Auf die optimale Losgröße kommt es an

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.

Neues Forschungsprojekt
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 Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen). Als Industriepartner beteiligen sich bereits mehrere kleine Schmiedeunternehmen und ein großer Automobilkonzern.

Quelle: IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH Bildtext: Wie viele Bauteile auf einmal produziert werden, wirkt sich nicht nur auf die Lager- und Rüstkosten aus, sondern auch auf den Verschleiß. (Foto: IPH)