhalts- oder Sachverzeichnis).

1. Integralbauweise • Ur- und Umformverfahren wählen (z. B. Gießen, Spritzgie-

ßen, Blechumformen, Schmieden, Tiefziehen, erosiv Abtra-gen): Stückzahl?

• Geeignete Halbzeuge einsetzen. 2. Gestaltelemente

standardisieren • Gestaltelemente (Teilegeometrien, CAD-Features), also Ein-

bauräume, Anschlussgeometrien, die in unterschiedlichen Va-rianten benötigt werden, standardisieren.

3. Gleichteile (mehrmals an einem Produkt vorkommend)

• Möglichst viele Teile eines Produktes gleich machen und Integralbauweise wählen.

• Vermeiden von links-/rechts-Ausführungen. • Auch Kleinteile (z. B. Schrauben, Dichtungen, Sicherungsrin-

ge) „radikal“ reduzieren und standardisieren: Die Fertigung und Montage wird oft viel einfacher!

• Werkstoffe vereinheitlichen: Im Zweifelsfall den „besseren“ Werkstoff, u. U. mit Prüfzeugnis, nehmen.

4. Wiederholteile (bei unterschiedli-chen Produkten öfters vorkom-mend)

• Normteile und Zulieferteile verwenden (firmeninterne Aus-wahl!). Meist wegen größerer Stückzahl kostengünstiger!

• Symmetrische Bauteile, die in unterschiedlichen Einbaulagen montiert werden können.

• Teile von anderen Produktfamilien verwenden: Sich abspre-chen! Änderungsproblem?

5. Teilefamilie • Teile gleicher Funktion standardisieren. „Gemeinsame Auf-räumaktion für eingerissenen Wildwuchs“ (Bild 7.12-13).

6. Baureihe • Gröbere Stufung anstreben. 7. Baukasten • Baukastensysteme von Zulieferanten nutzen

• Lokale Baukastensysteme vorsehen (Bild 7.12-29). • Getrennt vormontier- und prüfbare Baugruppen vorsehen. • Plattformstrategie: gleiche Grundbausteine für mehrere Pro-

dukte. 8. Teilearmes

Konzept • Durch Wahl geeigneter phys. Prinzipien lässt sich die Teilezahl

oft überraschend reduzieren (Beispiel: mechanische/ Bubble-Jet-Schreibmaschine).

Bild A8a. Strategien zur Variantenreduzierung (1-8 wesentlich konstruktive)

542 Anhang

9. Zulieferer ein- schalten

• Anzahl der Zulieferer reduzieren (günstigere Konditionen). Kostenziel weitergeben!

• Rahmenverträge abschließen. • Standardisierung gemeinsam festlegen.

10. Normungsgrad • Als Zielvorgabe einführen (Bild 7.12-6):

GrenzwertTeiledlicheunterschie

Normteile,Kauf,Gleich,Wiederhol ≤−−−∑

∑

11. Variantenbaum • Zur Beurteilung, ob Varianten früh oder spät auftreten. Am besten erst am Montageende (Bild 7.12-7)!

12. Malus • Eine Kostenvorgabe pro neuem Teil (z. B. 3 000 €), die durch Kostenreduzierung erst übertroffen werden muss: sonst kein Neuteil (Bild 7.12-11)!

13. Teilesuchsystem einführen

• Datenbank in EDM mit freien Begriffen aus dem Stammdaten-feld und mit CAD-Bildern. (Suchen muss schneller gehen, als neu machen).

14. Standardisierung verkaufen!

• Verkaufsunterlagen zusammen mit dem Verkauf so gestalten, dass Technik und Kosten für den Verkäufer transparent sind. Den Kostenvorteil der Standardisierung an den Kunden wei-tergeben. (Dazu gehört Mut!) Sonderwünsche kosten extra! (Nicht jeden Auftrag wollen!) Vertriebsprovision gewinn- statt umsatzorientiert aufbauen.

15. Prozesskosten • Abschätzung mit Stundensätzen der Kostenstellenrechnung oder nach Stundenaufschreibungen. – Aktive (hohe Nachfrage) und passive Varianten (geringe Nachfrage) unterscheiden. Passive „ruhen lassen“, aktive u. U. teilearm umgestalten!

16. Vielfalts- Problemfelder

• Variantenmanagement verlangt Reduzierung in der Produkt-, Teile-, Lieferanten-, Kunden-, Auftrags-Vielfalt.

• Erkennen der für den Markt nötigen Varianten, Reduzierung der unnötigen Varianten (Bild 7.12-2).

Bild A8b. Strategien zur Variantenreduzierung (9-16 mehr organisatorische) (Enge Abstimmung mit Controlling, Fertigung, Montage, Einkauf, Vertrieb, Service nötig!)