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Technik

Fertigung optimieren

Man optimiert eine Fertigung, indem man Engpässe, Rüstzeiten, Ausschuss und Wege verringert.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann Möglichkeiten zur Optimierung nennen.
  • Ich kann ihre Wirkung berechnen.
  • Ich kann technische Hilfsmittel beurteilen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Fließband und Roboter in der Fabrik

Wie wird eine Fertigung besser? Zuerst suchst du Schwachstellen. Der Engpass begrenzt die Menge. Wird er schneller, steigt die Ausbringung. Die Rüstzeit ist die Zeit zum Umstellen einer Maschine auf ein neues Teil. Bei vier Wechseln mit je 30 Minuten gehen 120 Minuten verloren. Verkürzt man jeden Wechsel auf 15 Minuten, sind es nur 60 Minuten. Ausschuss sind fehlerhafte Teile, die niemand brauchen kann. Bei 400 Teilen und 5 % Ausschuss sind 20 Teile Ausschuss und 380 Teile gut. Auch lange Wege verschwenden Zeit. Ordne Material und Maschinen so, dass die Wege kurz sind. Technische Hilfsmittel wie Sensoren, Förderbänder und Prüfgeräte unterstützen die Optimierung. Prüfe aber, ob ihr Nutzen die Kosten rechtfertigt. Jede Maßnahme sollte ein Ziel haben: mehr Stücke, weniger Fehler, weniger Kosten oder mehr Sicherheit.

Optimierungsmöglichkeiten.
SchwachstelleMaßnahmeWirkung
EngpassStation beschleunigenmehr Teile je Stunde
RüstzeitWechsel vorbereitenweniger Stillstand
AusschussPrüfung früherweniger Abfall
Lange WegeAnordnung ändernweniger Transportzeit

Rüstzeit senken

  1. Vorher: 4 Wechsel · 30 min = 120 min.
  2. Nachher: 4 Wechsel · 15 min = 60 min.
  3. Ersparnis: 120 − 60 = 60 min.
  4. Das ist eine Stunde mehr Produktion am Tag.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Erst die Schwachstelle finden.

Dann eine Maßnahme wählen.

Zum Schluss messen.

Ein Beispiel

Beispiel

In einer Backstube wird das Blech schneller gewechselt. Es steht weniger still und es entstehen mehr Brote.

Schritt für Schritt

Du berechnest die Wirkung einer Maßnahme.

  1. Schreibe den Zustand vorher auf.
  2. Schreibe den Zustand nachher auf.
  3. Bilde die Differenz.
  4. Beurteile Nutzen und Kosten.

Mit einem Bild erklärt

MaßnahmeVorherNachherErsparnis
Rüstzeit gesamt120 min60 min60 min
Ausschuss bei 400 Teilen20 Teile (5 %)8 Teile (2 %)12 Teile

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Vier Wechsel dauern je 30 Minuten. Wie viele Minuten Rüstzeit sind das zusammen?

Zeig mir den ersten Schritt

4 · 30.

Lösung ansehen

Lösung: 120

4 · 30 = 120 Minuten.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Bei 400 Teilen sind 5 % Ausschuss. Wie viele Teile sind Ausschuss?

Zeig mir den ersten Schritt

5 % von 400.

Lösung ansehen

Lösung: 20

400 · 0,05 = 20 Teile.

Tipp: Nimm dir immer nur eine Schwachstelle vor und miss die Wirkung, bevor du die nächste angehst.

Merksatz: Optimieren: Engpass beschleunigen, Rüstzeit senken, Ausschuss verringern, Wege kürzen. Ausschussmenge = Stückzahl · Quote.

Typischer Fehler: Viele beschleunigen eine Station, die gar kein Engpass ist. Dann ändert sich nichts.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Was ist eine Rüstzeit?
Lösung ansehen

Lösung: Die Zeit zum Umstellen einer Maschine

Frage 2 Bei 1000 Teilen sind 3 % Ausschuss. Wie viele Teile sind gut?

Zeig mir den ersten Schritt

Erst den Ausschuss ausrechnen: 30 Teile.

Lösung ansehen

Lösung: 970

1000 − 30 = 970 gute Teile.

Frage 3 Die Beschleunigung einer Station ohne Engpass erhöht die Ausbringung.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 4 Welche Maßnahme verkürzt Transportwege?
Lösung ansehen

Lösung: Maschinen und Material näher zusammenstellen

Frage 5 Vier Wechsel zu je 15 Minuten. Wie viele Minuten Rüstzeit sind das?

Zeig mir den ersten Schritt

4 · 15.

Lösung ansehen

Lösung: 60

60 Minuten.

Geschafft

Optimierung beginnt bei der Schwachstelle. Jede Maßnahme wird nach Nutzen und Kosten beurteilt.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Automatisierte Fertigung

Kurz erklärt, 42 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

PDF, 347 KB

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