Ferti­gungs­typen im Überblick - Ferti­gungs­ver­fahren

Fertigungstypen im Überblick

Einleitung: Definition Fertigungstypen

1. Einzelfertigung

1.1 Werkstattfertigung

1.1.2 Werkstattfertigung im Betrieb / Unternehmen

1.1.3 Werkstattfertigung im Unterricht

1.2 Gruppenfertigung

1.2.1 Gruppenfertigung im Betrieb

1.2.2 Gruppenfertigung im Unterricht

2. Mehrfachfertigung

2.1 Serienfertigungen

2.1.1 Serienfertigung im Betrieb

2.1.2 Serienfertigung in der Schule

2.2 Massenfertigungen

2.2.1 Fließfertigung (Straßen- und Linienfertigung)

2.2.1.1 Fließfertigungen im Betrieb

2.2.1.2 Fließfertigungen in Unterricht

2.3 Sortenfertigungen

2.3.1 Sortenfertigung im Betrieb

2.3.2 Sortenfertigung in der Schule

2.4 Chargenfertigungen

2.4.1 Chargenfertigung im Betrieb/Schule

3. Kapazitäts- und Kostenplanung

3.1 Kapazitätsplanungen

3.2 Kostenplanungen

3.3 Kapazitäts- und Kostenplanung in der Schule

4. Fazit

Einleitung: Definition Fertigungstypen

Aus der Ein- bzw. Unterteilung von Fertigungsverfahren ergibt sich der Fertigungstyp. Bei der Festlegung des Fertigungstyps geht es um die innerbetriebliche Standortwahl. Es handelt sich um die organisatorische Gestaltung der Bearbeitungsreihenfolge der Erzeugnisse und die Zuordnung der Aufgaben zu den Arbeitsplätzen. Er wird je nach der Wiederholungshäufigkeit der Fertigung in Einzelfertigung (Herstellung einer einzelnen Mengeneinheit) oder Mehrfachfertigung (Herstellung mehrerer Mengeneinheiten, unterteilt in Serienfertigung, Massenfertigung, Sortenfertigung) unterteilt.

Abgrenzungskriterium ist die Häufigkeit der Wiederholungen eines bestimmten Fertigungsvorgangs. Fertigungstypen orientieren sich an der Erzeugnis Menge sowie an Besonderheiten des jeweiligen Produktionsverfahrens.

1. Einzelfertigung

Bei der Einzelfertigung wir von einem Produkt nur eine einzige Einheit gefertigt. Die Fertigung erfolgt meist auf Bestellung. Ein Unternehmen mit Einzelfertigung arbeitet in der Regel auftragsbezogen und kann auf diese Weise auf die Kundenwünsche eingehen. Dieser Fertigungstyp beruht nicht auf einem festen Produktionsprogramm, sondern es werden jene Güter produziert, die sich mit den vorhanden Produktionsanlagen und Arbeitskräften herstellen lassen. Überwiegend werden so Schwermaschinen, Gebäude, Brücken, Häuser sowie individuelle Möbelstücke hergestellt.

Der Vorteil bei diesem Fertigungstypen ist vor allem die schnelle Anpassung an Marktveränderungen, der Nachteil wiederrum der hohe Preis für die einzelnen Stückkosten. 1

1.1 Werkstattfertigung

Sie ist dadurch charakterisiert, dass Maschinen und Arbeitsplätze mit gleichartigen Arbeitsverrichtungen zu einer fertigungstechnischen Einheit, einer Werkstatt, zusammengefasst werden (z. B. Dreh-, Fräs-, Bohr-, Schleif-, Montagewerkstatt). Die Werkstattfertigung eignet sich vor allem für die Einzel- und Kleinserienfertigung, da überwiegend Mehrzweckmaschinen eingesetzt werden, die einen Wechsel im Produktionsprogramm in bestimmten Grenzen zulassen.

Sie ist typisch für handwerkliche Betriebe.2

1.1.2 Werkstattfertigung im Betrieb / Unternehmen

Die Werkstattfertigung ist die älteste bekannte Organisationsform, welche mit gleichartigen Maschinen ortsfest geprägt ist, sowie von einem unstetigen Förderablauf. Die Arbeitsplätze sind räumlich, kosten- und verantwortungsgemäß zusammengefasst. Hier werden die Fertigungsabteilungen also nach gleichartiger

Tätigkeit zu einer „Werkstatt“ zusammengefasst. Damit müssen die anzufertigen Werkstücke zur Bearbeitung teilweise von Werkstatt zu Werkstatt befördert werden, wobei Rückläufe oder Kreuzungen auftreten können. Sprich, es kann dabei eine einzelne Werkstatt mehrmals oder auch niemals durchlaufen. Die Werkstattfertigung hat lange Transportwege zur Folge. In den einzelnen Betrieben können sich zudem lang.....[Volltext lesen]

Der Lehrer steht beim Erarbeiten des Projektes dem Schüler stets zur Seite. Er reagiert auf Fragen und hilft auftretende Schwierigkeiten zu meistern.

1.2 Gruppenfertigung

Die Gruppenfertigung ist eine Übergangsform von der Werkstatt- zur Reihenfertigung. Hierbei werden verschiedenartige Maschinen (z. B. Bohrmaschine, Stanze, Presse, Schleifmaschine) einer Arbeitsgruppe zugeordnet, die gleichartige Fertigteile erstellt. Es kommt des Öfteren vor, ein Produkt nicht nur in reiner Fließfertigung („Erfolgt die Anordnung der Betriebsmittel und der Arbeitsplätze nach dem Produktionsablauf, das heißt vollzieht sich der Durchfluss des Materials vom Rohstoff bis zum Fertigprodukt von Produktionsstufe zu Produktionsstufe ohne Unterbrechung, so spricht man von Fließfertigung“5) herzustellen.

Daher werden bei der Umsetzung eines Kundenauftrages immer häufiger Kombinationen von verschiedenen Fertigungsverfahren angewendet, bei denen eine Gruppe von Mitarbeitern die Verantwortung für die Produktion einer Produkt oder Baugruppe übergeben wird. Hierzu werden die Arbeitsplätze sowie Maschinen, welche für die Produktion erforderlich sind, zu einer Fertigungsgruppe zusammengefasst.

Nach dieser Zusammenfassung übernehmen die Mitarbeiter in Eigenverantwortung die Steuerung und Organisation der Produktion auch „Fließinsel“ genannt. Die spätere Zusammensetzung der einzelnen Produkte ergibt dann das ganze vollständige Ergebnis. Im Vergleich zur Werkstattfertigung lassen sich einige Vorteile, welche für die Gruppenfertigung sprechen, finden, wie zum Beispiel die geringe Umrüstungszeit, die bessere Ausnutzung der Kapazitäten, den kürzeren Transportwegen, der geringeren Pufferbestände, der Übersichtlichkeit, sowie der kürzeren Durchlaufzeit.

1.2.1 Gruppenfertigung im Betrieb

Um eine starken psychologischen Belastung der Arbeitskräfte bei Fließfertigung zu vermeiden, da dieser Vorgang nicht sehr abwechslungsreich ist, versucht man durch teilweise Ausgliederung von Funktionen des Fließbandes, den Mitarbeitern Abwechslung zu gewährleisten. Im Rahmen der Gruppenarbeit erfolgen z. B. eine Erweiterung der individuellen Entscheidungs- und Kontrollerlaubnis, eine Übernahme von Verantwortung und die Verteilung von Kompetenzen auf eine Arbeitsgruppe.

Innerhalb der Arbeitsgruppe kommt es zu einem Wechsel der Tätigkeiten und Aufgaben der einzelnen Gruppenmitglieder sowie zu einer Arbeitsanreicherung durch Einbeziehung von Vorbereitungs- und Überwachungsaufgaben. In der folgenden Grafik ist der von mir erklärte Typ veranschaulicht.6

Abbildung 2

1.2.3 Gruppenfertigung im Unterricht

Die Gruppenfertigung scheint mir persönlich im Zusammenhang mit der Fließfertigung zur Umsetzung im Unterricht kaum realisierbar. Jedoch wäre es möglich eine Projektarbeit zu planen, bei welcher die ganze Klasse beteiligt ist. Die Schüler werden je nach Größe der Klasse in passende Gruppen unterteilt. Diese Arbeitsgemeinschaften bekommen jeweils den gleichen Arbeitsauftrag.

Beispielsweise das Erstellen eines Kaugummiautomaten. So müssen die Schüler innerhalb ihrem Teams eine Übernahme von Verantwortung und die Verlagerung von Kompetenzen auf eine Arbeitsgemeinschaft selbst in die Hand nehmen. Zudem kommt es zu einer Arbeitsanreicherung der einzelnen Gruppenmitglieder, da sie durch Einbezug in Vorbereitungs- und Überwachungsaufgaben das Werkstück selbstständig herstellen müssen.

Pädagogisch wäre die Umsetzung eines solchen Projektes sehr wertvoll, ich könnte mir vorstellen dass es sogar ab der 7. Klasse mit leichten Werkstücken möglich wäre. Die Schüler müssen dadurch selbst ihre persönlichen Stärken finden und gekonnt im Team umsetzen. Zudem müssen Sie selbständig denken und planen, sowie sich mit dem gestellten Werkthema auseinandersetzen, ohne gedankenlos den Anweisungen .....

Fällt eine Maschine oder ein Mitarbeiter aus, so wird der ganze Fertigungsprozess gestört und es entstehen ungeplante Zwischenlager. Ein letzter aber wichtiger Nachteil sind die sozialen- und psychischen Probleme, welche infolge der eintönigen Arbeit bei einzelnen Mitarbeiter entstehen können. Die Fließfertigung fördert nämlich meist eine Spezialisierung auf eine bestimmte Tätigkeit mit wenig Kompetenzen und Verantwortung sowie wenig Kontakten mit anderen Mitarbeitern.12

2.2.1.1 Fließfertigung im Betrieb

„An jedem Arbeitsplatz nimmt man eine andere Verrichtung am gleichen Bearbeitungsobjekt vor (Objektzentralisation). Die Werkstücke gleiten in einer für alle Arbeiten gleichen Taktzeit (= Zeitspanne vom Beginn eines Arbeitsganges bis zum Beginn des nächsten gleichartigen Arbeitsganges) gleichmäßig oder auch ruckweise an den einzelnen Arbeitsplätzen vorbei.

Die Fertigung ist eine große Anzahl von kleinen, unselbständigen Verrichtungen zerlegt (Arbeitszerlegung).“13

2.2.1.2 Fließfertigungen in Unterricht

Laut Lehrplan soll der Schüler in der 8. Klasse an der Mittelschule im Technikzweig ein Projekt erarbeiten: Herstellung eines Gebrauchsgegenstandes in Fließfertigung

„Lernziele: Die Schüler fertigen einen Gebrauchsgegenstand unter Verwendung arbeitsteiliger Fließfertigung. Dabei sollen sie die in den Materialbereichen gewonnen Fähigkeiten und Fertigkeiten übertragen und möglichst eigenständig nach konkreter Auftragssituation umsetzen. Durch eine gezielte Betriebserkundung werden die Schüler auf notwenigen Planungs- und Durchführungsaspekte des neuen Fertigungsverfahrens aufmerksam“

„Projektmethodische Lernziele: In Abstimmung mit dem Leitfach Arbeit-Wirtschaft-Technik führen die Schüler ein Technikprojekt durch. Dabei sollen sie die Projektmethode als Lernmethode nutzen. Sie sollen erfahren, dass es sinnvoll und zielführend ist, ein Arbeitsvorhaben gemeinsam zu planen, zu organisieren und zu strukturieren. Bei der Durchführung des Projekts sollen die Schüler möglichst eigenstündig vorgehen und ihren eigenen Kenntnisse und Fähigkeiten entsprechend Aufgaben übernehmen.

Dabei sollen sie Kenntnisse aus einer vorbereitenden Betriebserkundung in ihre Arbeit einfließen lassen.“14

Dieser kann in Word angefertigt werden. Nicht zu vergessen das Erstellen von Skizzen auf der Zeichenplatte sowie einer Technischen Zeichnung namens „Insektenhotel“ mit dem Programm Solid Edge. Hier kann anschließend mit den gefertigten Zeichnungen in Mathematik eine Bedarfsberechung von Materialien und Werkzeugen durchgeführt werden. Dies kann gut in den Fächern der Technischen Theorie umgesetzt werden.

Der Produktablauf wird jetzt geplant. Die notwendigen Materialien und Werkzeuge verteilt. In den Gruppen werden unterschiedliche Aufgaben gleichzeitig angegangen. Gruppe A fertigt beispielsweise fertigt die Seitenteile des Außengehäuses. Gruppe B hingegen kümmert sich um den Deckel. Die Arbeiten sind so verteilt, dass das Projekt trotz der Arbeitsaufteilung an Tag „x“ fertig wird und zusammengefügt werden kann.

Nach der Ausführung der Anfertigung des Werkstückes, bzw. führen die Schüler eine Qualitätskontrolle bei den jeweilig anderen Teams durch. Die Arbeitsergebnisse werden gemeinsam ausgewertet und beurteilt. Die Reflexion zu diesem Projekt erfolgt im Unterricht, indem Vor- und Nachteile der „Fließfertigung“ anhand der verübten Aufgaben besprochen werden. Die Schüler erstellen zudem eine Präsentation, was in KT durchgeführt werden kann.

Jedoch wird hier nur der Projektverlauf wiedergegeben.

Dieses Projekt ist prägend auf die Vorbereitung der nachschulischen Lebenswelt. Die Schüler fühlen sich durch die hier fächerübergreifende Tätigkeit in den Fächern Technik, Arbeit-Wirtschaft-Technik und Technisches Zeichnen und KT in ihrem Handeln sicher. Dies weckt außerdem ihre Kompetenzbereitschaft zu dem Thema „Fließfertigung“. Was sich anfangs doch sehr trocken und „langweilig“ anhört.

Die Schüler fördern den Gruppenzusammenhalt, da sie nur als Team das Projekt abschließen können. Sie müssen durch Erarbeitung verschiedener Stationen, wie z. B. dem Verteilen der Arbeitsaufgaben oder dem Erstellen von Präsentationen stets im Austausch untereinander sein. Das stärkt den Teamgeist. Das Gute an einer Projektaufgabe ist, dass jeder Schüler sich einbringen muss.

So wird ganz automatisch die Kooperationsbereitschaft, die Kommunikationsfähigkeit, die Teamfähigkeit, sowie Kritikfähigkeit, Kreativität, Logisches Denken, Planungsfähigkeit und das Problembewusstsein gefördert.

Durch den berufsorientierten Unterricht entwickeln die Schüler dank der konkreten Hilfe ihre persönlichen Stärken und Schwächen. Projekte welche Einblick auf die Arbeitswelt ermöglichen, lassen die Schüler den Wert einer qualifizierten Berufsausbildung erkennen. Sie zeigen, dass es im späteren Berufsleben nicht nur um die fachlichen Stärken geht sondern genauso um die sozialen und pe.....