Montage In Der Industriellen Produktion: Ein Handbuch Für Die Praxis (vdi-buch) (german Edition)

Die industrielle Montage unterliegt einem raschen Produktwechsel, einer steigender Variantenzahl, dem Preis- und Kostendruck aus Niedriglohnl?ndern sowie kurzen Planungshorizonten der Kunden. Dem kann wirkungsvoll durch einen ganzheitlichen Rationalisierungsansatz der Montage, eine hochflexible Montagetechnik und durch qualifiziertes Personal begegnet werden. Dieses praxisorientierte Handbuch vermittelt hierzu die Grundlagen der industriellen Montage variantenreicher Produkte der Elektro- und Feinwerktechnik, des Maschinenbaus und der Automobilzulieferindustrie. Wichtige Ans?tze sind die montagegerechte Produktgestaltung, die Prim?r-Sekund?r-Analyse, der verrichtungsweise Montageablauf, das One-Piece-Flow-Prinzip, die bevorratungsfreie Flie?montage und Hybride Montagesysteme. Die detaillierte Beschreibung der Montageplanung, der Betriebsmittel und des Montagebetriebs sowie sorgf?ltig ausgearbeitete Beispiele unterst?tzen die Umsetzung in die Praxis. Inhalt......Page 9 1.1 Entwicklung der Montagetechnik......Page 18 1.2 Stand der Montagetechnik......Page 19 1.3 Einfluss veränderter Bedingungen auf die Montagetechnik......Page 20 1.4 Strategien zur Rationalisierung......Page 22 1.5 Buchaufbau......Page 24 Literatur......Page 25 2 Montagegerechte Produktgestaltung......Page 27 2.1 Automatisierungsgerechte Produktgestaltung......Page 28 2.2.1 Methodenübersicht......Page 34 2.2.2 Fügbarkeit......Page 38 2.2.3 Strukturieren von Produkten......Page 40 2.2.4 Produktbauweisen......Page 43 2.3 Toleranzen und Toleranzausgleich......Page 48 2.4 Gestaltungsgrundsätze und Beispiele......Page 52 2.4.1 Gestaltungsbereich Produkt......Page 53 2.4.2 Gestaltungsbereich Baugruppe......Page 57 2.4.3 Gestaltungsbereich Einzelteil......Page 59 2.5 Demontagefreundliche Produktgestaltung......Page 69 Literatur......Page 71 3.1 Einführung......Page 74 3.2.1 Grundanalyse mit Beispielen......Page 76 3.2.2 Feinanalyse......Page 79 3.2.3 Anwendungsbeispiel Feinanalyse......Page 85 3.3.1 Grundanalyse......Page 88 3.3.2 Feinanalyse Großgeräte......Page 90 3.3.3 Anwendungsbeispiel Feinanalyse Großgeräte......Page 92 3.4 Erweiterte Analyse Gesamtmontage......Page 94 3.5.2 Monetäre Bewertung......Page 97 3.5.3 Anwendungsbeispiel halbautomatische Montageanlage......Page 98 3.5.4 Anwendungsbeispiel automatische Montageanlage......Page 100 3.6.1 Definition Primär-Sekundär-Aufwand......Page 101 3.6.2 Primär-Sekundär-Analyse einer Robotermontagezelle......Page 105 Literatur......Page 107 4.1.1 Prozessorientierung......Page 109 4.1.2 Wertschöpfungsfunktionen, Support-Funktionen und Koordinationsfunktionen......Page 110 4.1.3 Fluss-Prinzip......Page 111 4.1.4 Integrierte Qualitätssicherung......Page 114 4.2 Strukturformen für Montagesysteme......Page 115 4.2.1 Linien-Montagen......Page 116 4.2.2 Einzelplatz-Montagen......Page 117 4.2.4 Montageinseln......Page 118 4.2.5 Automatisierte und hybride Montagesysteme......Page 120 4.3 Organisationsprinzipien in der Montage......Page 121 4.3.2 Gruppenarbeit......Page 124 4.3.3 Prozess-Teams......Page 125 4.4 Vorgehensweise zur Planung der Montage-Organisation......Page 126 4.4.1 Bewertungskriterien für Montagestruktur und -organisation......Page 127 4.4.2 Leitfaden zur Montageplanung......Page 128 4.5.1 Kennzahlenbasierte Regelungsmechanismen......Page 131 4.5.3 KVP-Implementierung......Page 133 4.5.4 Visual Management......Page 134 4.5.5 Dezentrales Informationsmanagement......Page 136 4.6 Zusammenfassung......Page 137 Literaturverzeichnis......Page 138 5.1 Einleitung......Page 140 5.2 Hinweise zur Arbeitsplatzgestaltung......Page 142 5.3 Montageablaufprinzipien......Page 144 5.3.2 Verrichtungsweise Montage......Page 145 5.4.1 Einzelmontageplatz für stückweisen Ablauf......Page 149 5.4.2 Wirtschaftlichkeit der stückweisen Montage......Page 152 5.4.3 Einzelmontageplatz für verrichtungsweisen Ablauf......Page 159 5.4.4 Wirtschaftlichkeit der verrichtungsweisen Montage......Page 160 5.4.5 Vergleich stückweise und verrichtungsweise Montage......Page 165 5.4.6 Einzelmontageplatz nach dem One Piece Flow-Prinzip......Page 167 5.5.1 Materialflusstechnische Verknüpfung......Page 170 5.5.2 Manuelle Förderung des Montageobjektes......Page 171 5.5.2 Mechanische ungeordnete Förderung......Page 172 5.5.4 Mechanische geordnete Förderung......Page 174 5.5.5 Austaktung......Page 176 5.5.6 Fließmontage für verrichtungsweisen Ablauf mit transportablen kreisförmigen Mehrfachwerkstückträgern......Page 177 5.6 Ausführungsbeispiele von manuellen Montagen......Page 178 5.7 Zusammenfassung......Page 182 Literatur......Page 183 6.1 Einleitung......Page 185 6.2 Baustellenmontage......Page 186 6.3 Gruppenmontage......Page 188 6.4.1 Periodischer Bewegungsablauf......Page 189 6.4.2 Kontinuierlicher Montageablauf......Page 194 6.5.1 Prinzip......Page 196 6.5.2 Materialbereitstellung auf Werkstückträger......Page 198 6.5.3 Materialbereitstellung auf Materialwagen......Page 200 6.5.4 Fördermittel, Montageablauf......Page 202 6.5 Zusammenfassung......Page 203 Literatur......Page 204 7.1 Einleitung......Page 205 7.2 Grundformen hybrider Montagesysteme......Page 206 7.3.1 Hybride Einzelmontagesysteme in Rundtaktausführung......Page 208 7.3.2 Verkettete hybride Montageeinrichtungen in Rundtaktausführung......Page 211 7.3.3 Hybride Montagesysteme in Längstransferanordnung......Page 216 7.4 Bewertung hybrider Montagesysteme......Page 219 7.5.1 Grundsätze......Page 223 7.5.2 Praxisbeispiel......Page 224 Literatur......Page 229 8.1 Automatisierbarkeit von Verfahren......Page 230 8.2 Räumliche, zeitliche und funktionelle Grundmuster......Page 231 8.3.1 Gliederung......Page 236 8.3.2 Ein-Station-Montageautomat......Page 238 8.3.3 Mehrstationen-Montageautomat......Page 240 8.3.4 Kontinuierlich laufende Montageautomaten......Page 248 8.4.1 Weitergabesysteme......Page 249 8.4.2 Werkstückträger......Page 255 8.4.4 Werkstückträgerführung......Page 259 8.5 Prozesstypische Fügeeinheiten......Page 260 8.5.1 Presseinheiten......Page 261 8.5.2 Schraubeinheiten......Page 262 8.5.3 Nieteinheiten......Page 267 8.5.4 Durchsetzfügetechnik......Page 270 8.5.5 Schweißeinheiten......Page 272 8.5.6 Löteinheiten......Page 276 8.5.7 Klebeeinheiten......Page 277 8.5.8 Prüfeinheiten......Page 279 8.6.1 Greifer......Page 281 8.6.2 Fügehilfen......Page 285 8.7.1 Gliederung und Lösungswege......Page 287 8.7.2 Stapelmagazine und Bunker......Page 289 8.7.3 Schwingfördersysteme......Page 290 8.7.4 Ordnungseinrichtungen......Page 294 8.7.5 Magazine......Page 298 8.7.6 Zuteiler......Page 301 8.7.7 Förderbnder......Page 302 8.8.1 Bewegungseinheiten......Page 303 8.8.2 Einlegeeinrichtungen......Page 309 8.8.3 Montageroboter......Page 311 8.9 Sensoren in der Montage......Page 314 8.10 Steuerung......Page 317 Literatur......Page 318 9.1 Einleitung......Page 320 9.2 Aufbau flexibler, programmierbarer Roboter-Montageanlagen......Page 321 9.3.1 Hybride flexible Roboter-Montageanlagen......Page 325 9.3.2 Rüsten hybrider Roboter-Montageanlagen......Page 326 9.3.3 Hybride Fließmontage mit verrichtungsweisem Ablauf und Robotereinsatz......Page 327 9.3.4 Roboter-Montageautomat mit verrichtungsweisem Ablauf......Page 328 Literatur......Page 332 10.1.1 Begriffabgrenzung......Page 333 10.1.2 Anforderungen an die Materialbereitstellung......Page 334 10.2 Einbindung der Materialbereitstellung in die betriebliche Logistik......Page 335 10.3.1 Bedarfsplanung......Page 338 10.3.2 Beschaffung......Page 341 10.3.3 Lagerung......Page 344 10.4.1 Kommissionierung......Page 346 10.4.2 Transport......Page 349 10.5 Materialsteuerung......Page 350 10.5.1 Verbrauchsgesteuerte Bereitstellung......Page 352 10.5.3 Identifikationstechniken in der Materialbereitstellung......Page 353 10.6 Materialbereitstellung am Arbeitsplatz......Page 354 Literatur......Page 358 11.2 Integration der Teileherstellung in die Montage......Page 362 11.3 Integration der Produktionsendstufe für Einzelteile in die Montageanlage......Page 365 11.4.1 Voraussetzungen......Page 368 11.4.3 Aufbau von Verbundproduktionssystemen......Page 369 11.4.4 Praxisbeispiele Verbundproduktionssysteme......Page 370 Literatur......Page 377 12.1 Einführung......Page 378 12.2 Einflussfaktoren auf die Systemausbringung......Page 379 12.2.1 Systemkomponenten......Page 381 12.2.2 Fügeteile......Page 382 12.2.3 Organisation......Page 384 12.2.4 Anlagenstruktur......Page 385 12.3 Kenngrößen......Page 387 12.3.1 Stationsgrößen......Page 388 12.3.2 Puffergrößen......Page 393 12.3.3 Systemgrößen......Page 395 12.4.1 Aufnahmeverfahren......Page 396 12.4.2 Schwachstellenanalyse......Page 398 12.5 Bestimmung der Systemkenngrößen......Page 400 12.5.1 Starre Verkettung......Page 401 12.5.3 Elastische Verkettung......Page 404 12.6.1 Betriebsphase......Page 410 12.6.2 Planungsphase......Page 411 12.7 Glossar Verfügbarkeit und Nutzungsgrad......Page 412 Literatur......Page 414 13.1.1 Planungssystematik für Produktionssysteme......Page 416 13.1.2 Planungssystematik für Montagesysteme......Page 418 13.1.3 Absatzsynchrone Montageplanung......Page 423 13.2 Bewertung von Montagesystemen......Page 429 13.2.1 Nutzwertanalytische Bewertung......Page 431 13.2.2 Wirtschaftlichkeitsberechnung – Statische Verfahren......Page 433 13.2.3 Wirtschaftlichkeitsberechnung – Dynamische Verfahren......Page 437 Literatur......Page 440 14.1 Einleitung......Page 442 14.2 Entscheidungskriterien......Page 443 14.3 Betriebswirtschaftliche Auswirkung......Page 444 14.4.1 Ausgangssituation......Page 446 14.4.2 Ergebnisse......Page 447 14.4.3 Risikoabsicherung......Page 449 Literatur......Page 450 15.1 Einleitung......Page 451 15.2.1 Handlungsanleitung......Page 452 15.2.2 Auswahl der Qualifizierungsmethode und der Lernmedien......Page 455 15.3.1 Vorgehensschritte......Page 458 15.3.2 Qualifikationsförderliche Montagegestaltung......Page 459 15.3.3 Beispiel einer lernförderlichen Arbeitsgestaltung......Page 460 15.4 Lernorganisation......Page 463 15.5 Schlussfolgerungen......Page 467 Literatur......Page 469 16.1.1 Einordnung der Mikromontage in das technische Umfeld......Page 470 16.1.2 Abgrenzung der Mikromontage zu konventionellen Montagetechniken......Page 474 16.1.3 Motivation automatisierte Mikromontage......Page 476 16.2 Grundlegende Montagestrategien......Page 477 16.3.1 Montagezellen......Page 480 16.3.2 Präzisionsroboter......Page 481 16.3.4 Konzepte der Sensorführung......Page 483 16.3.5 Greifer und Zuführtechnik......Page 485 16.3.6 Umgebungsbedingungen......Page 487 Literatur......Page 488 17.1 Einleitung......Page 490 17.2.1 Übersicht......Page 491 17.2.2 Getaktete Systeme......Page 492 17.2.3 Kontinuierliche Systeme......Page 494 17.3 Zusammenfassung und Ausblick......Page 498 Literatur......Page 500 18.2 Die Kabeltypen......Page 501 18.3 Einsatzgebiete der Kabel......Page 505 18.4 Der Maschinenaufbau......Page 507 18.5.1 Ablängen und Einlegen......Page 510 18.5.2 Kabelgrundverarbeitung......Page 513 18.5.3 Kontaktbestückung......Page 515 18.5.4 Gehäusebestückung......Page 517 18.5.5 Kontrollieren......Page 519 18.5.6 Ablegen......Page 520 18.7 Zusammenfassung......Page 521 19.1 Ausgangssituation......Page 522 19.3 Vermeidung von Verschwendung......Page 523 19.4 Verrichtungsweiser Montageablauf und das Prinzip „One Piece Flow“......Page 524 19.6 Hybride Montagesysteme......Page 525 19.7 Schlussfolgerung......Page 526 B......Page 527 F......Page 528 K......Page 529 M......Page 530 P......Page 532 S......Page 533 V......Page 534 Z......Page 535 Der Montageanteil der industriellen Fertigung ist groß und die Reserven im Hinblick auf die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit aber auch bezüglich besserer Arbeitsbedingungen der Mitarbeiter sind beträchtlich. Optimierte Abläufe werden nur durch gut abgestimmte Montagebausteine erreicht, Automatisierung und manuelle Montage müssen sich dabei ergänzen. Dieses Buch bietet einevollständige, systematische Darstellung der Probleme der rationellenMontage. Es behandelt die montagegerechte Produktgestaltung und Organisationsformen der Montage, die Primär-Sekundär-Analyse zur Planung und Ermittlung des wirtschaftlichen Wirkungsgrades von Montagekonzepten, ergonomische Gestaltung der mantuellen Montage, hybride und automatische Montagesysteme einschließlich der Automatisierungsbausteine. Kapitel zur Materialbereitstellung, Montageplanung, Wirtschaftlichkeitsberechnung und zur Mitarbeiterqualifizierung runden den Inhalt ab. Neu hinzugekommen sind die Anwendungsfelder Grossgeräte und Maschinen, Erweiterungen bei Hybridsystemen, Robotereinsatz, Bildverarbeitung repräsentieren den Stand der Technik. Problemstellungen wie Flexibilisierung, Teilebereitstellung, Beschaffungskonzepte und Logistik gehören heute in eine Gesamtbetrachtung und weren ebenfalls behandelt. Neue Abschnitte zu erweiterter Montageplanung, aber auch zum Thema Mitarbeiterqualifizierung, runden das Bild ab. Das Buch legt die Grundlagen für die Entwicklung, Gestaltung und den Betrieb wirtschaftlicher Montagesysteme. TOC:Entwicklung der Montagetechnik.- MontagegerechteProduktgestaltung.- Organisationsformen der Montage.- Primär-Sekundär-Analyse eine Methode zur Planung und Ermittlung des wirtschaftlichen Wirkungsgrades von Montagekonzepten.- Manuelle Montage Bereich Kleingeräte.- Manuelle Montage Bereich Großgeräte.- Wirtschaftlichkeit manueller Montage.- Hybride Montagesysteme.- Automatische Montage.- Aufbau von flexiblen Montageautomaten mit Robotereinsatz.- Material- Teilebereitstellung in der Montage.- Integration/Kombination Teileherstellung-Montage.- Verfügbarkeit von Montagesystemen.- Planung und Wirtschaftlichkeit.- Wirtschaftliche Montage kontra Niedriglohnland.- Mitarbeiterqualifizierung in der Montage/Montagefacharbeiter.- Die industrielle Montage unterliegt einem raschen Produktwechsel, einer steigender Variantenzahl, dem Preis- und Kostendruck aus Niedriglohnländern sowie kurzen Planungshorizonten der Kunden. Dem kann wirkungsvoll durch einen ganzheitlichen Rationalisierungsansatz der Montage, eine hochflexible Montagetechnik und durch qualifiziertes Personal begegnet werden. Dieses praxisorientierte Handbuch vermittelt hierzu die Grundlagen der industriellen Montage variantenreicher Produkte der Elektro- und Feinwerktechnik, des Maschinenbaus und der Automobilzulieferindustrie. Wichtige Ansätze sind die montagegerechte Produktgestaltung, die Primär-Sekundär-Analyse, der verrichtungsweise Montageablauf, das One-Piece-Flow-Prinzip, die bevorratungsfreie Fließmontage und Hybride Montagesysteme. Die detaillierte Beschreibung der Montageplanung, der Betriebsmittel und des Montagebetriebs sowie sorgfältig ausgearbeitete Beispiele unterstützen die Umsetzung in die Praxis.