DMG DMC80FD im Biberacher Maschinenpark – Rüstzeit und Serienzeit wirtschaftlich vergleichen

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DMG DMC80FD im Biberacher Maschinenpark – Rüstzeit und Serienzeit wirtschaftlich vergleichen

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Zielgruppe: Zerspanungsmechanikerinnen und Zerspanungsmechaniker im dritten Ausbildungsjahr. Hinweis: Eigenständiges Lehrmodell mit synthetischen Daten; kein offizieller Liebherr-Lehrgang und keine Betriebsanweisung. Maschinenarbeit ausschließlich nach betrieblicher Unterweisung.

Einleitung

Du vergleichst zwei fiktive Fertigungsvarianten und entscheidest, ab welcher Losgröße sich zusätzlicher Rüstaufwand lohnt. Die Quellen nennen die DMG DMC80FD im Biberacher Maschinenpark, belegen aber weder Werkstücke noch Optionen oder Leistungswerte. Der Quellenstand 21.05.2024 bezeichnet die Webseitenaktualisierung.

Rüstzeit und Stückzeit verstehen

Rüstzeit umfasst im Lehrmodell die einmaligen Tätigkeiten zur Vorbereitung eines Loses: Auftragsunterlagen prüfen, Spannmittel bereitstellen, Werkzeuge vorbereiten, Nullpunkte prüfen und einen freigegebenen Probelauf dokumentieren. Stückzeit fällt dagegen für jedes Teil erneut an. Unterscheide Hauptzeit, Nebenzeit und gegebenenfalls anteilige Prüfzeit. Die Angaben sind synthetisch und keine Leistungsdaten der DMG DMC80FD.

Anwendung

Erstelle eine eigene Tabelle für Losgrößen 1, 10, 20, 30 und 50. Kontrolliere die Einheiten und beschreibe, wie eine Änderung der Annahmen die Entscheidung beeinflusst. Verknüpfe deine Rechnung mit Zerspanungsmechaniker und CNC.

Zeitmodell und Schnittpunkt berechnen

Für eine Losgröße n gilt T(n)=R+n·t. R ist die Rüstzeit in Minuten je Los, t die Zeit in Minuten je Gutteil und T die gesamte Planzeit. Für Variante A gelten beispielhaft R=40 min und t=12 min, für B R=100 min und t=9 min. Gleichsetzen ergibt 40+12n=100+9n, somit 3n=60 und n=20. Bei 20 Teilen sind beide gleich schnell; ab 21 Teilen ist B zeitlich günstiger.

Anwendung

Erstelle eine eigene Tabelle für Losgrößen 1, 10, 20, 30 und 50. Kontrolliere die Einheiten und beschreibe, wie eine Änderung der Annahmen die Entscheidung beeinflusst. Verknüpfe deine Rechnung mit Zerspanungsmechaniker und CNC.

Kosten und Auslastung unterscheiden

Eine Zeitersparnis ist nicht automatisch ein Kostenvorteil. Rechne mit einem ausdrücklich fiktiven Maschinenstundensatz von 90 Euro je Stunde und einmaligen zusätzlichen Vorrichtungskosten von 30 Euro für Variante B. Kosten A: 90·(40+12n)/60. Kosten B: 90·(100+9n)/60+30. Die Kostengleichheit ergibt 3n=80, also n=26,67; ab 27 Teilen ist B günstiger. Berücksichtige zusätzlich Ausschuss, Qualitätsrisiken, Verfügbarkeit und Termindruck.

Anwendung

Erstelle eine eigene Tabelle für Losgrößen 1, 10, 20, 30 und 50. Kontrolliere die Einheiten und beschreibe, wie eine Änderung der Annahmen die Entscheidung beeinflusst. Verknüpfe deine Rechnung mit Zerspanungsmechaniker und CNC.

Planung und Qualitätssicherung

Vergleiche ausschließlich Varianten mit identischem Qualitätsziel und gleicher Bezugsgröße Gutteil. Plane Rüstvorgänge mit Checkliste, simuliere Werkzeugwege in freigegebener Software und halte Prüfmerkmale, Verantwortlichkeiten und Versionsstände fest. Trenne einmalige Erstteilprüfung von wiederkehrender Stichprobenprüfung. Ein rechnerischer Vorteil ersetzt keine Freigabe. Maschinenbedienung erfolgt nur nach Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung.

Anwendung

Erstelle eine eigene Tabelle für Losgrößen 1, 10, 20, 30 und 50. Kontrolliere die Einheiten und beschreibe, wie eine Änderung der Annahmen die Entscheidung beeinflusst. Verknüpfe deine Rechnung mit Zerspanungsmechaniker und CNC.

Sensitivität und Entscheidung

Die Grenzlosgröße lautet n*=(R_B−R_A)/(t_A−t_B), sofern B länger rüstet und pro Teil schneller ist. Wird die Stückzeit B statt 9 auf 10 Minuten geschätzt, steigt n* auf 30. Prüfe, ob die Annahmen belastbar sind, ob n ganzzahlig ist und ob die Losgröße aus Gutteilen oder Rohteilen besteht. Stelle Alternativen als Zeitdiagramm dar und dokumentiere Unsicherheiten.

Anwendung

Erstelle eine eigene Tabelle für Losgrößen 1, 10, 20, 30 und 50. Kontrolliere die Einheiten und beschreibe, wie eine Änderung der Annahmen die Entscheidung beeinflusst. Verknüpfe deine Rechnung mit Zerspanungsmechaniker und CNC.

Interaktive Aufgaben

Multiple-Choice-Quiz

Welche Zeit fällt je Fertigungslos einmal an? (Rüstzeit) (!Stückzeit) (!Taktzeit je Teil) (!Spanzeit je Teil)

Welche Einheit hat die Stückzeit im Beispiel? (Minuten je Teil) (!Euro je Stunde) (!Teile je Minute) (!Minuten je Los)

Welche Formel beschreibt die Gesamtzeit? (R plus n mal t) (!R mal n plus t) (!R geteilt durch n) (!t minus R)

Wie groß ist die zeitliche Grenzlosgröße im Beispiel? (20 Teile) (!10 Teile) (!30 Teile) (!60 Teile)

Welche Variante ist bei 30 Teilen zeitlich schneller? (Variante B) (!Variante A) (!Beide gleich) (!Keine berechenbar)

Wie groß ist die Zeit von A bei zehn Teilen? (160 Minuten) (!120 Minuten) (!100 Minuten) (!90 Minuten)

Was bewirken höhere einmalige Kosten von B? (Die wirtschaftliche Grenzlosgröße steigt) (!Die Stückzeit wird null) (!Die Rüstzeit sinkt automatisch) (!Die Qualität ist garantiert)

Welche Losgröße ist bei Kostengleichheit 26 Komma 67 erstmals günstiger für B? (27 Teile) (!20 Teile) (!26 Teile) (!10 Teile)

Was ist bei einer Sensitivitätsanalyse sinnvoll? (Annahmen gezielt variieren) (!Nur einen Messwert übernehmen) (!Einheiten weglassen) (!Freigaben ersetzen)

Was ist für reale Maschinenarbeit erforderlich? (Betriebliche Unterweisung und qualifizierte Anleitung) (!Nur die Musterrechnung) (!Ein Lernquiz) (!Eine geschätzte Werkzeugliste)

Memory

Rüstzeit	Einmaliger Zeitaufwand je Los
Stückzeit	Zeitaufwand pro Gutteil
Losgröße	Anzahl der geplanten Teile
Grenzlosgröße	Schnittpunkt der Alternativen
Stundensatz	Kalkulatorische Kosten je Stunde

Drag and Drop

Ordne zu	Bedeutung
Rüstplan	Vorbereitung eines Loses
Zeitdiagramm	Darstellung von Gesamtzeiten
Erstteilprüfung	Kontrolle des ersten gefertigten Teils
Sensitivitätsanalyse	Variation von Annahmen
Kostenvergleich	Bewertung monetärer Aufwände

Kreuzworträtsel

Ruestzeit	Wie heißt die einmalige Vorbereitungszeit ohne Umlaut geschrieben?
Losgroesse	Wie nennt man die Anzahl eines Fertigungsloses ohne Umlaute?
Stueckzeit	Welche Zeit fällt pro Einheit an?
Kalkulation	Wie heißt die rechnerische Kostenplanung?
Pruefung	Wie nennt man die Kontrolle eines Merkmals?
Diagramm	Wie heißt eine grafische Datendarstellung?

Lückentext

Ergänze die Fachbegriffe.

Die einmalige Vorbereitung eines Loses heißt . Die je Teil wiederkehrende Zeit heißt . Die Anzahl geplanter Teile heißt . Am Schnittpunkt sind beide Gesamtzeiten . Bei 30 Teilen ist im Lehrmodell Variante schneller.

Offene Aufgaben

Leicht

1. Aufgabe 1: Definiere Rüstzeit und gib zwei synthetische Beispiele an. Lösung: Spannmittel vorbereiten und Nullpunkt prüfen.
2. Aufgabe 2: Berechne A für fünf Teile. Lösung: 40+5·12=100 min.
3. Aufgabe 3: Berechne B für fünf Teile. Lösung: 100+5·9=145 min.
4. Aufgabe 4: Zeichne ein Schema mit einmaligen und wiederkehrenden Tätigkeiten. Lösung: R einmal, t je Teil.

Standard

1. Aufgabe 1: Erstelle eine Wertetabelle für beide Varianten bei 10, 20 und 30 Teilen. Lösung: A 160, 280, 400; B 190, 280, 370 min.
2. Aufgabe 2: Erkläre die Grenzlosgröße algebraisch. Lösung: 60/3=20.
3. Aufgabe 3: Berechne Kosten bei 30 Teilen. Lösung: A 600 Euro; B 585 Euro einschließlich 30 Euro Zusatzkosten.
4. Aufgabe 4: Entwirf eine Prüfliste für die Datenqualität. Lösung: Einheiten, Losbezug, Gutteile, Versionen und Freigabe prüfen.

Schwer

1. Aufgabe 1: Untersuche B mit zehn Minuten Stückzeit. Lösung: Grenzlosgröße 30.
2. Aufgabe 2: Leite die Kostengrenze her. Lösung: 90·3n/60=120 Euro; n=26,67.
3. Aufgabe 3: Entwickle eine Entscheidungsvorlage für 25 Teile. Lösung: A 340 min, B 325 min; Kosten A 510 Euro, B 517,50 Euro.
4. Aufgabe 4: Entwirf ein Erklärvideo-Drehbuch ohne reale Betriebsdaten. Lösung: Problem, Formel, Diagramm, Kosten, Freigabegrenze.

Lernkontrolle

1. Kontrolle 1: Vergleiche die Zeitersparnis bei 50 Teilen und begründe die Wahl.
2. Kontrolle 2: Erkläre, weshalb eine niedrigere Gesamtzeit nicht stets geringere Kosten bedeutet.
3. Kontrolle 3: Bewerte die Folgen einer unsicheren Stückzeitprognose.
4. Kontrolle 4: Unterscheide Erstteilprüfung und laufende Stichprobe.
5. Kontrolle 5: Erstelle ein Diagramm und überprüfe den Schnittpunkt.
6. Kontrolle 6: Formuliere eine Freigabeempfehlung mit Unsicherheiten.

Berufstypischer Modellfall mit Bewertungsraster

Auftrag: Ein synthetisches Los von 40 Gutteilen ist zu planen. A benötigt 40 Minuten Rüstzeit und 12 Minuten je Teil, B benötigt 100 Minuten Rüstzeit und 9 Minuten je Teil. Stundensatz 90 Euro; B verursacht 30 Euro zusätzliche einmalige Kosten. Lösung: A 520 Minuten und 780 Euro; B 460 Minuten und 720 Euro. B spart 60 Minuten und 60 Euro. Vor der betrieblichen Entscheidung sind Machbarkeit, Qualität, Kapazität und Freigaben zu klären.

Kriterium	Punkte
Richtige Zeitrechnung	4
Richtige Kostenrechnung	4
Nachvollziehbare Entscheidung	4
Qualität und Sicherheit	4
Dokumentation und Einheiten	4

Gesamt: 20 Punkte. 18–20 sehr gut, 15–17 gut, 11–14 befriedigend, 8–10 ausreichend, darunter weiterer Lernbedarf.

Lernnachweis

Reiche deine Wertetabelle, die algebraische Schnittpunktrechnung, ein beschriftetes Zeitdiagramm, die Kostenrechnung, die Modellfallentscheidung und eine Reflexion über Datenunsicherheiten ein. Ein Peer-Feedback prüft Einheiten und Annahmen.

OER und Wikipedia

Primärquellen und Nachweisgrenzen: Referenzseite und Anwenderbericht. Diese belegen keine konkreten Prozesszeiten dieses Lehrmodells. Weiterführend: Rüsten und Losgröße. Eigene Schemata und Rechentabellen in diesem Kurs sind redaktionelle Lehrmaterialien; für externe Medien sind Rechte gesondert zu prüfen.

Verknüpfte Lernbereiche

Liebherr-Maschinen und Ausbildung – Zerspanungsmechaniker CNC Kostenrechnung Produktionsplanung Qualitätssicherung

Die Zuordnung zum dritten Ausbildungsjahr ist eine redaktionelle Empfehlung und mit Betrieb und Berufsschule abzustimmen.

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