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2012 | Buch

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Montage in der industriellen Produktion

Ein Handbuch für die Praxis

herausgegeben von: Bruno Lotter, Hans-Peter Wiendahl

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : VDI-Buch

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Über dieses Buch

Die industrielle Montage unterliegt einem raschen Produktwechsel, einer ungebremsten Variantensteigerung, dem Preis- und Kostendruck aus den Schwellenländern sowie einem kürzeren Planungshorizont der Kunden. Um in Deutschland produzieren zu können, ist ein ganzheitlicher Rationalisierungsansatz der Montageabläufe, eine hochflexible Montagetechnik sowie qualifiziertes Personal erforderlich. Hierzu legen die Herausgeber in der zweiten Auflage ein weiter entwickeltes praxisorientiertes Handbuch vor, das die Grundlagen der industriellen Montage variantenreicher Produkte der Elektrotechnik und Feinwerktechnik, des Maschinenbaus und der Automobilzulieferindustrie vermittelt. Die detaillierte Beschreibung der Montageplanung, der Betriebsmittel und des Montagebetriebs sowie sorgfältig ausgearbeitete Praxisbeispiele unterstützen die Umsetzung in die Praxis.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einführung

Zusammenfassung

Industriell hergestellte Produkte bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von Einzelteilen, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit unterschiedlichen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Es ist Aufgabe der Montage, aus diesen Teilen ein Produkt höherer Komplexität mit vorgegebenen Funktionen in einer bestimmten Zeit zusammenzubauen (Montagetechnik. Krauskopf Verlag, Mainz 1975). Aus dieser Definition ist abzuleiten, dass erst seit dem Beginn der industriellen Produktion von der Montage im Sinne eines separaten Produktionsabschnittes gesprochen werden kann.

Bruno Lotter

Kapitel 2. Montagegerechte Produktgestaltung

Zusammenfassung

Effektives Montieren setzt eine Produktgestaltung voraus, die den spezifischen Erfordernissen der Handhabung und des Fügens von Teilen zu Baugruppen und Produkten genügt. Um alle Aspekte zu berücksichtigen, brauchen Produktentwickler ein Verständnis für die Vorgänge während der Montage. Komplexe Erzeugnisse werden deshalb vorzugsweise in Teamarbeit entwickelt. Hinzu kommt, dass der Schwierigkeitsgrad der Montage aus Sicht der Konstruktion zunimmt.

Stefan Hesse

Kapitel 3. Die Primär-Sekundär-Analyse

Zusammenfassung

Wirtschaftliche Montagekonzepte zeichnen sich u. a. dadurch aus, dass sie während der Montage bei sämtlichen Handhabungs- und Fügevorgängen jede unnötige Bewegung des Montageobjektes, des Menschen und der Montagemittel vermeiden. Dazu ist die montagefreundliche Produktgestaltung eine wesentliche Voraussetzung, wie sie in Kap. 2 ausführlich erläutert wurde.

Bruno Lotter

Kapitel 4. Zeitwirtschaft in der Montage

Zusammenfassung

Die Zeitwirtschaft ist für die Planung industrieller Montageprozesse und die damit verbundene Montagesystemgestaltung von hoher Relevanz. Wie schon in der Einleitung dieses Buches erwähnt, haben bereits die Pioniere der wissenschaftlichen Betriebsführung – Taylor, Gilbreth und Ford – grundlegende Betrachtungen zur Systematisierung und Rationalisierung der Montage angestellt.

Jochen Deuse, Felix Busch

Kapitel 5. Manuelle Montage von Kleingeräten

Zusammenfasung

Wie das Wort „manuell“ (lat. manus: Hand; engl. manual: von Hand) besagt, werden bei der manuellen Montage die Montagevorgänge durch den Menschen ausgeführt. Hier steht der Mensch wie bei kaum einem anderen Fertigungsprozess im Mittelpunkt. Durch den Einsatz seiner Hände, seiner Fingerfertigkeit, seiner Sinnesorgane und seiner Intelligenz führt er unter Inanspruchnahme von Hilfsmitteln, wie Werkzeuge, Vorrichtungen und Lehren, die Montagevorgänge aus.

Bruno Lotter

Kapitel 6. Manuelle Montage von Großgeräten

Zusammenfassung

Die manuelle Montage von Großgeräten – wie. z. B. Maschinen, Traktoren, Haushaltsgeräte, PKW-Motoren, LKW-Achsen, Schaltschränken usw. – wird in ihrer Montagestruktur vorrangig durch das Produktgewicht, die Produktabmessung und die Produktionsrate bestimmt.

Bruno Lotter

Kapitel 7. Hybride Montagesysteme

Zusammenfassung

Hybride Montagesysteme sind Einrichtungen zur Montage von Baugruppen und/oder Produkten, in denen Automatikstationen mit Handarbeitsplätzen kombiniert sind. Sie liegen hinsichtlich Stückzahl, Variantenvielfalt, Produktivität und Flexibilität zwischen der manuellen Montage und automatisierten Montageanlagen, wie in Abb. 7.1 schematisch dargestellt. Solche hybriden Montagearbeitsplätze sind gut geeignet, um bei der Montage von Kleingeräten den mittleren Stückzahlbereich unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu beherrschen. Die Entscheidung, wann mittlere Stückzahlen vorliegen, die den Einsatz hybrider Montagesysteme rechtfertigen, richtet sich dabei nicht ausschließlich nach der erforderlichen Ausbringung in einem bestimmten Zeitraum, sondern auch nach Faktoren wie Arbeitsinhalt und Komplexität einzelner Fügevorgänge. Unter Berücksichtigung kürzer werdender Produktlebenszeiten bei gleichzeitig zunehmender Produktvarianz sind derartige Mischsysteme von zunehmender Bedeutung.

Edwin Lotter

Kapitel 8. Automatische Montagemaschinen

Zusammenfassung

Seit den 1950er Jahren werden Produkte in größerem Ausmaß automatisch montiert. Besonders bei ausgesprochenen Massenprodukten wurde inzwischen ein hoher technischer Stand erreicht. Die dazu benutzten Montageautomaten sind Sondermaschinen, die für ein Produkt individuell angepasst sind. Typisch sind mittlerweile ein modularer Aufbau und die Kombination von erprobten Baukastenkomponenten zu einer Anlage. Es gibt verschiedene Bauformen, von denen sich jede in Verbindung mit bestimmten Erzeugnissen und Bedingungen bewährt hat. In manchen Anwendungen mit kleinen Stückzahlen, zahlreichen Varianten oder bei einzelnen diffizilen Arbeitsschritten können Handarbeitsplätze erforderlich sein, was zu so genannten hybriden Montagesystemen als Kombination von Hand- und Maschinenarbeitsplätzen führt.

Stefan Hesse

Kapitel 9. Flexible Montage mit Robotereinsatz

Zusammenfassung

Unter einer flexiblen Montageanlage versteht man eine Montageeinrichtung, mit der in beliebiger Reihenfolge unterschiedliche Produkte oder Produktvarianten montiert werden können. Dies wird durch die Integration programmierbarer Handhabungsgeräte, Füge- und Prüfeinrichtungen erreicht. Damit stehen flexible Montageanlagen in Konkurrenz zur manuellen Montage. Als programmierbare Handhabungsgeräte sind Montageroboter verfügbar.

Bruno Lotter

Kapitel 10. Materialbereitstellung in der Montage

Zusammenfassung

Viele Unternehmen konzentrieren sich heute vielfach auf ihre vermeintlichen oder tatsächlichen Kernkompetenzen. Dies hat zur Folge, dass die Fertigungstiefe tendenziell abnimmt und die Lieferanten einen immer größeren Leistungsumfang übernehmen. Die Montage gewinnt dadurch einen höheren Anteil an der Wertschöpfung. Statt Einzelteile werden daher vermehrt Baugruppen und Module beschafft, was zu einem deutlichen Anstieg des Beschaffungsvolumens führt (Wildemann 2004).

Peter Nyhuis, Hans-Peter Wiendahl, Carsten Wagner

Kapitel 11. Integration der Teilefertigung in die Montage

Zusammenfassung

Die Ausführungen zur montagegerechten Produktgestaltung in Kap. 2 haben deutlich gemacht, dass Teile, die schwierig oder gar nicht automatisch handhabbar sind, in der automatischen Montage problematisch sind.

Bruno Lotter

Kapitel 12. Verfügbarkeit von Montagesystemen

Zusammenfassung

Im Vergleich zur Teileherstellung wird bei einer Montageanlage eine ungleich größere Anzahl verschiedener Teile in verketteten Stationen mit Taktzeiten im Sekundenbereich verarbeitet. Weiterhin sind viele unterschiedliche Füge- und Handhabungsfunktionen zur Montage und Prüfung der teilweise empfindlichen Teile erforderlich. Und schließlich erfordert die Verkettung und Pufferung der Teile und Zwischenprodukte umfangreiche Transport- und Speichereinrichtungen. In der Praxis treten daher vergleichsweise oft mehr oder weniger länger dauernde Unterbrechungen auf.

Hans-Peter Wiendahl, Matthias Hegenscheidt

Kapitel 13. Planung und Bewertung von Montagesystemen

Zusammenfassung

Die Gestaltung von Montagesystemen ist eine wesentliche Aufgabenstellung für die planenden Bereiche eines Unternehmens. Anhand von Praxisbeispielen werden in diesem Kapitel Planungssystematiken und Bewertungsverfahren – sei es für die Effizienzsteigerung einer bestehenden Montage oder die Entscheidung zwischen Varianten eines geplanten Montagesystems – aufzeigt. Die folgende Planungssystematik nach REFA wird für Produktionssysteme im Allgemeinen angewandt; die Planungssystematik nach Lotter ist speziell auf Montagesysteme ausgelegt.

Marko Hartel, Bruno Lotter

Kapitel 14. Überlegungen zum Montagestandort Deutschland

Zusammenfassung

Die Entscheidung für eine Verlagerung von Montagebereichen ins Ausland basiert im Wesentlichen auf folgenden Gründen:

Markterschließung: In dem betreffenden Land soll ein neuer Käufermarkt erschlossen werden. Die im Ausland montierten Produkte werden dort auch verkauft.
Following the customer: Ein Großkunde im Ausland wird direkt an dessen Standort beliefet. Die montierten Produkte bleiben aus Sicht des Zulieferers in diesem Land. Der Großkunde liefert sein Endprodukt aber möglicherweise auch in andere Länder.
Kostenreduzierung: Die Verlagerung in ein so genanntes Niedriglohnland soll die Herstellkosten reduzieren. Die montierten Produkte werden zum Verkauf entweder nach Deutschland oder in andere Absatzländer zurückgeführt.

Bruno Lotter

Kapitel 15. Mitarbeiterqualifizierung in der Montage

Zusammenfassung

Ein langfristiger Wettbewerbsvorteil kann nicht nur durch eine Neuorganisation der Strukturen und Prozesse in der Montage erlangt werden, sondern auch durch die systematische Entwicklung der Mitarbeiterqualifikationen. Durch qualifizierte und engagierte Mitarbeiter entstehen Leistungsvorteile, die durch Wettbewerber schwer zu imitieren sind. Eine darauf ausgerichtete Unternehmensentwicklung schließt die Personal- und Qualifikationsentwicklung in den Produktionsbereichen ausdrücklich mit ein.

Hartmut Buck, Elmar Witzgall

Kapitel 16. Altersneutrale Montagegestaltung

Zusammenfassung

Für die Gestaltung von Arbeitsplätzen ist die zukünftige Altersstruktur von großer Bedeutung. Mit dem absehbaren demografischen Wandel erhöhen sich das Durchschnittsalter der Belegschaft und damit der Anteil der Mitarbeiter/innen, der einem Leistungswandel unterliegt. Abbildung 16.1 zeigt hierzu eine Prognose des Statistischen Bundesamtes ab 2000 bis zum Jahre 2050, wonach der Bevölkerungsstand um rund 9 % sinkt, der Anteil der für die Produktion wichtigen Gruppe zwischen 20 und 60 Jahren von 45,5 auf 35,4 Mio: sinkt und der Anteil der über 60 jährigen von 19,4 auf 27,5 Mio. Menschen steigt.

Bruno Lotter, Jochen Hartung, Hans-Peter Wiendahl

Kapitel 17. Mikromontage

Zusammenfassung

Die Mikromontage stellt seit Beginn der 1990er Jahre ein herausforderndes Themengebiet für die Forschung und Entwicklung im Bereich der Montagetechnik dar (van Brussel 2000). Sie hat bei der Herstellung innovativer Produkte eine entscheidende wirtschaftliche Bedeutung, da sie, wie bei der Montage von konventionellen Bauteilen, den größten Teil der gesamten Produktionskosten ausmachen kann. Eine durchgängige und allgemein genutzte Definition des Begriffes Mikromontage existiert noch nicht. Die Norm DIN 32564 des Normenausschusses Feinmechanik und Optik (NAFuO) ist bemüht, durch die Definition von Begriffen zu Fertigungsmitteln für Mikrosysteme Abhilfe zu schaffen (DIN 32564 2003). Der Begriff „Mikromontage“ wird hier durch die DIN 32564-2 wie folgt definiert:

Annika Raatz, Christian Löchte, Arne Burisch, Jan Wrege, Jürgen Hesselbach

Kapitel 18. Hochleistungsmontage

Zusammenfassung

Mit dem Begriff „Hochleistungsmontage“ wird eine Entwicklung benannt, die erhebliche technologische Leistungssteigerungen mit neuen Konzepten erreicht. Beim Vergleich der derzeit üblichen Montagesysteme erscheint die Klassifizierung von Systemen mit einer Leistung von mehr als 150 montierten Einheiten/min als „Hochleistungsmontagemaschinen“ sinnvoll.

Günter Höhne, Andreas Schmidt

Kapitel 19. Zusammenfassung

Zusammenfassung

Im Vorwort wurde bereits auf die Veränderungen durch die Globalisierung hingewiesen. Die Auswirkungen auf die industrielle Montage lassen sich im Wesentlichen in vier Aussagen zusammenfassen:

Die Produktlebensdauer verkürzt sich bei gleichzeitig extremem Anstieg der Produktvarianten und der Produktqualität.
Importe aus den Schwellenländern erhöhen den Kostendruck.
Der Planungshorizont der Kundendisposition wird permanent kürzer.
Die Forderung zur Belieferung nach dem Just in Time – Prinzip mit der Tendenz zur Just in Sequenz-Lieferung steigt.

Bruno Lotter, Hans-Peter Wiendahl

Backmatter

Titel: Montage in der industriellen Produktion
herausgegeben von: Bruno Lotter
Hans-Peter Wiendahl
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN: 978-3-642-29061-9
Print ISBN: 978-3-642-29060-2
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-29061-9

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