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KELLENBERGER K100 in Kempten – Schleifzeit und Beladezeit im Los bewerten

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Einleitung

Dieser aiMOOC richtet sich an Auszubildende aller Geschlechter im Ausbildungsberuf Zerspanungsmechaniker – empfohlen für das 3. Ausbildungsjahr. Du lernst, aus vorgegebenen Zeitbausteinen die Hauptzeit, Nebenzeit, Rüstzeit, Beladezeit und gesamte Auftragszeit eines Loses zu bestimmen. Im Mittelpunkt steht ein didaktisches Fallmodell zu einer automatisierten Rundschleifzelle mit KELLENBERGER K100 und Wenger A9000 FLEX in Kempten. Der Lader wird dabei als Bestandteil dieser einen Schleifzelle behandelt und nicht als zusätzliches, getrennt gezähltes Betriebsmittel.

Wichtige Abgrenzung: Alle Zahlen in den Rechenbeispielen sind ausdrücklich synthetische Lehrmodelldaten. Sie sind keine Herstellerparameter, keine freigegebenen Taktzeiten und keine Bedienvorgaben. Reale Maschinenarbeit darf nur nach betrieblicher Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung und unter qualifizierter Anleitung erfolgen. Dieser Kurs ist ergänzendes Lernen, kein offizieller Lehrgang von Liebherr, Kellenberger oder Wenger und kein Ersatz für Betriebsanweisungen, Arbeitspläne, Prüfpläne oder Freigaben.

Der zugrunde liegende Herstellerbericht beschreibt eine KELLENBERGER K100 mit einem Wenger A9000 FLEX Palettenlader in der Schleiferei der Liebherr-Verzahntechnik GmbH in Kempten. Im Haupttext wird die Modellbezeichnung K100 verwendet; einzelne Bildtexte nennen KELLENBERGER 100. Ein Publikationsdatum der Seite und ein Inbetriebnahmedatum der beschriebenen Anlage sind dort nicht angegeben. Die berufliche Zuordnung und die Einordnung in das dritte Ausbildungsjahr sind redaktionelle Lernempfehlungen und müssen mit Betrieb und Berufsschule abgestimmt werden.

Lern- und Sicherheitsrahmen der Schleifzelle

Maschinenbezug und Nachweisgrenzen

Der Herstellerbericht nennt die Universal-Rundschleifmaschine KELLENBERGER K100 und den angepassten Palettenlader A9000 FLEX. Beschrieben werden automatisiertes Be- und Entladen, externe Programmierung zur Verringerung von Nebenzeiten sowie die flexible Bearbeitung unterschiedlicher Lose. Für diesen Kurs wird daraus nur die methodische Frage der Zeitbewertung übernommen: Welche Zeit entsteht einmal je Los, welche Zeit wiederholt sich je Werkstück und welche Tätigkeiten dürfen wirklich parallel angesetzt werden?

Aussage	Verwendung im Kurs	Grenze
K100 und A9000 FLEX bilden die betrachtete Schleifzelle.	Gemeinsame Betrachtung von Schleifen, Beladen und losbezogenem Rüsten.	Der Lader wird nicht als zweites, zusätzlich summiertes Produktionssystem gezählt.
Automatisierung kann Nebenzeiten beeinflussen.	Vergleich von Varianten mit unterschiedlicher Beladezeit.	Es werden keine realen Takt- oder Freigabewerte behauptet.
Parallelarbeit ist grundsätzlich möglich.	Sie wird nur berücksichtigt, wenn das jeweilige Lehrmodell sie ausdrücklich erlaubt.	Vermutete oder nur technisch denkbare Überlappungen werden nicht abgezogen.
Herstellerbilder zeigen die reale Anlage.	Sie dienen als Kontextquelle.	Ohne bestätigte freie Lizenz werden sie nur verlinkt, nicht als OER-Datei übernommen.

Primärquelle: Anwenderbericht Liebherr-Verzahntechnik GmbH, Kempten

Sicherheits- und Verantwortungsgrenzen

Zeitoptimierung steht immer unter dem Vorrang von Sicherheit und Qualität. Eine kürzere Beladezeit ist kein Ziel, wenn dadurch Spannflächen verschmutzt bleiben, Werkstücke falsch orientiert werden, Prüfmerkmale entfallen oder Schutzfunktionen umgangen werden. Für reale Abläufe gelten ausschließlich die freigegebenen betrieblichen Dokumente und die Anweisungen qualifizierter Fachkräfte.

Vor einer realen Tätigkeit prüfen	Warum das wichtig ist
Unterweisung und persönliche Freigabe	Nur eingewiesene Personen dürfen definierte Tätigkeiten übernehmen.
Betriebsanweisung und Gefährdungsbeurteilung	Sie legen Schutzmaßnahmen, Zuständigkeiten und Grenzen fest.
Arbeitsplan, Spannplan und Prüfplan	Sie bestimmen die fachlich richtige Reihenfolge und die notwendigen Kontrollen.
Freigabe von Programm, Werkzeugen und Automationsablauf	Ein Lehrmodell ersetzt keine reale Kollisions-, Prozess- oder Qualitätsfreigabe.
Verhalten bei Störung	Störungen werden nicht durch improvisierte Eingriffe oder Zeitdruck behoben.

Zeitarten im automatisierten Rundschleifen

Hauptzeit, Nebenzeit und Rüstzeit

Hauptzeit ist im Lehrmodell die Zeit, in der die eigentliche wertschöpfende Schleifbearbeitung abläuft. Dazu können festgelegte Schrupp-, Schlicht- und Ausfunkabschnitte gehören. Ob ein Messschritt zur Haupt- oder Nebenzeit gezählt wird, hängt von der betrieblichen Definition ab; im Kurs wird die Zuordnung immer ausdrücklich angegeben.

Nebenzeit umfasst notwendige Abläufe ohne unmittelbaren Schleifabtrag, zum Beispiel Be- und Entladen, Türbewegungen, Positionieren, Identifizieren, Messen oder Freigeben. Die Beladezeit ist damit ein genauer bezeichnetes Element der Nebenzeit. Sie darf nicht doppelt angesetzt werden, wenn Entladen und erneutes Beladen bereits in einem gemeinsamen Laderzyklus enthalten sind.

Rüstzeit fällt losbezogen an. Dazu können im Lehrmodell das Vorbereiten von Spannmitteln, Greifern, Paletten, Programmen und Prüfmitteln sowie die Erstteilorganisation gehören. Sie wird nicht mit der Stückzahl multipliziert, solange das Los ohne erneuten Rüstvorgang bearbeitet wird.

Zeitart	Kurzzeichen	Häufigkeit	Beispiel im Lehrmodell	Typischer Rechenfehler
Hauptzeit	tH	je Werkstück	Schleifzyklus	Schleifzeit nur einmal statt für alle Teile ansetzen
Beladezeit	tB	je Werkstück	Entladen, Greifen, Einlegen, Türablauf	Entladen zusätzlich addieren, obwohl es enthalten ist
sonstige Nebenzeit	tN	je Werkstück oder ereignisbezogen	Positionieren oder In-Prozess-Messen	Messzeit ohne Prüfung der Parallelität abziehen
Rüstzeit	tR	einmal je Los	Greifer, Palette, Spann- und Prüfmittel vorbereiten	Rüstzeit mit der Stückzahl multiplizieren
Zusatzzeit	tZ	nach Modellvorgabe	blockierende Erstteilfreigabe	stichprobenartige Parallelprüfung pauschal addieren

Stückzeit, Loszeit und mittlere Zeit je Teil

Die Stückzeit eines rein sequenziellen Lehrmodells lautet:

te = tH + tB + tN

Für ein Los mit der Stückzahl n gilt:

tLos = tR + n · te + tZ

Die mittlere Zeit je Gutteil einschließlich losbezogener Anteile ist:

tmittel = tLos ÷ n

Diese mittlere Zeit ist nicht dasselbe wie die technische Zykluszeit nach abgeschlossenem Rüsten. Die Zykluszeit beschreibt die wiederkehrende Folge je Werkstück; die mittlere Loszeit verteilt zusätzlich Rüst- und Zusatzzeiten auf die Stückzahl.

Eigenes Zeitstruktur-Schema

Losstart	Wiederholung je Teil	Ereignisbezogene Ergänzung	Losende
Rüsten	Beladen → Positionieren/Messen → Schleifen → Entladen	nur ausdrücklich blockierende Freigaben addieren	Gesamtdaten prüfen und dokumentieren

Das Schema ist absichtlich einfach. Vor jeder Rechnung markierst du jeden Zeitbaustein mit einmal je Los, je Werkstück, ereignisbezogen oder parallel ohne Verlängerung. Erst danach wird gerechnet. Diese Reihenfolge verhindert die häufigsten Doppelzählungen.

Zeitbausteine erfassen und sicher berechnen

Einheiten und Bezugsgrößen vereinheitlichen

Vor dem Addieren müssen alle Zeiten dieselbe Einheit besitzen. Sekunden werden durch 60 geteilt, um Minuten zu erhalten. Stunden werden mit 60 multipliziert. Ebenso muss klar sein, ob ein Wert für ein Werkstück, einen Zyklus, eine Palette, eine Stichprobe oder das ganze Los gilt.

Gegebener Wert	Umrechnung	Ergebnis
96 Sekunden Beladezeit	96 ÷ 60	1,60 Minuten
0,12 Stunden Prüfzeit	0,12 · 60	7,20 Minuten
18 Minuten für 6 Werkstücke	18 ÷ 6	3,00 Minuten je Werkstück

Prüffrage: Passt die Einheit zum Rechenziel? Eine Loszeit in Minuten kann nicht direkt mit einer Stückzeit in Sekunden addiert werden.

Rechenweg in sechs Schritten

Auftrag klären: Stückzahl, Gutteilziel, Varianten und Ereignisse erfassen.
Bausteine kennzeichnen: losbezogen, stückbezogen, ereignisbezogen oder parallel.
Einheiten vereinheitlichen: alle Werte zum Beispiel in Minuten umrechnen.
Stückzeit bilden: nur die tatsächlich sequenziellen stückbezogenen Bausteine addieren.
Loszeit berechnen: Rüstzeit, Stückzahlprodukt und blockierende Zusatzzeiten zusammenführen.
Plausibilität prüfen: Anteile, mittlere Zeit, Kapazität und mögliche Doppelzählungen kontrollieren.

Beispielrechnung mit synthetischen Daten

Ein Lehrmodell enthält n = 12 Werkstücke, tR = 30 Minuten, tH = 5,40 Minuten, tB = 1,20 Minuten und tN = 0,50 Minuten je Werkstück. Eine Erstteilfreigabe blockiert die Zelle einmalig für tZ = 3,00 Minuten.

te = 5,40 + 1,20 + 0,50 = 7,10 Minuten

tLos = 30 + 12 · 7,10 + 3 = 118,20 Minuten

tmittel = 118,20 ÷ 12 = 9,85 Minuten je Teil

Die technische Folge nach dem Rüsten benötigt 7,10 Minuten je Teil. Der höhere Mittelwert von 9,85 Minuten entsteht, weil Rüst- und Freigabezeit auf nur zwölf Werkstücke verteilt werden.

Plausibilitätskontrolle durch Zeitanteile

Zeitanteile zeigen, wo das Modell seinen Schwerpunkt hat:

Anteil einer Zeitart = Zeitart im Los ÷ gesamte Loszeit · 100 Prozent

Die Summe aller nicht überlappenden Anteile sollte ungefähr 100 Prozent ergeben. Kleine Rundungsabweichungen sind zulässig. Ein Ergebnis deutlich über 100 Prozent weist häufig auf Doppelzählung hin; ein deutlich kleinerer Wert zeigt meist einen vergessenen Baustein.

Parallelität, Engpass und Beladeautomatisierung

Wann darf eine Zeit überlappt werden?

Eine Tätigkeit ist nur dann zeitparallel, wenn das Lehrmodell dies ausdrücklich festlegt und die Abläufe sich tatsächlich nicht gegenseitig blockieren. Die bloße Möglichkeit, dass eine Person während eines Maschinenlaufs etwas anderes erledigen könnte, reicht für eine rechnerische Kürzung nicht aus.

Für zwei vollständig parallel erlaubte Abläufe A und B gilt im einfachen Modell:

tparallel = Maximum aus tA und tB

Bei teilweise überlappenden Abläufen wird nur der ausdrücklich genannte Überlappungsanteil abgezogen:

twirksam = tA + tB − tüberlappt

Für den automatisierten Werkstückwechsel ist häufig zu prüfen, ob die Maschine während des Greifens und Einlegens schleifen kann. Ist das Werkstück aus der Maschine entnommen und das nächste noch nicht gespannt, ist eine Überlappung mit dem Schleifen desselben Arbeitsraums normalerweise nicht Bestandteil des Modells. Deshalb werden Belade- und Schleifzeit in den Aufgaben zunächst sequenziell gerechnet, sofern nichts anderes angegeben ist.

Maschinenzeit und Personalzeit unterscheiden

Eine Bedienperson kann während eines automatischen Schleifzyklus eine Dokumentation oder eine freigegebene Stichprobenprüfung durchführen. Dadurch sinkt nicht automatisch die Maschinenzykluszeit. Es sinkt höchstens die zusätzliche Personalbindungszeit, solange die parallele Tätigkeit rechtzeitig abgeschlossen ist.

Betrachtung	Leitfrage	Mögliche Folge
Maschinenbelegung	Wann ist die Schleifzelle für das nächste Werkstück frei?	Bestimmt Zyklus und Losdurchlauf der Zelle.
Personalbindung	Wann muss eine Fachkraft anwesend oder tätig sein?	Bestimmt Personalplanung, aber nicht zwingend den Maschinentakt.
Prüfmittelbelegung	Wann steht das Prüfmittel wieder zur Verfügung?	Kann bei Engpässen eine eigene Wartezeit erzeugen.
Materialfluss	Wann ist ein Roh- oder Fertigteil am richtigen Ort?	Kann die Anlage trotz freier Maschine blockieren.

Engpass und Takt

Der Engpass ist der Ablauf mit der geringsten wirksamen Kapazität. Bei einer zwingend sequenziellen Schleif- und Beladefolge bestimmt die Summe beider Zeiten den Zellzyklus. Bei unabhängig parallel arbeitenden Stationen bestimmt dagegen der längere Takt die gemeinsame Ausbringung.

Kapazität nach dem Rüsten = 60 ÷ Zykluszeit in Minuten

Eine Reduktion der Beladezeit wirkt je Werkstück. Eine Reduktion der Rüstzeit wirkt einmal je Los. Deshalb hängt die bessere Variante von der Losgröße ab. Bei kleinen Losen kann eine aufwendigere Automationsvariante trotz kürzerer Beladezeit ungünstiger sein.

Grafisches Vergleichsdiagramm für zwei Varianten

Variante	Rüstzeit	Beladezeit je Teil	Wirkung bei kleinem Los	Wirkung bei großem Los
A: einfache Einrichtung	niedriger	höher	häufig vorteilhaft	Stückzeitnachteil summiert sich
B: zusätzlicher Einrichtaufwand	höher	niedriger	Zusatzrüsten kann dominieren	kürzere Beladezeit kann überwiegen

Der rechnerische Schnittpunkt heißt Break-even-Losgröße. Sind nur Rüst- und Beladezeit unterschiedlich, gilt:

nBreak-even = zusätzliche Rüstzeit ÷ Einsparung je Werkstück

Das Ergebnis wird auf die nächste ganze Stückzahl aufgerundet, bei der die neue Variante tatsächlich günstiger ist.

Das eingebettete Hersteller-Video zeigt eine KELLENBERGER K100 in einer längeren Ausführung. Es dient ausschließlich der visuellen Einordnung der Maschinenfamilie; daraus werden keine Lehrmodellzeiten abgeleitet.

Losgröße, Kennzahlen und typische Fehler

Kennzahlen für die Bewertung

Neben der Loszeit helfen mehrere Kennzahlen:

Kennzahl	Berechnung	Aussage
mittlere Zeit je Teil	tLos ÷ n	verteilt alle losbezogenen Zeiten auf die Stückzahl
technische Kapazität nach dem Rüsten	60 ÷ te	theoretische Teilezahl je Stunde im wiederkehrenden Zyklus
Losleistung	n ÷ tLos in Stunden	berücksichtigt Rüsten und blockierende Zusatzzeiten
Beladeanteil	gesamte Beladezeit ÷ tLos · 100 Prozent	zeigt die Bedeutung des Werkstückwechsels im Los
Hauptzeitanteil	gesamte Hauptzeit ÷ tLos · 100 Prozent	zeigt den Anteil der eigentlichen Schleifbearbeitung

Kennzahlen sind nur vergleichbar, wenn dieselben Grenzen gelten. Eine Losleistung mit Erstteilfreigabe darf nicht mit einer technischen Zyklusleistung ohne Freigabe verglichen werden, ohne diesen Unterschied zu benennen.

Typische Fehler und Gegenmaßnahmen

Fehler	Warum falsch	Gegenmaßnahme
Rüstzeit mit n multiplizieren	Ein losbezogener Baustein wird fälschlich stückbezogen.	Häufigkeit vor der Rechnung kennzeichnen.
Entladen und Beladen doppelt zählen	Ein gemeinsamer Laderzyklus wird zweimal angesetzt.	Umfang jedes Zeitbausteins schriftlich definieren.
Parallelität vermuten	Eine rechnerische Kürzung erfolgt ohne Modellfreigabe.	Nur ausdrücklich erlaubte Überlappungen berücksichtigen.
Sekunden und Minuten mischen	Die Größen sind nicht addierbar.	Vorab eine einheitliche Zeiteinheit festlegen.
Maschinen- und Personalzeit verwechseln	Parallele Personalarbeit verkürzt nicht zwingend den Zellzyklus.	Bezugsobjekt jeder Kennzahl angeben.
Ausschuss oder Wiederholteile stillschweigend ignorieren	Gutteilziel und bearbeitete Menge werden verwechselt.	Nur mit ausdrücklich vorgegebenem Ausschussmodell rechnen.
Herstellerwerte erfinden	Lehrmodell und reale Anlage werden unzulässig vermischt.	Quellenwerte belegen und Übungswerte als synthetisch kennzeichnen.

Datenerfassung ohne vertrauliche Betriebsdaten

Für Lernaufgaben genügen synthetische oder anonymisierte Daten. Reale Auftragsnummern, Kundennamen, Zeichnungen, Programme, personenbezogene Leistungsdaten oder vertrauliche Prozessparameter gehören nicht in öffentliche Lernangebote. Eine zulässige Lern-Tabelle kann nur die Zeitart, eine neutrale Vorgangsbezeichnung, die Einheit und einen fiktiven Wert enthalten.

Das zweite Video ist ein Technologieüberblick des Kellenberger-Kanals. Es ergänzt den Maschinenkontext, ersetzt aber keine betriebliche Unterweisung und liefert keine Zeitfreigaben für diesen Kurs.

Berufstypischer Modellfall mit vollständiger Lösung

Auftrag und synthetische Ausgangsdaten

Lehrmodell, keine Realdaten: Für ein Los aus 24 Wellen soll die Belegungszeit einer Schleifzelle bewertet werden. Alle Werkstücke werden im Modell gut gefertigt; Ausschuss und Nacharbeit sind nicht vorgesehen. Die Automationskomponente gehört zur betrachteten Zelle.

Zeitbaustein	Wert	Häufigkeit	Zuordnung
Rüsten von Zelle, Greifer, Palette und Prüfmitteln	42,00 Minuten	einmal je Los	Rüstzeit tR
Schleifzyklus	6,20 Minuten	je Werkstück	Hauptzeit tH
gemeinsamer Laderzyklus mit Entladen und Beladen	1,90 Minuten	je Werkstück	Beladezeit tB
Positionieren und In-Prozess-Messen	0,60 Minuten	je Werkstück	sonstige Nebenzeit tN
blockierende Erstteilfreigabe	4,00 Minuten	einmal nach Teil 1	Zusatzzeit tZ
Stichprobenprüfung nach Teil 6, 12 und 18	jeweils 2,40 Minuten	dreimal	ausdrücklich parallel zum folgenden Schleifzyklus erlaubt

Für die drei Stichproben ist die Parallelität ausdrücklich erlaubt. Jede Prüfung dauert 2,40 Minuten und ist damit kürzer als der folgende Schleifzyklus von 6,20 Minuten. Sie verlängert die Maschinenbelegung in diesem Lehrmodell nicht. Die Erstteilfreigabe ist dagegen ausdrücklich blockierend und muss addiert werden.

Lösung Schritt für Schritt

1. Stückzeit bilden

te = tH + tB + tN

te = 6,20 + 1,90 + 0,60 = 8,70 Minuten

2. Wiederkehrende Zeit für 24 Werkstücke

24 · 8,70 = 208,80 Minuten

3. Rüstzeit und blockierende Erstteilfreigabe ergänzen

tLos = 42,00 + 208,80 + 4,00 = 254,80 Minuten

4. Stundenwert

254,80 ÷ 60 = 4,2467 Stunden, gerundet 4,25 Stunden beziehungsweise 4 Stunden 14 Minuten 48 Sekunden.

5. Mittlere Zeit je Teil

tmittel = 254,80 ÷ 24 = 10,6167 Minuten, gerundet 10,62 Minuten je Teil.

6. Technische Kapazität nach dem Rüsten

60 ÷ 8,70 = 6,90 Teile je Stunde.

7. Losleistung einschließlich Rüsten und Erstteilfreigabe

24 ÷ 4,2467 = 5,65 Teile je Stunde.

Zeitanteile im Modellfall

Anteil	Zeit im Los	Rechnung	Ergebnis gerundet
Hauptzeit	24 · 6,20 = 148,80 Minuten	148,80 ÷ 254,80 · 100	58,40 Prozent
Beladezeit	24 · 1,90 = 45,60 Minuten	45,60 ÷ 254,80 · 100	17,90 Prozent
sonstige Nebenzeit	24 · 0,60 = 14,40 Minuten	14,40 ÷ 254,80 · 100	5,65 Prozent
Rüstzeit	42,00 Minuten	42,00 ÷ 254,80 · 100	16,48 Prozent
blockierende Freigabe	4,00 Minuten	4,00 ÷ 254,80 · 100	1,57 Prozent

Die Anteile ergeben zusammen ungefähr 100 Prozent. Die drei parallel erlaubten Stichproben werden nicht zusätzlich in die Maschinenloszeit aufgenommen. Sie bleiben dennoch dokumentations- und personalrelevant.

Variantenvergleich und Break-even

Variante B benötigt wegen eines zusätzlichen Einrichtschritts 9 Minuten mehr Rüstzeit, senkt die Beladezeit aber von 1,90 auf 1,55 Minuten je Werkstück. Alle anderen Werte bleiben gleich.

Einsparung je Teil = 1,90 − 1,55 = 0,35 Minuten

nBreak-even = 9 ÷ 0,35 = 25,71

Damit ist Variante B rechnerisch ab 26 Werkstücken günstiger.

Für das vorhandene Los mit 24 Teilen gilt:

tLos,B = 51,00 + 24 · (6,20 + 1,55 + 0,60) + 4,00

tLos,B = 51,00 + 200,40 + 4,00 = 255,40 Minuten

Variante A benötigt 254,80 Minuten und ist bei 24 Teilen um 0,60 Minuten günstiger. Die kürzere Beladezeit allein reicht bei diesem Los also noch nicht aus, um die höhere Rüstzeit auszugleichen.

Bewertungsraster für den Modellfall

Kriterium	0 Punkte	1 Punkt	2 Punkte	Maximal
Zeitarten zugeordnet	überwiegend falsch	teilweise richtig	vollständig richtig	2
Stückzeit berechnet	fehlt oder falsch	richtiger Ansatz mit Rechenfehler	8,70 Minuten korrekt	2
Loszeit berechnet	fehlt oder falsch	weitgehend richtig	254,80 Minuten korrekt	2
Parallelität bewertet	Stichproben falsch addiert oder unbegründet abgezogen	Begründung unvollständig	Modellregel korrekt angewendet	2
Kennzahlen berechnet	fehlen	eine Kennzahl korrekt	Mittelwert und Kapazität korrekt	2
Variantenvergleich	keine belastbare Aussage	richtige Tendenz ohne Break-even	Break-even ab 26 Teilen korrekt	2
Sicherheits- und Datengrenzen	nicht beachtet	teilweise genannt	klar als Lehrmodell und nicht als Bedienfreigabe abgegrenzt	2

Gesamt: 14 Punkte. Eine mögliche Zuordnung lautet: 13–14 sehr sicher, 10–12 sicher, 7–9 teilweise sicher, 0–6 Grundlagen erneut bearbeiten. Die betriebliche Leistungsbewertung kann andere Maßstäbe verwenden.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Schleifzeit und Beladezeit im Los

Welche Zeit fällt im Grundmodell einmal je Los an? (Rüstzeit) (!Schleifzeit je Werkstück) (!Beladezeit je Werkstück) (!Positionierzeit je Werkstück)

Wie lautet die sequenzielle Stückzeit bei Hauptzeit, Beladezeit und sonstiger Nebenzeit? (Summe aus Hauptzeit Beladezeit und Nebenzeit) (!Rüstzeit geteilt durch Stückzahl) (!Nur die längste Einzelzeit) (!Loszeit mal Stückzahl)

Wann darf eine parallele Tätigkeit die Maschinenloszeit verkürzen? (Wenn das Lehrmodell die Überlappung ausdrücklich erlaubt) (!Wenn eine Überlappung technisch denkbar erscheint) (!Wenn die Bedienperson schneller arbeitet) (!Wenn die Losgröße größer als zehn ist)

Was bedeutet eine Beladezeit von 96 Sekunden in Minuten? (1,60 Minuten) (!0,96 Minuten) (!1,36 Minuten) (!9,60 Minuten)

Welche Größe enthält losbezogene Rüstzeit anteilig? (Mittlere Zeit je Teil) (!Reine Schleifhauptzeit) (!Beladezeit je Werkstück) (!Einzelne Messzeit)

Wie wird die technische Kapazität bei einer Zykluszeit in Minuten berechnet? (Sechzig geteilt durch Zykluszeit) (!Zykluszeit geteilt durch sechzig) (!Losgröße mal Rüstzeit) (!Hauptzeit minus Beladezeit)

Was ist ein typischer Doppelzählungsfehler? (Entladen zusätzlich addieren obwohl es im Laderzyklus enthalten ist) (!Alle Zeiten in Minuten umrechnen) (!Rüstzeit einmal je Los ansetzen) (!Die Stückzahl vor der Rechnung notieren)

Welche Aussage zur Personalzeit ist richtig? (Parallele Personalarbeit verkürzt nicht automatisch den Maschinenzyklus) (!Personalzeit und Maschinenzeit sind immer gleich) (!Jede Prüfung stoppt zwingend die Maschine) (!Automatisierung beseitigt jede Personalbindung)

Ab wann lohnt sich eine Variante mit neun Minuten zusätzlicher Rüstzeit und 0,35 Minuten Einsparung je Teil? (Ab 26 Teilen) (!Ab 9 Teilen) (!Ab 18 Teilen) (!Ab 35 Teilen)

Welche Aussage schützt vor erfundenen Herstellerparametern? (Übungswerte ausdrücklich als synthetische Lehrmodelldaten kennzeichnen) (!Unbekannte Werte aus ähnlichen Maschinen übertragen) (!Taktzeiten aus Bildern schätzen) (!Fehlende Daten durch plausible Annahmen ersetzen)

Memory

Hauptzeit	Zeit der unmittelbaren Schleifbearbeitung im Lehrmodell
Beladezeit	Zeit für den definierten Werkstückwechsel
Rüstzeit	einmaliger Zeitanteil je Los
Stückzeit	wiederkehrende sequenzielle Zeit je Werkstück
Loszeit	gesamte Belegungszeit für den Auftrag
Parallelität	ausdrücklich erlaubte zeitliche Überlappung
Engpass	Ablauf mit der geringsten wirksamen Kapazität
Break-even	Losgröße am rechnerischen Schnittpunkt zweier Varianten

Drag-and-drop

Ordne den Zeitbaustein richtig zu.	Zeitart
Schleifzyklus	Hauptzeit
automatischer Werkstückwechsel	Beladezeit
Greifer und Palette vorbereiten	Rüstzeit
blockierende Erstteilfreigabe	Zusatzzeit
freigegebene Prüfung während des Folgeschliffs	parallele Tätigkeit ohne Zyklusverlängerung

Zeitbausteine werden zuerst nach Häufigkeit und Wirkung geordnet und erst danach addiert.

Kreuzworträtsel

Hauptzeit	Welche Zeit steht für die unmittelbare Bearbeitung?
Nebenzeit	Welche Zeit umfasst notwendige Abläufe ohne unmittelbaren Abtrag?
Rüstzeit	Welche Zeit fällt typischerweise einmal je Los an?
Losgröße	Wie heißt die Anzahl der Werkstücke in einem Auftrag?
Taktzeit	Welche Zeit beschreibt den wiederkehrenden Abstand fertiger Teile?
Engpass	Wie heißt der kapazitätsbestimmende Ablauf?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Zeitbausteine markieren: Markiere in einem vorgegebenen Ablaufplan jeden Baustein als losbezogen, stückbezogen, ereignisbezogen oder parallel.
Einheiten sicher umrechnen: Wandle sechs vorgegebene Zeiten aus Sekunden und Stunden vollständig in Minuten um und dokumentiere jeden Rechenschritt.
Prozesskette zeichnen: Erstelle ein eigenes Flussbild von Rüsten über Beladen und Schleifen bis zur Dokumentation, ohne reale Betriebsdaten zu verwenden.
Doppelzählungen finden: Untersuche eine fehlerhafte Musterrechnung und kennzeichne mindestens drei doppelt oder falsch angesetzte Zeiten.

Standard

Loszeit berechnen: Berechne für ein synthetisches Los die Stückzeit, Loszeit und mittlere Zeit je Teil und führe eine Einheitenkontrolle durch.
Parallelität begründen: Entscheide bei fünf Ablaufpaaren, ob sie nach der jeweiligen Modellbeschreibung parallel zählen dürfen, und begründe jede Entscheidung.
Zeitanteile visualisieren: Erstelle aus vorgegebenen Lehrmodelldaten ein Balken- oder Kreisdiagramm zu Hauptzeit, Beladezeit, Nebenzeit und Rüstzeit.
Varianten vergleichen: Vergleiche zwei Beladevarianten mit unterschiedlicher Rüstzeit und bestimme die günstigere Lösung für drei Losgrößen.

Schwer

Break-even herleiten: Leite aus zwei Varianten eine Formel für die Break-even-Losgröße her und prüfe das Ergebnis mit mindestens zwei Stückzahlen.
Modellfall entwickeln: Entwirf einen eigenen vollständig synthetischen Schleifzellenfall mit mindestens sechs Zeitbausteinen, eindeutigen Parallelregeln und Musterlösung.
Kennzahlen kritisch bewerten: Vergleiche technische Kapazität, Losleistung und mittlere Zeit je Teil und erkläre, warum die Kennzahlen unterschiedliche Aussagen liefern.
Lernvideo produzieren: Produziere ein kurzes Erklärvideo mit selbst erstellten Grafiken zur Frage, warum kürzere Beladezeit bei kleinen Losen nicht automatisch die beste Variante ergibt.

Lösungshinweise zu den offenen Aufgaben

Aufgabe	Erwartete Lösung oder überprüfbares Produkt
Zeitbausteine markieren	Eine vollständige Vierfachzuordnung; Rüstzeit steht losbezogen, Schleifen und Beladen meist stückbezogen, Freigaben ereignisbezogen und Überlappungen nur bei ausdrücklicher Erlaubnis parallel.
Einheiten sicher umrechnen	Sekunden werden durch 60 geteilt, Stunden mit 60 multipliziert; jeder Wert besitzt am Ende die Einheit Minute.
Prozesskette zeichnen	Das Flussbild zeigt mindestens Rüsten, Beladen, Positionieren oder Messen, Schleifen, Entladen und Dokumentieren.
Doppelzählungen finden	Typische Treffer sind doppelt erfasstes Entladen, mit n multiplizierte Rüstzeit und zusätzlich angesetzte erlaubte Parallelprüfung.
Loszeit berechnen	Korrekte allgemeine Struktur tLos = tR + n · te + tZ mit nachvollziehbaren Einheiten.
Parallelität begründen	Jede Entscheidung verweist auf eine ausdrückliche Modellregel sowie auf das betrachtete Bezugsobjekt Maschine, Personal oder Prüfmittel.
Zeitanteile visualisieren	Diagrammwerte ergeben gerundet etwa 100 Prozent und stimmen mit den Rechendaten überein.
Varianten vergleichen	Für jede Losgröße werden vollständige Loszeiten berechnet; die Aussage nennt den Einfluss von Rüst- und Stückzeit.
Break-even herleiten	Zusätzliche Rüstzeit wird durch die Einsparung je Teil geteilt; das Ergebnis wird sinnvoll auf eine ganze Stückzahl geprüft.
Modellfall entwickeln	Alle Daten sind als synthetisch markiert, die Häufigkeit jedes Bausteins ist eindeutig und die Lösung enthält eine Plausibilitätskontrolle.
Kennzahlen kritisch bewerten	Die Erklärung trennt Zyklus nach Rüsten, gesamte Auftragsleistung und losbezogenen Mittelwert.
Lernvideo produzieren	Das Video enthält eigene oder rechtmäßig nutzbare Medien, Quellenangaben, einen vollständigen Rechenweg und den Sicherheitshinweis zum Lehrmodell.

Lernkontrolle

Zeitstruktur prüfen: Ein Los umfasst 20 Teile, 35 Minuten Rüstzeit und 7,5 Minuten sequenzielle Stückzeit. Berechne Loszeit und Mittelwert je Teil.
Beladeanteil bestimmen: Bei 18 Teilen beträgt die Beladezeit 1,4 Minuten je Teil und die gesamte Loszeit 180 Minuten. Bestimme den Beladeanteil.
Parallelregel anwenden: Eine freigegebene Prüfung dauert 3 Minuten und läuft parallel zu einem folgenden Schleifzyklus von 2,5 Minuten. Bestimme die zusätzliche Maschinenzeit und begründe sie.
Doppelzählung korrigieren: In einer Rechnung wird ein gemeinsamer Laderzyklus von 1,8 Minuten angesetzt und zusätzlich 0,6 Minuten Entladen addiert, obwohl Entladen enthalten ist. Korrigiere die Stückzeit.
Break-even berechnen: Eine Variante benötigt 12 Minuten mehr Rüstzeit, spart aber 0,4 Minuten je Teil. Bestimme die kleinste vorteilhafte Losgröße.
Kennzahlen vergleichen: Erkläre den Unterschied zwischen einer Kapazität von 8 Teilen je Stunde nach dem Rüsten und einer Losleistung von 6,5 Teilen je Stunde.
Sicherheitsgrenze beurteilen: Formuliere eine fachlich richtige Reaktion auf die Aufforderung, eine unbekannte reale Taktzeit aus einem Herstellerfoto zu schätzen.

Musterlösungen zur Lernkontrolle

Aufgabe	Lösung
Zeitstruktur prüfen	tLos = 35 + 20 · 7,5 = 185 Minuten; Mittelwert = 185 ÷ 20 = 9,25 Minuten je Teil.
Beladeanteil bestimmen	Gesamte Beladezeit = 18 · 1,4 = 25,2 Minuten; Anteil = 25,2 ÷ 180 · 100 = 14 Prozent.
Parallelregel anwenden	0,5 Minuten zusätzliche Maschinenzeit, weil die Prüfung den 2,5-Minuten-Schleifzyklus um 0,5 Minuten überragt.
Doppelzählung korrigieren	Die zusätzlichen 0,6 Minuten werden entfernt; der gemeinsame Laderzyklus bleibt mit 1,8 Minuten einmal enthalten.
Break-even berechnen	12 ÷ 0,4 = 30; bei genau 30 Teilen sind die Varianten gleich, ab 31 Teilen ist die Variante mit kürzerer Stückzeit günstiger.
Kennzahlen vergleichen	Die technische Kapazität betrachtet nur den wiederkehrenden Zyklus; die Losleistung enthält zusätzlich Rüsten und weitere blockierende Auftragszeiten.
Sicherheitsgrenze beurteilen	Die Schätzung wird abgelehnt; es werden nur freigegebene Mess-, Plan- oder Quelldaten beziehungsweise ausdrücklich synthetische Übungswerte verwendet.

Lernnachweis

Als Lernnachweis kannst du ein Portfolio mit folgenden Bestandteilen einreichen:

Eine fachlich korrekte Begriffskarte zu Hauptzeit, Nebenzeit, Beladezeit, Rüstzeit, Stückzeit und Loszeit.
Zwei vollständige Losrechnungen mit Einheiten, Zwischenwerten und Plausibilitätskontrolle.
Eine begründete Parallelitätsanalyse, die Maschinen-, Personal- und Prüfmittelzeit trennt.
Ein selbst erstelltes Diagramm der Zeitanteile eines synthetischen Loses.
Einen Variantenvergleich einschließlich Break-even-Losgröße.
Die bearbeitete Fallstudie mit Bewertung nach dem Raster.
Eine kurze Reflexion zu Sicherheitsgrenzen, Quellenkritik und dem Schutz vertraulicher Betriebsdaten.
Einen Transfer: Übertrage die Methode auf einen anderen freigegebenen Fertigungsprozess, ohne reale vertrauliche Daten offenzulegen.

Ein vollständiger Lernnachweis zeigt nicht nur richtige Ergebnisse, sondern auch nachvollziehbare Annahmen, korrekte Bezugsgrößen und eine klare Trennung zwischen Herstellerinformationen und Lehrmodelldaten.

OER und Wikipedia

Fach- und Primärquellen

Quelle	Nutzen	Nachweisgrenze
Kellenberger: Anwenderbericht Liebherr-Verzahntechnik GmbH, Kempten	Primärquelle für K100, A9000 FLEX, Automationskontext und den Standortbezug.	Publikations- und Inbetriebnahmedatum sind auf der bereitgestellten Seite nicht angegeben; Abrufstand 24.10.2026.
Kellenberger: Produktseite K100	Herstellerkontext zur Maschinenfamilie.	Produktdaten sind keine automatische Freigabe für den konkreten betrieblichen Einsatz.
Wikipedia: Rundschleifmaschine	Offener Überblick zum Maschinentyp.	Allgemeine Quelle, keine Beschreibung der konkreten Anlage in Kempten.
Wikipedia: Betriebsmittelzeit	Einstieg in die Gliederung von Betriebsmittelzeiten.	Betriebliche Definitionen und Vorgaben können abweichen.

Medien-, Urheber- und Lizenznachweis

Medium	Quelle	Urheber	Rechtehinweis
File:Cylindrical grinder.jpg	Wikimedia Commons	Amos1947	CC BY-SA 4.0
File:Outer Diameter Cylindrical Grinding.png	Wikimedia Commons	InfraYellow	CC BY-SA 4.0
File:Grinding Wheels.jpg	Wikimedia Commons	Solaris2006	CC BY-SA 3.0
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Verknüpfte Lernbereiche

Schleifzeit und Beladezeit im Los

Die Methode verbindet Fertigungstechnik, Arbeitswissenschaft, Produktionsplanung, Mathematik, Messtechnik und Qualitätsmanagement. Sie eignet sich besonders für Lernfelder, in denen Arbeitsabläufe geplant, Fertigungszeiten bewertet, automatisierte Prozesse analysiert und Ergebnisse dokumentiert werden.