Fertigung in Industriebetrieben

Fertigungsvorbereitung

Im industriellen Großbetrieb mit weitgehender Arbeitsteilung mach der komplizierte Aufbau der Fertigung eine genaue Planung und Steuerung notwendig, um einen ökonomischen und termingerechten Fertigungsablauf sicherzustellen.

Die Aufgabe der Fertigungsvorbereitung besteht aus zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Tätigkeiten, die allerdings nicht immer scharf voneinander abgegrenzt werden können:

der Fertigungsplanung

der Fertigungssteuerung

Fertigungsplanung

Die Mittelplanung bestimmt den Bedarf an:

Arbeitskräften (Personalplanung)

Betriebsmitteln wie Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen usw. (Betriebsmittelplanung);

Materialien (Materialplanung);

Informationen (Informationsplanung).

Die Fertigungsablaufplanung legt fest

das Fertigungsverfahren und die Reihenfolge der Arbeitsvorgänge mit Hilfe von Arbeitsstudien (Arbeitsplanung),

den Zeitbedarf für die einzelnen Arbeitsabschnitte und für den gesamten Durchlauf eines Erzeugnisses bzw. Erzeugnisteiles (Zeitplanung),

einen möglichst rationellen Materialfluß zwischen den einzelnen Arbeitsplätzen (Materialfluß- und Transportplanung).

Fertigungssteuerung

Die Steuerung besteht im Veranlassen und Ãœberwachen.

Veranlassen

Das termingerechte Veranlassen der Aufgabendurchführung bedeutet:

Programm

Kundenauftrag

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Auftragsbildung: Umformung der Kundenaufträge in Fertigungs-, Werkstattaufträge unter Beachtung der Kapazitäten, der wirtschaftlichen Losgrößen u.a.

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Bedarfsermittlung: Die Eingaben (Personal, Betriebsmittel, Materialien) werden anhand der Auftragsgröße bestimmt. Eventuelle Materialbestellungen veranlasst.

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Terminermittlung: Die Termine für die Arbeitsvorgänge entsprechend der zur Verfügung stehenden Kapazität werden festgelegt.

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Bereitstellen: Durch das Bereitstellen wird veranlasst, dass die erforderlichen Eingaben (Personal, Betriebsmittel, Material) termingemäß in der zuvor ermittelten Art und Menge am Arbeitsplatz zur Verfügung stehen.

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Arbeitsverteilung: Die Aufträge bzw. Aufgaben werden den einzelnen Arbeitsplätzen so zugeleitet, dass eine termingemäße Durchführung gewährleistet ist.

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Durchführung (Aufgabe am Arbeitsplatz ausführen)

Ãœberwachen

Die Überwachung der Aufgabendurchführung bezieht sich auf

die geplante Mengenleistung,

die Einhaltung der Termine,

die vorgeschriebene Qualität,

die Erfassung der Istkosten und

die Feststellung der Arbeitsbedingungen.

Die Fertigungsverfahren

Fertigungsverfahren

Organisationstypen

Wie läuft das Erzeugnis durch die Produktion?

z.B. Fertigungstypen

- Werkbankfertigung Wieviele Einheiten werden erzeugt?

- Fließfertigung z.B.

- Einzelfertigung

- Serienfertigung

Ortsgebundenes Arbeitssystem: Das Werkstück wird zu den ortsgebundenen Maschinen gebracht.

Werkbankfertigung
Die Erzeugnisse werden vom Fertigungsbeginn bis zum Fertigungsende an einem ortsgebundenen Arbeitsplatz hergestellt. Es werden Handwerkzeuge und Kleinmaschinen (z.B. Bohrmaschinen, Motorsägen) eingesetzt.
Die Werkbankfertigung ist typisch für das Handwerk. Sie findet sich auch in der Industrie (z.B. Herstellung von Modellen, Werkzeugmacherei, Reparaturen).

Werkstättenfertigung (Fertigung nach dem Verrichtungsprinzip)
Die Bearbeitungsmaschinen sind artweise in einer "Werkstatt" zusammengefaßt (z.B. alle Drehbänke, alle Fräsmaschinen, alle Bohrmaschinen usw.). Das Werkstück wird je nach den vorzunehmenden Verrichtungen von Maschinengruppe zu Maschinengruppe transportiert und bearbeitet. Die Werkstättenfertigung findet man vor allem bei der Einzelfertigung und Kleinserienfertigung, oft auch als "Vorfertigung" von Einzelteilen, die später im Fließprinzip montiert werden.
Vorteile:
- hohe Anpassungsfähigkeit an Marktveränderungen
- Arbeitskräfte vielseitig einsetzbar
Nachteile:
- lange Transportwege
- Zwischenlagerungen verursachen Zins- und Lagerkosten
- langsamer Durchfluß der Werkstücke, Wartezeiten zwischen den Arbeitsverrichtungen
- geringe Ãœbersichtlichkeit des Fertigungsprozesses

Fertigung nach dem Flußprinzip
Eine Fertigung nach dem Flußprinzip liegt vor, wenn die Maschinen und Arbeitsplätze streng in der Reihenfolge des Fertigungsablaufes angeordnet werden.
Das Flußprinzip lässt sich unterteilen in
- Fließfertigung und
- Reihenfertigung.

Fließfertigung
Die Fließfertigung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinen und Arbeitsplätze streng in der Reihenfolge des Fertigungsablaufes aufgestellt sind. (Dies ist bei der Werkstättenfertigung nicht der Fall.) Die Werkstücke durchlaufen die Kette von Maschinen und Arbeitsplätzen (Bearbeitungsstationen) in ununterbrochener, zeitlich genau festgelegter Aufeinanderfolge. Die Zeit, die für eine Arbeitsverrichtung notwendig ist, heißt Taktzeit und muss genau der Zeit jeder anderen Arbeitsverrichtung oder einem Vielfachen dieser Zeit entsprechen. Als Hilfsmittel für die Fortbewegung der Werkstücke dienen mechanische Fördermittel, z.B. Fließbänder, die auch die Einhaltung der Taktzeit erzwingen. Vorraussetzung für die Anwendung dieser Organisationsform der Fertigung ist eine weitgehende Zerlegung des Fertigungsprozesses in Einzelverrichtungen (Arbeitszerlegung). In zahlreichen Betrieben ist der Fertigungsablauf durch den technologischen Prozeß bedingt. (z.B. in der chemischen Industrie, Zuckerindustrie, Müllereien u.a. Man spricht in diesem Fall von einer "natürlichen" oder "naturgebundenen" Fließfertigung, auch von einer "Zwangslauffertigung".)
Vorteile:
- Verkürzung der innerbetrieblichen Transportwege auf ein Minimum
- Reduzierung der Durchlaufzeit der Werkstücke, keine Wartezeiten zwischen den einzelnen Arbeitsverrichtungen
- Verminderung der Zwischenlager an Halbfabrikaten, Einsparung von Zins- und Lagerkosten
- leichtere Ãœberschaubarkeit und Kontrollierbarkeit des Fertigungsprozesses
- festgelegtes Arbeitstempo durch die Bandgeschwindigkeit
- geringerer Raumbedarf

Nachteile:
- große Empfindlichkeit gegen Störungen (durch den Ausfall einer Maschine kann der gesamte Fertigungsprozeß gestört werden)
- außerordentlich hoher Investitionsbedarf (Kapitalbedarf) bei der Errichtung von Fertigungsstraßen und infolgedessen große Empfindlichkeit gegen Beschäftigungsrückgänge aufgrund der hohen Fixkostenintensität
- geringe Anpassungsfähigkeit an veränderte Marktverhältnisse
- starke psychische Belastung der Arbeitskräfte

Die Fließfertigung ist vor allem zweckmäßig bei der Herstellung von Erzeugnissen des Massenbedarfs, wie Autos, Elektrogeräte, und in der Organisationsform der Großserien- bzw. Massenfertigung.

Reihenfertigung
Zum Unterschied von der Fließfertigung besteht keine zeitliche Bindung des Fertigungsablaufes.
Obwohl die Maschinen und Arbeitsplätze wie bei der Fließfertigung in der Reihenfolge des Fertigungsablaufes angeordnet sind, fehlt die vollkommene zeitliche Abstimmung der Arbeitsvorgänge, der Zeitzwang. Der Arbeiter kann innerhalb gewisser Grenzen sein Arbeitstempo selbst bestimmen.

Gruppenfertigung
Die Gruppenfertigung ist eine Kombination der Werkstätten- und der Fließfertigung und versucht, die Vorteile beider zu nutzen, um die Nachteile zu verringern.
Die für bestimmte Fertigungsvorgänge erforderlichen Maschinen und Arbeitsplätze werden zu Funktionsgruppen vereinigt und innerhalb der Gruppe nach dem Fließprinzip angeordnet.
Funktionsgruppen mit Fließfertigung können für die Herstellung von Einzelteilen zweckmäßig sein, die im Erzeugungsprogramm in großer Menge vorkommen.

Automatisch Fertigung
Unter automatischer Fertigung wird der vollautomatische Fertigungsablauf an einem Betriebsmittel (Einzelautomat, wie Abfüll-, Verpackungsautomat) oder an mehreren mechanisch gekoppelten Betriebsmitteln (Verbundautomaten) verstanden
Die höchste technische Entwicklungsstufe liegt vor, wenn durch selbsttätige Kontroll- und Steuereinrichtungen Verbundautomaten zu vollautomatischen Fertigungsstraßen (Transferstraßen) ausgebaut werden.
Der Mensch übt dann nur mehr eine Überwachungsfunktion aus.
Automatische Fertigung wird vor allem eingesetzt bei Herstellung von Einzelteilen in der Massenfertigung. Die Montage erfolgt meist nach dem Fließprinzip.

Ortsveränderliches Arbeitssystem: Mensch und Maschine bzw. das Werkzeug wandern zum Arbeitsgegenstand (zum Werkstück).

Baustellenfertigung
Bei der Baustellenfertigung ist der Arbeitsgegenstand ortsgebunden. Menschen, Betriebsmittel und Werkstoffe müssen zum Platz des herzustellenden Projektes gebracht werden.
Beispiele sind die Herstellung von Gebäuden, Brücken, Fabriksanlagen; Großmontagen, wie im Schiffbau, Einbau von Wasserturbinen in Kraftwerken; Reparaturen und Wartung von Großanlagen u.a.

Fertigung nach dem Wanderprinziip
Das Wanderprinzip kann als Sonderfall der Baustellenfertigung angesehen werden.
Der Arbeitsgegenstand ist auch hier ortsgebunden, aber die Arbeitsplätze müssen entsprechend dem Arbeitsfortschritt verlegt werden.
Nach diesem Prinzip werden Straßen, Kanäle, Piipelines, Gleisanlagen, Hochspannungsleitungen u.a. hergestellt.

Kombinationsformen

Fertigungstypen

Einteilungskriterium ist die Häufigkeit der Wiederholung des Fertigungsvorganges, d.h. die Zahl der Einheiten, die im Betrieb gleichzeitig oder unmittelbar nacheinander von einem Erzeugnis hergestellt werden.

Einzelfertigung

Von einem oder verschiedenen Erzeugnissen wird jeweils nur eine Einheit (in der Regel aufgrund eines Auftrages) hergestellt. Dieses Verfahren ist üblich:

im Handwerk ("Anfertigung nach Maß")

in der Industrie beim Großmaschinenbau (Turbinen-, Dampfkessel-, Schiffs-, Papiermaschinen-, Rotationsmaschinenbau)

im Hoch- und Tiefbau (Brückenbau, ...)

bei der Erstellung von Gesamteinrichtungen (z.B. eines Hüttenwerkes, eines Molkereibetriebes usw.)

Eine Einzelanfertigung kann zur Serienfertigung führen, wenn in regelmäßigen Abständern Aufträge für das gleiche Erzeugnis hereinkommen.

Mehrfachfertigung

Von einem oder verschiedenen Erzeugnissen werden jeweils mehrere Einheiten hergestellt.

Massenfertigung

Von einem oder verschiedenen Erzeugnissen wird jeweils in ständiger Wiederholung eine unbegrenzte Zahl von Einheiten hergestellt. Ein Ende der Produktion ist nicht festgelegt.

Beispiel: Zement-, Zigaretten-, Süßwaren-, Waschmittel-, Stahl-, Ziegelindustrie u.a.

Vorteil:

Der Fertigungsvorgang kann in besonderer Weise rationalisiert werden (Fließfertigung, Einsatz von Einzweckmaschinen, bestmögliche Ausnutzung der Betriebsmittel, ungelernte Arbeitskräfte u.a.). Dies führt zu einer wesentlichen Kostensenkung für die Einzelleistung (Fixkosten-Degression).

Nachteile:

Unelastizität gegenüber Marktänderungen

Umstellung auf andere Erzeugnisse kaum möglich

Sortenfertigung

Verschieden eng miteinander verwandte Variationen eines Erzeugnisses (Sorten) werden

in begrenzter Stückzahl

zeitlich hintereinander

auf zumindest teilweise gleichen Produktionsanlagen

gefertigt.

Der Produktionsablauf und die Ausgangsrohstoffe sind bei allen Sorten gleich, die Unterschiede betreffen daher die Qualität, Größe, Farbe, Form u.a.

Die Fertigung der einzelnen Sorten wird abwechselnd in zeitlicher Folge wiederholt.

Beispiele:

Stahlbleche unterschiedlicher Stärke

Autoreifen

Stoffe

Bekleidung

Papier u.a.

Serienfertigung

Verschiedene Erzeugnisse werden gleichzeitig auf mehreren Fertigungsanlagen in begrenzter Stückzahl hergestellt.

Da konstruktive Unterschiede zwischen den einzelenn Erzeugnissen bestehen, kann die Herstellung im Gegensatz zur Sortenfertigung jeweils nur auf eigenen Produktionsanlagen erfolgen.

Die Neuauflage einer bereits ausgelaufenen Serie ist in der Regel aus Kostengründen kaum denkbar.

Wird eine Serie über einen langen Zeitraum unverändert produziert, so kann daraus eine Massenfertigung entstehen.

Typische Serienerzeugnisse sind Autos, Maschinen, Haushaltsgeräte, Rundfunk- und Fernsehgeräte usw.

Im Mehrproduktbetrieb können Einzel-, Massen- und Serienfertigung nebeneinander bestehen.

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