Krehl & Partner - Die Value Manager

Transkript

1 1

2 2

3 Materialeinsparung beginnt bei der Produktentwicklung EnBW, Stuttgart 22. November

4 Übersicht Krehl & Partner Eine kurze Vorstellung Materialkosten Entwicklung von Materialpreisen Wo werden Materialkosten festgelegt? Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung Beispiele Förderprogramm des BMWi zur Verbesserung der Rohstoffund Materialeffizienz Fazit 4

5 Krehl & Partner >> Eine kurze Vorstellung Krehl & Partner wurde 1969 durch Prof. Hermann Krehl, dem deutschen Vater der Wertanalyse gegründet. Sitz von Krehl & Partner ist Karlsruhe 19 Mitarbeiter, industrieerfahrene Ingenieure mit betriebswirtschaftlicher Zusatzqualifikation als Projektleiter und Berater Führende Unternehmensberatung für Wertanalyse und Value Management International tätig mit Schwerpunkt im deutschsprachigen Raum Fokus auf mittelständisch strukturierte, produzierende Unternehmen Branchenschwerpunkte Maschinenbau, Medizintechnik, Elektrotechnik Realisierungsbegleitung bis zum Nachweis der Wirksamkeit von Projekten Besondere Kompetenz bei Produkt- und Prozessoptimierung Zertifizierte Berater der Deutschen Materialeffizienzagentur 5

6 Materialkosten >> Materialkostenanteile an Produkten Bearbeitungsaggregat einer Druckmaschine Statisches Mischelement aus Kunststoff Bearbeitungszentrum für die Klebetechnik 74% der Gesamt-HK 28% der Gesamt-HK 70% der Gesamt-HK 6

7 Materialkosten >> Was sind Materialkosten? - Von welchen Materialkosten sprechen wir? Rohstoff Halbzeug Bauteile Baugruppen Baugruppe am Verbauort 7

8 Materialkosten >> Kostenstruktur im produzierenden Gewerbe Mieten, Pacht; 1,3% Dienstleistungen; 1,6% Lohnarbeit; 2,2% Sonstiges; 12,9% Abschreibung; 2,6% Kostensteuern; 3,1% Energie; 2,1% Materialkosten; 45,4% Handelsware; 11,0% Quelle: Statistisches Bundesamt, 2010 Personal; 17,8% 8

9 Entwicklung von Materialpreisen >> Beispiel Kunststoffe und Stahl Thermoplastischer Kunststoffe in Westeuropa Die Verteuerung der Rohstoffe in den letzten Jahren erreichte im Sommer 2008 ihren Höhepunkt. Mit der Verschlechterung der Aussichten für die Weltwirtschaft begannen viele Rohstoffpreise zu sinken. Nach der Erholung der weltweiten Konjunktur begannen die Preise wieder schnell zu steigen. Insbesondere China benötigt für seine schnell wachsende Wirtschaft viele Rohstoffe. 9

10 Wo werden Materialkosten festgelegt? Produktmanagement Produktentwicklung Produktherstellung Kundenanforderung Lastenheft Materialauswahl Art Menge Veredelung Verwendung Verschnitt Ausschuss Noch unterrepräsentiert; Kann Verkaufsargument werden Konstruktion legt > 70% der Materialkosten fest Soll:<<5% 10

11 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung Ansätze auf der Ebene der Produktstrukturierung: Plattformkonzepte Baukastensysteme Modulstruktur Verbesserung der Materialeffizienz über Mengenund Stückzahleffekte Ansätze auf der Ebene der Konstruktion: Kleinbau Sparbau Abfallreduzierung Verbesserung der Materialeffizienz über den kreativen und sparsamen Einsatz von Materialien Wertanalyse als übergeordneter methodischer Ansatz zur systematischen Suche nach Kostensenkungspotenzialen 11

12 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Produktstrukturierung Baureihe Baukasten Plattform Modulbauweise 12

13 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Konstruktion Kleinbau Unter Kleinbau sind Maßnahmen zu verstehen, welche die Baugröße des Produktes verringern, um so Material einzusparen. Diese Maßnahme erfordert in der Regel einen Eingriff in das Produktkonzept. Kleinbau kann realisiert werden durch: Auslegung des Produktes oder von Teilen des Produktes nur auf Zeitfestigkeit (keine Dauerfestigkeit). Auslegung des Produktes nur für definierte Leistungswerte. Überlastbegrenzung durch Sollbruchstellen, Sicherungen, Trennschalter, Rutschkupplungen, Einsatz hochfester Materialien. Dieses führt vor allem bei Zug-Druck- Beanspruchung zu kostengünstigeren Lösungen (siehe Bild). In diesem Zusammenhang ergeben sich auch Einsparungen durch die Verwendung hochfester Schrauben. Einfluss der Festigkeit auf die Relativkosten. Bezugsgröße: Rundmaterial USt 37-2 (KV*...Relativkosten, Rm*...relative Zugfestigkeit) [VDI-Richtline 2225] 13

14 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Konstruktion Beispiel für den Einsatz hochfester Materialien Einfluss der Schraubenfestigkeit auf Gewicht und Materialkosten (Ehrlenspiel: Kostengünstig entwickeln und konstruieren) 14

15 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Konstruktion Sparbau Unter Sparbau sei ein einfaches Einsparen von Materialvolumen ohne Änderung des konstruktiven Entwurfs oder der Materialart verstanden. Dazu zählen Maßnahmen wie: Verringerung von Wandstärken, Verringerung von Blechüberständen beim Schweißen, Weglassen für die Funktion nicht unbedingt erforderlicher Elemente, Andere Lösungen für Funktionen. Reduzierung der Blechüberstände (Ehrlenspiel: Kostengünstig entwickeln und konstruieren) 15

16 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Konstruktion Sparbau Beispiel: Durch Maßnahmen des Sparbaus > 4 to Materialeinsparung pro Jahr Sparbau soll angewendet werden bei weniger beanspruchten Bauteilen. Er ist besonders wichtig bei: Bauteilen, die in sehr großer Stückzahl hergestellt werden. Bei sehr großen Maschinen und Anlagen. Bei Bauteilen, die aus teuren Materialien hergestellt werden. 16

17 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Konstruktion Abfall reduzieren Hierbei geht es darum, die bereits bei der Produktentwicklung darauf zu achten, dass der Faktor Rohvolumen Fertigvolumen nahe 1 ist, d.h. es ist möglichst wenig überflüssiges Material vorhanden, welches teuer (meist spanend) abgearbeitet werden muss. Maßnahmen zur Abfallreduzierung: Endkonturnahe Fertigungsverfahren wählen: Gießen, MIM, Schmieden, Sintern, Blechschneideund Biegeverfahren; Tiefziehen, Drehteile nicht aus dem Vollen arbeiten: vorgeformte Teile (Halbzeuge) (Profilstähle, geschmiedete oder gegossene Teile) verwenden. Bleichteile, die aus Blechtafeln herausgearbeitet werden durch stanzen, brennen, schneiden, lasern so gestalten, dass die Blechtafel möglichst gut ausgenutzt wird. 17

18 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Ansätze auf der Ebene der Konstruktion Weitere Einsparungen lassen sich vielfach durch die Änderung des Fertigungsverfahrens erreichen. Beispiele sind: der Übergang von der Gusskonstruktion zur Schweißkonstruktion, da Bleche meist mit geringerer Wandstärke eingesetzt werden können, Tiefziehen anstelle von spanender Bearbeitung. Tiefziehen statt Gesenkschmieden (nach RKW) 18

19 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Wertanalyse als übergeordneter methodischer Ansatz Reales System Lösung (subjektiv, emotional) Funktionale Beschreibung Wirkung (objektiv) Kosten ist soll X Erkennen, was ist + Kosten X Beschreiben, was soll + Kosten F 1 F 2 F 3 F Kreative Aktion Funktion HK ist F 1 HK soll HK I HK II 3 Bewertung F 2 F 3 F 4 Summe 19

20 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Wertanalyse als übergeordneter methodischer Ansatz Kosten Gruppe Herstellkosten Ist Davon Materialkosten Davon Personalkosten Gruppe A Gruppe B Gruppe C Gesamt Hauptanteil Einfach zu gestalten kaum/keine Widerstände Geringerer Anteil Aufwändig zu gestalten Starke Widerstände 20

21 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Wertanalyse als übergeordneter methodischer Ansatz Maßnahmen und Potenziale Unterbaugruppe Gewicht [kg] Baustein Baugruppe /Bauteil Maßnahme Abmessungen Material Stahl ALT Stahl NEU Aluminium ALT Aluminium NEU Kunststoff ALT Kunststoff NEU Bandmagazin Bandkasette ALT St ,000 Bandkasette NEU Reduzierung Wandstärke St ,000 von 4 auf 2mm Distanzhülse ALT Distanzhülse NEU Durchmesser reduziert, 11SMnPb+C 0,080 0,016 anderer Werkstoff POM Puffer entfällt PUR 0,002 Lagerflansch ALT 0,050 Lagerflansch NEU Kontur vereinfacht 0,013 Schaltfahne ALT Aluminium 0,060 Schaltfahne NEU Kontur verändert, St1203 Werkstoffwechsel an Stahl 0,076 Begrenzung entfällt St1203 0,032 0,000 Haltewinkel entfällt St1203 0,045 0,000 Gestell XX 130 St/Monat Maschinenkörper bestehend aus 15 St ,000 Schweißteil ALT Blechteilen Maschinenkörper Teile reduziert (nur noch 5 St ,000 Schweißteil NEU Blechteile) Systematische Untersuchung des Gesamtproduktes auf Möglichkeiten zur Materialeinsparung mit Hilfe der Wertanalyse. Aufzeigen von Maßnahmen zur Materialeinsparung und der vorhandenen Einsparpotenziale. 21

22 Systematische Ansätze zur Materialeinsparung bei der Produktentwicklung >> Wertanalyse als übergeordneter methodischer Ansatz Materialeinsparung beim Maschinenrahmen 24%. Gesamtmaterialeinsparung > 40 to/a. 22

23 Förderprogramm des BMWi zur Verbesserung der Rohstoff- und Materialeffizienz Beratungen zur Verbesserung der Rohstoff- und Materialeffizienz können ab dem 09. August 2011 im Förderprogramm "go-inno BMWi-Innovationsgutscheine Modul Rohstoff- und Materialeffizienz" gefördert werden. Die Beratung kann sofort starten. Die Förderung erfolgt mittels Gutscheinen, die als vollwertiges Zahlungsmittel 50 Prozent der Ausgaben für eine qualifizierte Beratung zur Steigerung der Rohstoff- und Materialeffizienz abdecken. 23

24 Förderprogramm des BMWi zur Verbesserung der Rohstoff- und Materialeffizienz Die Beratung erfolgt in zwei Leistungsstufen: Leistungsstufe 1 - Potenzialanalyse Typische Inhalte: Stoffstromanalayse, Ermittlung der Materialverluste, materialeffiziente Produktgestaltung, Vorschlag geeigneter Maßnahmen Leistungsstufe 2 - Vertiefungsberatung Typische Inhalte: detaillierte Maßnahmenplanung, vertiefte Analyse von Einsparpotenzialen, fachliche Umsetzungsbegleitung, Beratung zu Fördermöglichkeiten. Die Förderung erfolgt über Gutscheine, die 50 Prozent der Ausgaben für die Beratung abdecken. Sie sind damit vollwertiges Zahlungsersatzmittel. Der Wert des Gutscheins beträgt für eine Potenzialanalyse bis zu , für eine Vertiefungsberatung bis zu abzüglich des Gutscheinwertes der Potentialanalyse. 24

25 Fazit Das Arbeiten an der Sache (Material) erzeugt weniger Ängste und weniger Widerstände in Projekten. Die Gestaltungsspielräume sind bei den Materialkosten (Rohmaterial und Teile/Baugruppen) größer als bei den Fertigungs- oder Personalkosten. Die Umsetzung von Einsparungen beim Material ist umfassender und schneller als bei unternehmensinternen Einsparungen. Fazit: Das Material ist ein lohnendes Objekt, um daran in zielorientierten Projekten Einsparungen für die Unternehmen zu erarbeiten! 25

26 Krehl & Partner GmbH & Co.KG Kriegsstraße Karlsruhe Tel Fax Internet : Ihre Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Philipp Blattert philipp.blattert@krehl.com Prof. Dr. Werner Engeln werner.engeln@krehl.com 26