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Prüfung der Herstellbarkeit des Produktes

Normen zur Prüfung der Herstellbarkeit eines Produktes hier

Ziel u. Zweck:
Das Produkt muss unter den vorgeschlagenen Produktions-, Montage-, Inbetriebnahme- und Einsatzbedingungen realisierbar sein. Herstellbarkeit bedeutet auch Technologieverfügbarkeit, Fähigkeit bzw. Beherrschbarkeit der verfügbaren Prozesse, der Herstellverfahren und der Fertigungseinrichtungen; Besonders wichtig ist, dass das Produkt zu konkurrenzfähigen Kosten herstellbar ist.

Querverweis:
Insbesondere bei Zuarbeiten oder Fremdfertigung für Dritte sowie die immer stärkere Weiterentwicklung der Zulieferer von Einzelkomponenten-Lieferanten zu System-Lieferanten mit einer Übernahme von Entwicklungsaufgaben bzw. gemeinsamer Entwicklungsarbeit macht diese Prüfung der Herstellbarkeit zu einer wichtigen Aufgabe.

Prüfung auf Herstellbarkeit und Fertigbarkeit

Die Prüfung auf Herstellbarkeit und Fertigbarkeit eines neuen Produktes gibt an, ob dieses mit den bestehenden Herstellverfahren (Herstellprozessen) oder Fertigungseinrichtungen hergestellt werden kann, oder ob hierfür neue Fertigungsverfahren (Prozesse) entwickelt werden müssen und/oder ob neues Fertigungsequipment angeschafft werden muss. In manchen Branchen erfordern neue Produktgenerationen (Beispiel Halbleiterbranche, Produkt dynamischer Speicher) auch gänzlich neue Herstellmethoden und Herstellprozesse, welche weiters die Verwendung von gänzlich neuem Equipment erfordern. Auch bei der Vertragsprüfung muss eine Prüfung auf Herstellbarkeit und Machbarkeit erfolgen.

Prozess- Entwicklungsphase

Herstellbarkeit und Fertigbarkeit

Gefordert sind die Realisierbarkeit des Produktes, eingeschlossen spezielle Prozesserfordernisse, Mechanisierung, Automatisierung, Montage und Einbau von Komponenten. Dieser Abschnitt beinhaltet die Ausarbeitung eines Arbeitsplanes, in welchem festgelegt wird, welche Fertigungsmittel, Herstellverfahren, Materialien und Hilfsmittel für die Herstellung eines Bauteiles eingesetzt werden sollen. Dieser Arbeitsplan soll Vorgaben beinhalten für:

Vom Produktentwickler wird gefordert, nach Vorliegen der technischen Produktspezifikation die

zu definieren.

Dabei zeigt sich, dass das neu entwickelte Produkt entweder mit den vorhandenen Prozessen (Fertigungseinrichtungen) hergestellt werden kann oder es müssen Alternativen geprüft werden.

Prüfung der (bestehenden) Fertigungseinrichtungen
Entwicklung neuer Fertigungsprozesse und/
oder neuer Fertigungseinrichtungen

Outsourcing auf Fremdfertigungen

Prüfung der (bestehenden) Fertigungseinrichtungen (sowohl eigene als auch fremde)

Häufig bedarf es gar keiner separaten Prozessentwicklung, um ein neues Produkt zu fertigen. Das bedeutet dann, dass das neue Produkt auf den bestehenden Fertigungseinrichtungen und mit den bestehenden Prozessen fertigbar ist. Überlegungen, ob das geplante Produkt noch mit den alten Fertigungseinrichtungen gefertigt werden kann oder ob dafür neue Maschinen (z.B. mit einer höheren Genauigkeit, größerem Durchsatz u. ähnliches) angeschafft oder neue Herstellverfahren entwickelt werden müssen, gehören hierher. Durch ordentliche Planungstätigkeit an dieser Stelle erhält man eine stabilere Fertigung und dadurch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit durch weniger Ausschuss (höhere Ausbeuten) und eine ruhigere Fertigung mit weniger Trouble- Shooting usw. Die Designabteilung muss das Produkt so entwickeln, dass es zu den vorgeschlagenen (bestehenden oder neu zu entwickelnden) Prozessen bzw. zum Fertigungsequipment (bestehend oder neu anzuschaffend) passt. Das kann in einem Fall bedeuten, dass ein neues Produkt auf dem bestehenden Maschinenpark gefertigt werden kann. Im einfachsten Falle einer mechanischen Fertigung kann das bedeuten, dass das neue Produkt mit den bestehenden Drehbänken, Schweißautomaten usw. herstellbar ist. Vielleicht werden einige, spezielle Werkzeuge oder Materialien benötigt. Allerdings ist auch dieser Fall von der Designabteilung dokumentiert nachzuweisen (z.B. dass die Genauigkeit des vorhandenen Equipments für das neue Produkt ausreicht). Die Überprüfung kann jedoch auch ergeben, dass erforderliche Toleranzen nur mit einer neuen Präzisionsdrehbank einzuhalten sind oder höhere Durchsätze eine Aufstockung oder moderneres Equipment erforderlich machen. Wesentlich ist dabei jedoch für das Verständnis, dass in beiden Fällen der Drehprozess oder Schweißprozess selbst unverändert bleiben. Erst die Verwendung neuer Materialien könnte auch an den Prozessen selbst Anpassungen oder Neuentwicklungen erfordern

Entwicklung neuer Fertigungsprozesse und/oder neuer Fertigungseinrichtungen im High-Tech-Umfeld

Enge Verknüfpung von Produkt und Prozess bei sehr komplexen Produkten

Meist in Fällen hochkomplexer Produkte (Produktkomplexität) sind Produkt/Prozesse eng miteinander verknüpft. Daher sind in solchen Fällen auch die Fertigungsmittel und Prozesse für das neue Produkt bzw. gemeinsam mit diesem neu zu entwickeln. Das können sein z.B. neue, speziell für das neue Produkt optimierte Fertigungsstraßen oder neue (z.B. genauere) Prozesse. In der Halbleitertechnik sind neue Produkte entweder mit einer bestehenden Prozesstechnologie fertigbar oder aber es muss dafür ein neuer Prozess (neue Technologie) entwickelt werden. Das heißt, i.d. Regel werden auch in der Halbleitertechnik die Produkte von der Produktentwicklung (durch Nachrichtentechniker/ Elektroniker) für bestimmte Prozesstechnologien entwickelt, welche selbst wiederum von Technologen (Halbleiterspezialisten, Festkörperphysiker) produktunabhängig entwickelt wurden.

Beispiel Halbleitertechnik
Es gibt in der Halbleitertechnik Beispiele, wo ein neues Produktdesign nur gemeinsam mit einer neuen Prozesstechnologie entwickelt werden kann, da hier Produkt- und Prozesseigenschaften so eng verkoppelt sind. Die Entwicklung einer neuen Produktgeneration (z.B. eine neue Speichergeneration mit noch größerem Speicherinhalt) geht meist Hand in Hand mit der Entwicklung einer neuen Technologiegeneration (die Transistoren bzw. Speicherzellen werden noch kompakter angeordnet). Meist erfordert das die Entwicklung neuer Herstellverfahren u. -Prozesse. Weiters benötigt man ein genaueres Herstellequipment, bessere Reinräume, kurz eine Vielzahl von Maßnahmen werden erforderlich. Diese Entwicklung muss vor oder zumindest parallel zur elektrischen Schaltungsentwicklung ablaufen, da die elektrischen Inputdaten der Schaltungsberechnungs-Software wie Widerstände, Kapazitäten etc. wiederum ein wesentliches Ergebnis der Transistor- bzw. Speicherzellenentwicklung darstellen. In solchen Fällen sind Produkt- und Prozessentwicklung auf das engste miteinander verkoppelt. Mit der Zunahme der Taktfrequenzen bei digitalen Schaltungen und generell bei analogen Schaltungen wird diese Verkopplung von Produkt und Prozess immer enger, sodass man das eine nicht mehr getrennt vom anderen entwickeln kann. Ein weiterer Aspekt dieses Punktes ist auch darin zu sehen, dass Produkte oder Prozesse vor der Fertigungseinführung aus entwickelt sein müssen, da sonst eine Flut von Änderungen während der Serienfertigung anfällt. Hierin sind uns Europäern die Japaner ein Vorbild ([2], S.38). Für den Fall, dass ein Produkt in der eigenen Fertigung nicht gefertigt werden kann oder (z.B. aus Kostengründen) nicht gefertigt werden soll, besteht die Möglichkeit der (teilweisen) Inanspruchnahme von Fremdfertigungen oder der Inanspruchnahme eigener Fertigungsstätten in Billiglohnländern.

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Literaturhinweise

  1. Danzer, H.H.: "Qualitätsmanagement im Verdrängungswettbewerb- Der Schlüssel zum Überleben im Käufermarkt" TAW-Verlag Wuppertal ISBN 3-930526-01-8 und Verlag Industrielle Organisation Zürich 1995 ISBN 3-85743-979-3
  2. Danzer,H.H.:"Qualitätsmanagement", Vorlesungsskriptum TU Graz
  3. Maurer,K.: "PRA-Produkt Risiko Analyse", Dissertation an der TU Graz 1994, Fak.f.Maschinenbau, Inst.Fertigungstechnik
  4. Maurer,K.: "PRA-Produkt Risiko Analyse- Qualität im Produkt-Design", Inst.Fertigungstechnik der TU Graz 1994