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Wirtschaftlichkeit - · PDF fileQuelle: Böhler Thyssen Welding high strength steels martensitic steels austenitic stainless steels unalloyed steels medium alloyed steels YS, TS-Parameter

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    Jens HeimbokelGelsenkirchen, 7. Oktober 2014

    WirtschaftlichkeitKosten in der Schweitechnik

  • 2

    Wirtschaftlichkeit

    In Geldsachen hrt die Gemtlichkeit auf

    David Hasselmann am 08. Juni 1847 im preuischen Landtag zu Berlin.

  • 3

    Inhalt

    Einfhrung in die Wirtschaftlichkeit Wirtschaftlichkeit in der Schweitechnik Datenerfassung Abschmelzleistung / Energiebedarf Konstruktion / Zugnglichkeit Qualitt / Schweinahtunregelmigkeiten Kostenvergleichsrechnung beim MAGM - Schweien Automatisierung

  • 4

    Kostenrechnen Warum?

    - Hier geht es um Geld

    - Angst vor dem Kollegen Roboter

    - Was tun, wenn die Konkurrenz billiger ist?

    - zu wenig investiert eingegangen

    - zu viel investiert pleite

  • 7

    Zusammenhang zwischen Produktivitt/ Wirtschaftlichkeit

  • 8

    Grundlegende Begriffe hier Kosten

    Um die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens zu steigern, muss bekannt sein:

    wo sind Kosten angefallen

    in welcher Hhe sind Kosten angefallen.

    Kosten: In Geld bewerteter Verzehr von Gtern (Definition) und Diensten zur Erstellung

    betrieblicher Leistungen.

    Kosten werden entweder fr eine Periode oder fr eine Mengeneinheit bestimmt.

  • 9

    Grundlegende Begriffe hier Kostenarten

    Kostenart

    Variable Kosten Fixe Kosten Einzelkosten Gemeinkosten

    Verndert sich in einem bestimmten Zeitraum und innerhalb bestimmter Grenzen

    Verndert sich in einem bestimmten Zeitraum und innerhalb bestimmter Beschftigungs-grenzen nicht

    Sammelbegriff aller Kostenarten, die einem Kostentrger direkt zugerechnet werden knnen

    Sammelbegriff aller Kostenarten, die einem Kostentrger nur mit Hilfe von Zuschlgen zugerechnet werden knnen

    Als Kostenart bezeichnet man nach der Art des Verzehrs an Gtern und Diensten unterteilte (Gesamt-) Kosten.

  • 11

    Grundlegende Begriffe - hier Kostentrger

    Kostentrger sind betriebliche Leistungen:

    Erzeugnisse

    Dienstleistungen bzw. zur Ihrer Erstellung erteilten Auftrge

    denen von ihnen verursachten Kosten zugerechnet werden.

    Zusammenhang zwischen Kostenart/ Kostenstelle/ Kostentrger

  • 14

    Kostentrgerrechnungen

    Es wird unterschieden in:

    1. Divisionskalkulation

    2. Zuschlagskalkulation

    ( Kalkulation mit Gemeinkostenzuschlgen)

    3. Zuschlagskalkulation mit Maschinenstundenstzen

  • 21

    Prinzip der Zuschlagskalkulation

    Selbstkosten ohne und mit Maschinenkosten (ohne SEF( Sondereinzelkosten Fertigung), EK (Entwicklung und Konstruktionseinzelkosten, und SEV (Sondereinzelkosten Vertrieb)

  • 32

    Schweikostenanalyse

    Die sinnvollste Art, Schweikosten zu analysieren, ist die Messung der Arbeitszeit, des Verbrauches an Zusatzwerkstoffen.

    Bei einer Nachkalkulation liegen diese Werte z.B. in Form von Material- und Fertigungsscheinen vor.

    Bei der Vorkalkulation gibt es verschiedene Mglichkeiten. Man kann auf Erfahrungswerte zurckgreifen z.B. wenn Bauteile sich stark hneln, auerdem kann man Daten aus entsprechenden Tabellen bzw. aus der Literatur entnehmen.

  • 33

    Ablaufabschnitte

    Ttigkeit bzw. Nutzung

    Beeinflussbar [B] Unbeeinflussbar [U]

    Voll beeinflussbar Bedingt beeinflussbar

    Bei vollbeeinflussbaren Ablufen hngt die Zeit fr das Ausfhren des Arbeitsablaufes ausschlielich vom Menschen ab ( z.B. Montage, Rsten, Schlosserarbeit, Zeichnung lesen).

    Bei unbeeinflussbaren Ablufen kann der Mensch die Zeit des Arbeitsablaufes nicht beeinflussen, wenn er die Daten des vorgeschriebenen Arbeitsverfahren- oder der -methode einhlt (berwachung automatisierter bzw. zwangsgesteuerter Prozesse)

    Bei bedingt beeinflussbaren Ablufen kann der Mensch die Zeit fr das Ausfhren des Arbeitsablaufes nur bis zu dem Grade beeinflussen, wie das Arbeitsverfahren und die Arbeitsmethode einen Spielraum zulassen ( Schweien (manuell und teilmechanisiert), Lten, Drehmaschine mit Handvorschub bedienen)

  • Wirtschaftlichkeit in der Schweitechnik

    Allgemein

  • 36

    Wirtschaftlichkeit in der Schweitechnik

    Es gibt keinen Schweiprozess, den man generell als den wirtschaftlichsten herausheben knnte. Jeder Anwendungsbereich kann auch technisch verschiedene Mglichkeiten zulassen. Ob ein Prozess eine Arbeitsaufgabe wirtschaftlich bewltigt, hngt von verschiedenen Faktoren ab wie:

    Stckzahl

    Werkstoff

    Blechdicke

    Anforderungen an die Gte

    einzusetzende Betriebsmittel vorhanden oder zu beschaffen

    Zugnglichkeit der Schweistelle

    Fertigungsort ( Werkstatt oder Baustelle)

  • 37

    Die Abschmelzleistung ist das gebruchlichste Leistungskennzeichen eines Schweiverfahrens und wird in g/min oder kg/h ausgedrckt. Die Abschmelzleistung ist ein theoretischer Wert bei 100 % Einschaltdauer (ED). Die eigentliche Leistung des Schweiers bzw. des Verfahrens ergibt sich aus der Multiplikation mit der arbeitsbezogenen ED.

    Die Abschmelzleistung eines Verfahrens ist von folgenden Faktoren abhngig:

    Stromquelle

    Elektrodenabmessung

    Elektrodenfabrikat

    Schweiposition

    Schweiwerte

    Hilfsstoffe

    Abschmelzleistung

  • 38

    Abschmelzleistung verschiedener Schweiverfahren

  • 39

    Abschmelzleistung verschiedener Schweiverfahren

  • 40

    Abschmelzleistungen beim Prozess 135 - (tMAG)

    Beispiel: 10 m/min x 4,0 g/m x 60 min/h = 2.400 g/h

  • 41

    Abschmelzleistungen fr den Prozess 121 (UP)

    Achtung: Die Angaben beziehen sich auf 100 % ED

    Quelle: nach Aichele

  • 42

    Ausbringung

    Unter Ausbringung von Stabelektroden versteht man das Verhltnis vom Gewicht des eingebrachten Schweigutes zum Gewicht des abgeschmolzenen Kerndrahtes in Prozent [%]. Sie hngt ab von den Faktoren:

    Elektrodentyp, und - Durchmesser Stromstrke Position

    Da sich die Angabe des Schweigutgewichtes ohne Schlacken, Spritzer und Reststummel versteht, betrgt die Ausbringung normaler Stabelektroden unter 100 %, bei Hochleistungselektroden kann sie bis zu 300 % betragen. Auerdem ist die Stummellnge zu bercksichtigen. Bei anderen Prozessen sind auch die Hilfsstoffe wie Gase oder Pulver von Bedeutung.

  • 43

    Beispiele unterschiedlicher Ausbringung

    98 % oberer Leistungsbereich

    G3Si1 unter Mischgas135 (tMAG)

    92 % oberer Leistungsbereich

    G3Si1 und CO2135 (tMAG)

    220 %[B(R)12]B 73111 (E)

    160 %[RR 11]RR 73111 (E)

    120 %[B 10]B 42111 (E)

    105 %[B9]B 15111 (E)

    95 %[RR6]RR 12111 (E)

    92 %[R(C)3]RC 11111 (E)

    Mgliche AusbringungTypProzess

  • 44

    Schweiposition 1

    In Zwangspositionen muss die Schweileistung verringert werden. Damit erhht sich die Schweizeit. Grund fr die hhere Leistung bei Normalposition ist das besser beherrschbare Schmelzbad, hiermit kann seine Gre erhht werden.

    Einige Hochleistungsschweiverfahren setzen bestimmte Schweipositionen voraus:

    RES ( Verbindungsschweien) s = PF

    UP w = PA, h = PB, q = PC

    Hochleistungs- E w = PA, h = PB

  • 45

    Schweipositionen nach DIN EN ISO 6947

  • 46

    Schweiposition 2

    Groe Werkstcke oder Reparaturen knnen oft nur in Zwangslagen ausgefhrt werden. Bezogen auf die Schweizeit in der optimalen Position w = PA knnen fr folgende Positionen diese Faktoren gelten (nach Aichele):

    PA (w) = 1,0

    PB (h) = 1,05 1,15

    PF (s) = 1,25 1,35

    PE () = 1,4 1,6 und mehr

    Der Spritz- und Abbrandverlust steigt in Zwangslage z.B. bei PF um ca. 13 %, bei PE um ca. 18 % beim Verfahren E ( in Normalposition ca. 5 8 %).

  • 47

    Abhngigkeit der Schweizeit von der Schweiposition

  • 48

    Vorgabezeiten in der Schweitechnik

    Die Vorgabezeit ergibt sich aus:

    1. Hauptzeiten ( Schweizeit)

    2. Nebenzeiten

    3. Erholungszeiten

    4. Verteilzeiten

  • 49

    Verringerung der Haupt (Schwei) - Zeit

    Dreh und Wendevorrichtungen- PA und PB Positionen bevorzugen

    Enge Toleranzen, genaue Nahtvorbereitung und Zusammenbau

    - Mechanisierte Verfahren whlen

    UP, MAG, MAG HL, Hochleistungs E, Flldraht- Verfahren mit hoher Abschmelzleistung

    Enge Toleranzen, gute Nahtvorbereitung, Einhaltung von a-Maen

    - Mahaltiger Zusammenbau

    Kleine ffnungswinkel, kleine Nahtdicken, DV statt V- Naht, tief a (Verfahrensprfung)

    - Kleine Einschweiquerschnitte

    Erreichbar durch Verringerung der Hauptttigkeiten

  • 50

    Verringerung der Nebenttigkeiten

    Krane, HubtischeGeeignete Hebevorrichtungen whlen

    RR statt B, agglomerierte Pulver- Elektroden und Pulver mit guter

    Schlackenentfernbarkeit verwenden

    Cu- Schienen, Pulverkissen, Keramikunterlage, Flachbadsicherung, Al- Strangpressprofile

    - Badsicherung benutzen

    Mischgase benutzen, Pulsend schweien- Verputzen verringern

    - Diese mglichst sinnvoll konzipieren- Vorrichtungen zum Wenden und Spannen

    Fernregler, Leistungspotentiometer, Programmspeicher

    - Einfache Bedienung von Schweistromquellen

    - Schweiplne erstellen- Optimale Schweifolge beachten

    Erreichbar durchVerringerung von Nebenttigkeiten

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    Beispiele fr verfahrensbezogene Nebenzeiten

    Pulver auffllen

    Naht reinigen

    Brenner ausrichten

    Einstellwerte ndern

    UP

    Brenner reinigen

    Einstellwerte ndern

    Dse einsprhen

    MAG

    Elektrode wechseln

    Umhllung fr besseres Znden entfernen

    Schlacke entfernen

    Strom ndern

    E

    NebenzeitVerfahren

  • 53

    Verbrauchsgter

    Kosten steigen