Bauteilklassen: 9 Schritte für eine von Grund auf effizientere Fertigung
Bauteilklassen sind Standards und damit bestens geeignet, um über alle Prozessstationen hinweg bis zu 95% Zeit zu sparen. Bedenkt man, dass schon ein Standardisierungsgrad von nur 20% die Effizienz in der Fertigung deutlich steigert, punktet dieser Ansatz auch durch Quick Wins.
→ Warum Bauteile in Klassen einteilen?
→ Branchenunabhängiges Prinzip Bauteilklasse
→ Merkmale, nach denen Sie Bauteile klassifizieren können
→ Feinere Klassifizierung = mehr Effizienzpotenzial
→ Mit Bauteilklassen wird's wirtschaftlicher
→ Das sollten Sie vor der Klassifizierung von Bauteilen wissen: 9 Schritte der Bauteilklassifizierung
Was haben ein Werkzeug für eine Hecktür und für eine Seitentür in der Fertigung gemeinsam? Auf den ersten Blick nicht viel, das Ergebnis sieht ja komplett unterschiedlich aus. Bestärkt wird das Gefühl durch die individuellen Handschriften bei der CAD-Aufbereitung und CAM-Programmierung: mal pragmatisch und schnell, mal kunstvoll elegant oder umständlich improvisiert. Es scheint, als ließe sich nichts vereinheitlichen – doch der Schein trügt. Selbst in der Einzelteil- und Kleinserienfertigung gibt es Ähnlichkeiten bei Bauteilen ebenso wie Gemeinsamkeiten.
Bezogen auf das vereinfachte Beispielbild mit dem Würfel heißt das: Egal ob das Trapez größer oder kleiner ist und zwei oder fünf Bohrungen hat, oder der Stern fünf oder acht Spitzen besitzt – der weitere Fertigungsablauf wird durch diese kleinen Unterschiede nur minimal anders sein. Dieses Prinzip kann man sich zu Nutze machen, um effizienter zu fertigen. Mein Kollege hat in diesem konkreten Beisipel bereits treffend gezeigt, dass man anhand von Bauteil-Ähnlichkeiten nur ein einziges CAD-Template benötigt, um Bauteile ähnlicher Art automatisch aufzubereiten. Ich gehe hier einen Schritt weiter, und versuche zu zeigen, wie man solche Bauteilklassen finden und aufbauen kann.
Warum Bauteile klassifizieren? Jedes Effizienzplus bringt Vorteile im Wettbewerb und erhält die Zukunftsfähgkeit. Bauteilklassen oder Teilefamilien sind ein mächtiges Werkzeug, das sich im gesamten Fertigungsprozess positiv auf die Effizienz auswirkt. Mehr noch: Bauteilklassen als Standards sind DAS Mittel auf dem Weg in die Automatisierung – in die Zukunft.
Bauteilklassen werden gern auch als "Teilefamilie" betitelt (vgl. REFA) oder Variantengruppe. Gerade solche Bauteil-Standards am Beginn der Prozesskette, wirken sich im gesamten Folgeprozess positiv aus. Teile, die von vornherein nach Ähnlichkeiten und Zusammenhängen geclustert sind, nehmen den immer gleichen Weg durch CAD, CAM und die Fertigung.
Arbeitet bereits der Konstrukteur nach definierten Bauteilklassen, fließen von Anfang an die wichtigsten Sachmerkmale ein und werden automatisch in Folgeprozessen übernommen.
Branchenunabhängiges Prinzip Bauteilklasse
Vereinfacht bezogen auf das Eingangsbeispiel: Ein Umformwerkzeug – sei es für Heckklappe oder Seitentür – setzt sich aus verschiedenen Teilen zusammen. Unter diesen finden sich widerum einige, die Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Beziehungen aufweisen. Einfache Beispiele für eine extrem grobe Clusterung sind
- gleiches Material, Rohteil
- gleiche Bearbeitungswerkzeuge
- gleiche Maschinen
Wer Bauteile also etwa nach Material klassifiziert, nutzt standardmäßig die gleichen Bearbeitungswerkzeuge mit den hinterlegten Parametern – sicher und zeitsparend.
Der Ideengeber bietet 5 wichtige Wahrheiten über Bauteilklassen und enthält Merkmale, Beispiele sowie Tipps wonach Sie Bauteile clustern können. Lassen Sie sich inspirieren und übertragen Sie die Denkanstöße auf Ihr Bauteilspektrum.
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Nach Material zu klassifizieren, ist ein erster Schritt. Um den Effizienzertrag bei sich zu steigern, müssen Sie nach weiteren Ähnlichkeiten und wiederkehrenden Zusammenhängen suchen. Das Geheimnis besteht darin, feinere Muster zu erkennen und Beziehungen zu nutzen, sodass Sie mit Varianten arbeiten. Darüber hinaus spielt oft auch die Kombination einzelner Muster eine entscheidende Rolle für effizientere Fertigungsprozesse.
Ich kenne mittlerweile zig Möglichkeiten und aufeinander aufbauende Wege, wie Fertiger ihre Bauteile clustern, und das in unterschiedlichsten Branchen. Ob Form, Werkzeug oder Werkstück – das Prinzip Bauteilklasse funktioniert als Standard branchenunabhängig. Wichtig ist, dass die Klassen individuell auf Ihre Abläufe und das Fertigungsportfolio angepasst sind. Beides kennen Sie am besten.
Feinere Klassifizierung = mehr Effizienzpotenzial
Die Art und Weise wie Sie Klassen bilden, beeinflusst den Effizienzgrad. Das ist weder gut noch schlecht zu bewerten und hängt auch vom Ziel ab, das erreicht werden soll. Deutlich mehr Effizienzpotenzial versprechen Bauteilklassen mit tiefgründigeren Gemeinsamkeiten wie etwa konstruktive und geometrische Ähnlichkeiten oder gleiche Abarbeitungsfolgen. Zusätzlich lassen sich wiederkehrende Abläufe mit Vorlagen für CAD und CAM standardisieren. Definieren Sie diese gemeinsamen Merkmale, an denen Sie ähnliche Bauteile direkt erkennen können, um standardisierte Abläufe aufbauen.
Ohne Standardisierung beruhen optimale Prozessabläufe lediglich auf Zufall: Individuelle und nicht wiederholbare Prozesse verschleudern Zeit und Geld. Standardisierte Prozesse hingegen beinhalten immer dieselbe Abfolge von Handlungen, die allgemein anerkannt sind und immer das gleiche Ergebnis erreichen.
Und es lohnt sich, das Standardisieren Schritt für Schritt auszubauen, um "Quick Wins" mitzunehmen. Schon ein Standardisierungsgrad von 20 Prozent verbessert die Effizienz und damit die Wirtschaftlichkeit Ihrer Fertigung deutlich. Generell gilt Standardisierungsgrad von 60 bis 80 Prozent im Unternehmen als top.
Mit Bauteilklassen wird's wirtschaftlicherWie ich anfangs schon sagte, sind Bauteilklassen eine Grundvoraussetzung für die Automatisierung Ihres Fertigungsprozesses. Mit dieser Erkenntnis profitieren Sie doppelt und können bis zu 95% schneller fertigen.
Je nach Branche, Portfolio und Effizienzziel des Unternehmens sind Bauteilklassen zwar relativ individuell. Dennoch gibt es Standard-Schritte, die Tebis Consulting bei Kundenprojekten anwendet. Der Download der 9 Schritte zeigt Ihnen, wie Sie zur Klassifikation vorgehen. Einfach ausprobieren, denn wer das Prinzip einmal erfasst hat, wird es stetig ausbauen und optimieren. Laro sowie Hauk Modell- und Formenbau sind nur zwei erfolgreiche Beispiele dafür. Packen auch Sie es an!
Erfahren Sie, wie Sie Schritt für Schritt das Effizienzpotenzial Ihrer Fertigung steigern.
Unser Blog-Autor:
In den letzten rund 30 Jahren habe ich die Welt des Werkzeug- und Formenbaus aus vielen Blickwinkeln erlebt: Als CAM-Programmierer wollte ich „das Beste“ aus dem Bauteil herausholen, als Fertigungsleiter musste ich die gesamte Produktion am Laufen halten, als stellvertretender Geschäftsführer ging es mir in erster Linie um Wertschöpfung und Wirtschaftlichkeit. Heute, als Consultant, der die internen Abläufe „neutral“ von außen betrachtet, unterstütze ich Unternehmen, am Markt zu bestehen und voranzukommen:
Dazu gehört es, die Vorstellungen aller Prozessbeteiligten unter einen Hut zu bringen, die Besonderheiten und Stärken des Unternehmens herauszuarbeiten und moderne Betriebsmittel wie Maschinen und Werkzeuge oder leistungsstarke CAD-, CAM- und MES-Softwaresysteme optimal einzusetzen.