Konstruktionspraxis im Maschinenbau

2 Fertigungs- und kostengerechtes Gestalten (S. 31-32)

Fertigungsgerechtes und kostengerechtes Gestalten sind untrennbar verknüpft, denn es geht beim fertigungsgerechten Gestalten keineswegs nur darum, dass ein Bauteil überhaupt herstellbar ist, sondern dass es bei voller Erfüllung der Funktion mit möglichst geringen Gesamtherstellkosten gefertigt und montiert werden kann. Wenn im weiteren Text nur mit dem Begriff fertigungsgerecht gearbeitet wird, ist also immer die synonyme Bedeutung des Titels gemeint.

2.1 Die Verantwortung des Konstrukteurs

Auf dem Weg zum fertigungsgerechten Bauteil bzw. Erzeugnis helfen die in [34] dargelegten und erläuterten Regeln F1 bis F4, sie lassen sich durch Regeln zur Gestaltung von Gussstücken, Schweißkonstruktionen und Blechteilen sowie zur spanenden Bearbeitung und Montage untersetzen – siehe Tafel 2.1.

Werkstoff gut ausnutzen!
Rohteil gleich Fertigteil (z. B. bearbeitungsfreie Gussstücke) oder
Rohteil dem Fertigteil weitgehend angenähert
Stufenarmen Fertigungsprozess anstreben!
Minimale Anzahl von Aufspannungen anstreben!
In einer Aufspannung fertig bearbeiten!
Wenige Einzelteile anstreben!

Grundregeln und Kernaussagen zur Gestaltung von Guss-, Schweiß- und Blechkonstruktionen Gussstücke lassen komplizierte Gestalt zu, aber nicht jede Gestalt ist ökonomisch vertretbar! Schweißkonstruktionen kennen keine Baugrößenbegrenzung und benötigen kein Modell. Die beste Schweißkonstruktion hat wenige Schweißnähte!

Bei Blechkonstruktionen ist die gleichmäßige Wanddicke durch geschickte Gestaltung zu kompensieren!

Blech- und Schweißkonstruktionen kennen keine technologisch bedingte Mindestwanddicke – Leichtbau ist Pflicht!

Tafel 2.1 Regeln des fertigungsgerechten Gestaltens

In [34] ist das fertigungsgerechte Gestalten eingeschränkt auf die Mengenbereiche der Einzel- und Kleinserienfertigung. Für Studierende des Maschinenbaus wird damit nach dem Technischen Zeichnen die Grundlage für den Einstieg in die Maschinenelemente und die ersten Konstruktionsbelege gebildet. Das vorliegende, darauf aufbauende Buch erfasst auch die Bereiche der Serien- und Großserienfertigung. Dabei ist es nicht möglich, auch nur annähernd eine Vollständigkeit zu erreichen, wenn es ein handhabbares Buch sein soll – allein die Fülle der Fertigungs- und Fügeverfahren lässt das nicht zu.

Da unter Nutzung der fertigungstechnischen Möglichkeiten und Einrichtungen eigentlich jede beliebige Gestalt erzeugt werden kann (Bild 2.1), steht für den gestaltenden Konstrukteur grundsätzlich immer die Frage:

Was ist bezahlbar? Oder besser gefragt:
Wie ist minimaler Aufwand – von Teilefertigung bis Endmontage – erreichbar?

Bild 2.1 Fertigungsgerechtes Gestalten, was ist möglich? Das geschmiedete Tor (Detail) und die Blechtreibarbeit (Goldener Reiter, Dresden) geben die Antwort: Alles!
(Abbildungen sind kein Bestandteil der Leseprobe)

Es gibt Bemühungen, dem Konstrukteur die Quellen aller Herstellkosten zu benennen und die Kosteneinflüsse zu verdeutlichen – siehe [15]. Dieser Ansatz ist gut, er darf aber nicht darin gipfeln, den Konstrukteur zum Kostenrechner zu entwickeln. Der Konstrukteur hat sein eigenes Aufgabenfeld, aber braucht Unterstützung.

Kostendenken ist Gemeinschaftsaufgabe! (frei nach [15])

Das trifft insbesondere für den Anfang einer Neuentwicklung zu, der nie allein von der Konstruktionsabteilung getragen werden sollte. Einige weitere Aussagen hierzu sind im Abschnitt 5.1 dargelegt. Welche Möglichkeiten kann aber den Konstrukteur direkt erreichen? Hierzu empfiehlt [15]:

Der Konstrukteur informiert sich selbst im Unternehmen (sollte selbstverständlich sein)

Der Konstrukteur wird vom Fertigungsberater informiert
nach Anruf
bei Rundgang zu festen Zeiten
durch ständigen Kontakt – Berater hat seinen Arbeitsplatz im Konstruktionsbüro
und übt fertigungstechnische Zeichnungskontrolle aus
Der Konstrukteur kontaktiert den entsprechenden Zulieferer (Gießerei, Modellbau usw.)

Versteht es der Konstrukteur, zum richtigen Zeitpunkt seiner Konstruktionsarbeiten dem Berater die richtigen Fragen zu stellen, kann diese Art der Unterstützung sehr hilfreich sein. Vom Berater sind durchaus wichtige Hinweise zu erhalten.