Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schmiedeunternehmen können Kosten sparen – dank optimaler Losgröße

24.09.2015

Schmiedeunternehmen können ihre Produktionskosten senken, wenn sie die Losgröße richtig wählen – also die Anzahl der Bauteile, die sie in einem Durchgang fertigen. Denn von dieser Zahl hängen nicht nur die Lager- und Rüstkosten ab, sondern auch der Verschleiß der Werkzeuge. Welche Losgröße optimal ist, untersuchen Wissenschaftler des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) in einem neuen Forschungsprojekt.

Wie schnell ein Schmiedewerkzeug verschleißt, hängt auch von der Losgröße ab – also der Anzahl der Bauteile, die in einem Durchgang umgeformt werden. Vor jedem Schmiedezyklus wird das Werkzeug erwärmt, anschließend kühlt es wieder ab. Diese thermische Belastung sorgt ebenso für Verschleiß wie die mechanische Belastung, wenn der heiße Stahl unter sehr hohen Kräften in Form gepresst wird.


Welche Losgröße ist optimal? Wie viele Bauteile auf einmal produziert werden, wirkt sich nicht nur auf die Lager- und Rüstkosten aus, sondern auch auf den Verschleiß.

Foto: IPH


Wie lang hält das Werkzeug? Für Verschleiß sorgen nicht nur die hohen Kräfte beim Schmieden, sondern auch das Erwärmen und Abkühlen in jedem Durchgang.

Foto: IPH

Je häufiger das Werkzeug erwärmt und abgekühlt wird, desto schneller verschleißt es – und desto teurer wird die Instandhaltung. Um Kosten zu sparen, sollten Unternehmen also Aufträge zusammenfassen und möglichst viele Teile auf einmal herstellen, statt die gleiche Anzahl Bauteile auf mehrere Fertigungsdurchgänge zu verteilen. Denn aus schmiedetechnischer Sicht gilt: Je größer das Los, desto niedriger die Werkzeugkosten.

Doch der Verschleiß ist nicht alles. Hohe Losgrößen sorgen nämlich dafür, dass das Unternehmen viel Material auf Lager halten und viele halbfertige Bauteile zwischenlagern muss, die es noch nicht verkaufen kann. Logistiker bezeichnen dies als Kapitalbindung und raten Unternehmen, möglichst geringe Stückzahlen zu fertigen, um diese Kosten zu senken. Aus logistischer Sicht gilt also: Je kleiner das Los, desto niedriger die Lagerkosten.

Ein weiterer Faktor ist die sogenannte Rüstzeit. Zwischen zwei Schmiedezyklen werden Werkzeuge ausgetauscht, um auf der gleichen Maschine ein anderes Produkt fertigen zu können. Während die Maschine umgerüstet wird, kann sie nichts herstellen. Um möglichst wenig Zeit zu verschwenden, wäre es also sinnvoll, viele gleichartige Bauteile auf einmal zu fertigen und nur selten umzurüsten. Hier gilt: Je größer das Los, desto niedriger die Rüstkosten.

Die optimale Losgröße ist daher nicht leicht zu bestimmen. Wissenschaftler aus Hannover wollen dies in einem neuen Forschungsprojekt dennoch versuchen – und dabei erstmals den Werkzeugverschleiß einbeziehen. Denn mit den bisher üblichen logistischen Modellen lässt sich lediglich ein Kompromiss zwischen Kapitalbindung und Rüstzeiten finden. Der Verschleiß bleibt außen vor, obwohl er über die nötige Instandhaltung der Werkzeuge ebenfalls hohe Kosten verursacht.

In Schmiedeexperimenten wollen die Forscher zunächst herausfinden, wie genau sich die Losgröße auf den Verschleiß auswirkt. Im nächsten Schritt entwickeln sie einen Softwaredemonstrator, der die optimale Losgröße ermitteln und dabei alle drei Faktoren berücksichtigen soll: Lagerkosten, Rüstkosten sowie verschleißbedingte Werkzeuginstandhaltungskosten. Die Forschungsergebnisse sollen vor allem kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zu Gute kommen: Sie können in Zukunft unkompliziert die optimale Losgröße bestimmen – und so ihren Verschleiß und damit die Produktionskosten senken.

Gefördert wird das Projekt „Losgrößenoptimierter Werkzeugeinsatz (LöWe)“ über die AiF. Als Industriepartner beteiligen sich bereits mehrere kleine Schmiedeunternehmen und ein großer Automobilkonzern. Weitere Unternehmen, die sich für das Forschungsprojekt interessieren, melden sich bis zum 30. November bei Johannes Richter, Projektingenieur am IPH. Zu erreichen ist er unter der Telefonnummer (0511) 279 76-333 und per E-Mail an richter@iph-hannover.de.

Weitere Informationen:

http://www.iph-hannover.de

Susann Reichert | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Das Auto lernt vorauszudenken
28.06.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Stresstest über den Wolken
21.06.2017 | Hochschule Osnabrück

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Revolutionäres Desinfektionsverfahren und Referenzmaterial für Genanalysen sind UNIQUE-Sieger

28.06.2017 | Förderungen Preise

Förderung BIOPRO GmbH mit 1,64 Millionen Euro

28.06.2017 | Förderungen Preise

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie