Praktische Betriebslehre: Lehr- und Arbeitsbuch

319 Pages·1996·8.18 MB·German

by  Prof. Dr.-Ing. E. h. Heinz Tschätsch (auth.)

Heinz Tschatsch
Praktische
Betriebslehre
Lehr- und Arbeitsbuch
.,__- Aus dem Programm
Grundgebiete des Maschinenbaus
Mathematik ffir Ingenieure in 3 Banden
von L. Papula
Mathematische Formelsammlung
ffir Ingenieure und Naturwissenschaftler
von L. Papula
Ubungen zur Mathematik ffir Ingenieure
von L. Papula
RoloffIMatek Maschinenelemente
Aufgabensammlung
von W. Matek, D. Muhs und H. Wittel
RoloffIMatek Maschinenelemente
Formelsammlung
von W. Matek, D. Muhs und H. Wittel
Praxiswissen Umformtechnik
von H. Tschatsch
Praxiswissen Zerspantechnik
von H. Tschatsch
Elemente der Mechanik I
von o. Bruhns und Th. Lehmann
Elektrotechnik ffir Maschinenbauer
von H. Kramer
Regelungstechnik ffir Maschinenbauer
von W. Schneider
Lehr- und Ubungsbuch der Technischen Mechanik
Band 1: Statik; Band 2: Festigkeitslehre
von H. H. Gloistehn
--Vieweg ---------------------
Heinz Tschatsch
Praktische
Betriebslehre
Lehr- und Arbeitsbuch
2., vollstandig tiberarbeitete und erweiterte Auflage
Mit 99 Abbildungen, 42 Beispielen und 63 Tabellen
I I
Vleweg
Prof. Dr.-Ing. E. h. Heinz Tschiitsch, ehem. Fachhochschule Konstanz
Die 1. Auflage erschien 1983 im Teubner Verlag.
2., vollstiindig iiberarbeitete und erweiterte Auflage 1996
Aile Rechte vorbehalten
© Springer Fachmedien Wiesbaden 1996
Urspriinglich erschienen bei Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft 1996
Das Werk einschlieBlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschiitzt. Jede
Verwertung au13erhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne
Zustimmung des Verlags unzuliissig und strafbar. Das gilt insbesondere fUr Verviel
fliltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verar
beitung in elektronischen Systemen.
Umschlaggestaltung: Klaus Birk, Wiesbaden
ISBN 978-3-528-13829-5 ISBN 978-3-663-07823-4 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-07823-4
v
Vorwort
Die industrielle Fertigung hat sieh im letzten Jahrzehnt durch die Einfilhrung neuer
Technologien, durch neue wissenschaftliche Erkenntnisse in den Fertigungsmethoden
und durch die Einfilhrung moderner vollautomatischer Betriebsrnittel, in ihrer Gesamt
struktur verandert.
Deshalb ist es heute von besonderer Bedeutung, daB Techniker und Ingenieure im
Industriebetrieb nicht nur technische Kenntnisse besitzen, sondern auch die Kostenseite
richtig einschatzen k6nnen. Es reicht filr den Konstrukteur nieht mehr aus, ein neues
Produkt zu entwiekeln, daB die gewtinschte Funktion erftillt. Das entwiekelte Gerat muB
auf dem Markt auch absetzbar sein.
Deshalb mtissen Techniker und Ingenieure bereits bei der Entwieklung an die Herstell
barkeit der einzelnen Maschinenelemente und die sich daraus ergebenden Fertigungs
kosten denken. Das gleiche gilt filr den Fertigungsingenieur, der die Arbeitsverfahren
und die Bearbeitungsmaschinen zur Herstellung der Maschinenelemente festlegt.
Das vorliegende Buch solI in einfacher, leicht verstandlicher Form Kenntnisse tiber
Betriebsstrukturen und Weisungsrecht,
Zeit-und Kostenerrnittlung,
Produktionsplanung und Fertigungssteuerung,
Qualitatssicherung und wichtige Arbeitsschutzfragen
vermitteln.
Da der Autar nieht nur 20 Jahre Professor an Technischen Hochschulen, sondern vor
dieser Zeit viele Jahre in leitenden Stellungen in der Industrie tatig war, ist es ihm ein
besonderes Anliegen, in dies em Buch auch Arbeitsschutzfragen konkret anzusprechen.
Das Buch enthalt filr jedes abgehandelte Kapitel Kontrollfragen, damit sieh der Benut
zer selbst prtifen kann, ob er den Stoff verstanden hat.
Das Buch kann filr Einfilhrungsvorlesungen an Fachhochschulen, Fachschulen und
Berufsbildungsstatten (z.B. Meisterausbildung, innerbetriebliche Fortbildungslehrgange
usw.) eingesetzt werden.
Ftir den Praktiker ist es ein Nachschlagewerk, in dem er sich schnell orientieren kann.
Herrn Dipl.-Ing. Wojahn, Dozent an der Techniker-Schule Darmstadt, danke ieh herz
lich filr das Lektorat und die positiven Anregungen zur Gestaltung des Buches.
Bad Reiehenhall, im September 1996 Heinz Tschiitsch
VI
Inhaltsverzeichnis
1 Aufgaben und Ziele der Produktionsorganisation ........................................... .
2 Unternehmensformen .... ............. ...................... .......... ................................. ...... 2
2.1 Wirtschaftlichkeit........................................................................................ 2
2.2 Produktivitat ............ ............ ...... ....... .......... ......... ...... ............ ...................... 2
2.3 Rentabilitat .......... .............. ...... ....... .......... ....................... .................. .......... 3
2.4 Technische Einfltisse ................................................................................... 4
2.5 Soziale Einfltisse.......................................................................................... 4
3 Aufbauorganisation ........................................................................................... 6
3.1 Betriebsorganisation ............ ............ ... ........ ........... .......... ....................... ..... 6
3.1.1 Stelle................................................................................................. 6
3.1.2 Gruppe .............................................................................................. 7
3.1.3 Soziale Organisation ....... .......... ........ ................... ............ ....... .......... 7
3.2 Betriebsstrukturen........................................................................................ 8
3.2.1 Funktionssystem ................................................................................ 8
3.2.2 Liniensystem ..................................................................................... 9
3.2.3 Stabliniensystem................................................................................ 11
4 Aufgaben der technischen Abteilungen ............................................................ 14
4.1 Arbeitsvorbereitung.... ............. .............. ......... ........... ...... .......... .................. 14
4.1.1 Fertigungsvorbereitung...................................................................... 14
4.1.2 Zeitstudienabteilung .......................................................................... 15
4.1.3 Betriebsmittelkonstruktion......... ........... ........ ..... ................. ............... 15
4.2 Produktionsleitung ........... ................... .... ... ............. ............................... ...... 16
4.2.1 Materialplanung... ............ ......... ....... ....... ... .......... ...... ................... .... 16
4.2.2 Kapazitatsplanung... ............. ........ ....... ....... .......... ............... .............. 16
4.2.3 Produktionsplanung........................................................................... 16
4.2.4 Termintiberwachung........... .................. ...... ........... ................. ........... 17
4.3 Betriebsleitung..... .... .................... ....... ............ ............... ....................... ....... 17
4.4 Prtifwesen (Kontrolle) ......... .................... ........ ............ ......... ................... ..... 17
4.4.1 Wareneingangskontrolle.. .......... ............ ....... ......... ....................... ..... 17
4.4.2 Fertigungskontrolle (fliegende Kontrolle) . ............... ............... ........... 17
4.4.3 Endkontrolle............. ........... ...... ........ ............. ...... ................. ...... ... ... 18
Inhaltsverzeichnis VII
4.5 Werkstofflabor ............................................................................................. 18
4.5.1 Eingangspriifung............................................................................... 18
4.5.2 Betriebsiiberwachung......................................................................... 18
4.6 Werkzeugbau............................................................................................... 18
4.7 Werkerhaltung ............ ......................... .......... ............................ .................. 19
4.8 Konstruktions- und Entwicklungsabteilung.... ............ .................................. 19
4.9 Kontrollfragen .............................................................................................. 21
4.10 Stellenbeschreibung ................................................................................... 21
5 Ablauforganisation ............................................................................................ 25
5.1 Auftrag ........................................................................................................ 25
5.2 Verteilung der Arbeit................................................................................... 25
5.2.1 Mengenteilung .................................................................................. 25
5.2.2 Artteilung.......................................................................................... 26
5.3 Arbeitsablauf................................................................................................ 26
5.3.1 Arbeitsverfahren................................................................................ 27
5.3.2 Arbeitsmethode ................................................................................. 27
5.3.3 Arbeitsweise ...................................................................................... 27
5.3.4 Ablaufgliederung............................................................................... 27
5.4 Ablaufstufen ................................................................................................ 28
5.4.1 Konstruktion ..................................................................................... 28
5.4.2 Fertigungsplanung............................................................................. 29
6 Arbeitssysteme ................................................................................................... 30
6.1 Systemarten .................. ........ ................ .................. ........ .................... ......... 30
6.2 Besonderheiten der Systemarten (Arbeitsbegriffe) ........................................ 30
6.3 Arbeitssystemgestaltung............................................................................... 32
6.3.1 Anthropometrische Forderungen .......... .................. .................... ....... 33
6.3.2 Forderungen an die Arbeitsumgebung ............................................... 35
6.3.3 Physiologische Forderungen ............................................................... 38
6.3.4 Sicherheitstechnische Forderungen..................................................... 40
7 Gestaltung des Arbeitsablaufes ......................................................................... 41
7.1 Arten der Fertigung ..................................................................................... 41
7.1.1 Musterfertigung................................................................................. 41
7.1.2 Einzelfertigung.................................................................................. 42
7.1.3 Serienfertigung ........... ........................ ................ ......... ...................... 43
7.1.4 Massenfertigung ................................................................................. 44
7.1.6 Sortenfertigung.................................................................................. 49
VIII Inhaltsverzeichnis
7.2 Ablaufprinzipien....... ................. ........................... .............. ......................... 50
7.2.1 Verrichtungsprinzip (Werkstattfertigung).......................................... 50
7.2.2 FluBprinzip........................................................................................ 5 I
7.2.3 Automatisierte Fertigung mit "Flexiblen Fertigungssystemen" (FFS). 55
8 Bestimmung der Fertigungszeit ..................................... ................ ................... 57
8.1 Analyse der Ablaufarten........................................ ................ ................... .... 57
8. 1.1 Rtisten und Ausftihren ........................ ................................ ............... 57
8.1.2 Ablaufarten bezogen auf den Menschen...... .................. .................. ... 57
8.1.3 Ablaufarten bezogen auf das Betriebsmittel ........................ ............... 59
8.1.4 Ablaufarten bezogen auf den Arbeitsgegenstand................................ 59
8.2 Vorgabezeiten.............................................................................................. 62
8.2.1 Hauptzeit (ftir Maschinenarbeit) ........................ .......................... ...... 64
8.2.2 Nebenzeit ........................ ................................ ............................ ... .... 69
8.2.3 Grundzeit ........................................................................... ......... ....... 70
8.2.4 Verteilzeit .............................. ................. ........................................... 70
8.2.5 Erholungszeit ..................................................................................... 71
8.2.6 Sttickzeit ............................................................................................ 71
8.2.7 Rtistzeit .............................................................................................. 73
8.2.8 Auftragszeit........................................................................................ 73
8.3 Zeitbestimmung durch Zeitstudien nach REFA ............................................ 74
8.3.1 ZeitmeBgerate..................................................................................... 75
8.3.2 Verfahren der Zeitmessung................................................................. 75
8.3.3 Aufbau des REFA-Zeitaufnahmebogens.............................................. 76
8.3.4 Leistungsgrad..................................................................................... 78
8.3.5 Auswertung der Zeitaufnahme............................................................ 79
8.4 Weitere Zeiterfassungsverfahren ftir spezielle Betriebsaufgaben................... 80
8.4.1 Multimomentverfahren ....................................................................... 81
8.4.2 Vergleichen und Schiitzen ........................ ................................ ...... .... 81
8.4.3 Planzeiten........................................................................................... 81
8.5 Zeitbestimmung mit Systemen vorbestimmter Zeiten ........................ ....... .... 82
9 Lohnsysteme ... ........................................................ ........................ ................... 96
9.1 Kriterien der Lohnfindung ........................................................................... 96
9.2 AnaIytische Arbeitsbewertung...................................................................... 97
9.2.1 BewertungsmerkmaIe....... .................... ....... ................. ............ .......... 97
9.3 Lohnformen............... ......... ....... ............. ..................................................... 106
9.3.1 Zeitlohn .............................................................................................. 106
9.3.2 Akkordlohn ........................................................................................ 107
9.3.3 Pramienlohn ....................................................................................... 113
Inhaltsverzeichnis IX
10 Kostenermittlung ............................................................................................. 115
10.1 Kostenartenrechnung..... ............. ...... .............. ............. ....... ....................... 115
10.1.1 Direkte Kosten (Einzelkosten) .. .......... .................. .............. ............. 115
10.1.2 Indirekte Kosten (Gemeinkosten) ..................................................... 116
10.1.3 Kosten der Betriebsmittel.... .......................... .... ............................... 117
10.2 Abschreibung ........... ................... ................. .......................... .... ................ 117
10.2.1 Lineare Abschreibung ...................................................................... 118
10.2.2 Degressive Abschreibung ................................................................. 119
10.3 Kostenstellenrechnung ............................................................................... 122
10.3.1 Aufgaben der Betriebsbuchhaltung .................................................. 122
10.3.2 Der Betriebsabrechnungsbogen BAB ............................................... 123
10.3.3 Berechnung der Gemeinkostensatze ................................................. 127
10.4 Maschinenstundensatz ............................................................................... 128
10.4.1 Bestimmung der maschinenabhangigen Gemeinkosten MG............. 128
10.3.2 Nutzungsstunden der Maschine pro Jahr .......................................... 130
10.5 Kostentragerrechnung (Kalkulation) ................................................... 132
10.5.1 Divisionskalkulation ........................................................................ 133
10.5.2 Aquivalenzziffernkalkulation ........................................................... 134
10.5.3 Zuschlagskalkulation ....................................................................... 137
11 Plankosten.................. ........ ...... ......... .......... ....... ..... ............. ............................ 144
11.1 Bestimmung der Plankosten... ........... ................ ........ ................................. 144
11.2 Bestimmung der Kostenabweichung ........................................................... 144
12 Wirtschaftlichkeitsberechnung ... ........... ........................ ............................ ..... 146
12.1 Arten der Investition .................................................................................. 146
12.1.1 Ersatzinvestitionen .......................................................................... 147
12.1.2 Rationalisierungsinvestition.............. .......................... ..................... 147
12.1.3 Erweiterungsinvestition ................................................................... 147
12.2 Investitionsrechnung ............................................................................. ..... 147
12.3 Kostenvergleich ......................................................................................... 148
12.3.1 Kostenvergleich aus Fixkosten und variablen Kosten ....................... 148
12.3.2 Kostenvergleich mit Maschinenstundensatzen und Zeiten ................ 151
12.3.3 Kostenvergleich mit Herstellkosten .................................................. 153
12.4 Gewinnvergleich ........................................................................................ 157
12.5 Rentabilitatsvergleich ................................................................................. 158
12.6 Amortisation .............................................................................................. 158
x Inhaltsverzeichnis
13 Planungsmethoden ........................................................................................... 160
13.1 Die 6-Stufen-Methode (Planungsstufen) ..................................................... 160
14 Prfifmethoden bei der Erzeugnisgestaltung ............. ........... ....... ................ ..... 162
14.1 Funktionsanalyse ........... ................. ...... ........... ........... ....... .................. ...... 162
14.2 Wertanalyse ............................................................................................... 164
14.2.1 Grundbegriffe der Wertanalyse ........................................................ 164
14.2.2 Methoden der Wertanalyse .............................................................. 165
14.3 ABC-Analyse ............................................................................................. 168
14.3.1 Verbrauchsgebundene Disposition ................................................... 168
14.3.2 Auftragsorientierte Disposition.. ............ .......... ....... ................... ...... 168
14.3.3 ABC-Analyse .................................................................................. 169
14.4 Fragen zu den Kapiteln Funktions-Wert-und ABC-Analyse ...................... l70
15 Fertigungsplanung ........................................................................................... 172
15.1 Elemente der Fertigungsplanung................................................................ 172
15.1.1 Wahl der Arbeitsverfahren ............................................................... 172
15.1.2 Festlegung der Rohlingsabmessung und Wahl des Werkstoffes........ 172
15.1.3 Festlegung der technologischen Daten ............................................. 172
15.1.4 Vorrichtungen und Werkzeuge ........................................................ 173
15 .1.5 Wahl der Maschinen........................................................................ 173
15.1.6 Bestimmung der Fertigungszeiten .................................................... l73
15.2 Arbeitsplan ................................................................................................ 173
15.3 Fertigungsplan........................................................................................... 175
15.4 Automatenplan.......................................................................................... 180
15.4.1 Automaten-Berechnungsblatt (Fertigungsplan) fUr
kurvengesteuerte Automaten............................................................. 180
15.4.2 Werkzeugplan ................................................................................. 180
15.5 Arbeitsplan fUr NC-Maschinen und Programm fUr CNC-Maschinen .......... 181
15.6 Arbeitsbegleitpapiere ................................................................................. 188
15.6.1 Zusammensetzung der Arbeitsbegleitpapiere ................................... 188
15.6.2 Erstellung der Arbeitsbegleitpapiere ................................................ 190
16 Fertigungslos .................................................................................................... 191
16.1 Kriterien fur die Wahl der LosgroBe ........................................................... 191
16.1.1 Kapitalbindung ................................................................................ 191
16.1.2 Masse und Volumen der Teile ... .............. ....... ......... ........................ 192
16.1.3 Werkzeugstandzeiten.. .............. ............................ ... ................ ........ 192
16.1.4 AusfUhrungs- und Rustzeit .............................................................. 192