Kostengünstig Entwickeln und Konstruieren

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1 K. Ehrlenspiel A. Kiewert U. Lindemann Kostengünstig Entwickeln und Konstruieren Kostenmanagement bei der integrierten Produktentwicklung Vierte, bearbeitete Auflage Mit 314 Abbildungen Springer

2 Kurzzeichen XXV 1 Einleitung Kostensenken - ein Problem der Produktentwicklung Ziele des Buchs Aufbau des Buchs Zur leichteren Nutzung des Buchs 4 2 Kostenverantwortung der Produktentwickler Was sind Kosten? Wer nimmt Einfluss auf die Kostenentstehung im Unternehmen? Beispiele für den Einfluss der Produktentwicklung auf die Kostenentstehung 14 3 Schwerpunkte beim Kostenmanagement für die Produktentwicklung Was ist Kostenmanagement? Marktgerechte Produkte entwickeln Kostengünstige Produkte entwickeln Kosteneffiziente Entwicklungsprozesse schaffen Probleme beim Kostenmanagement in der Produktentwicklung Führung Informationsverfügbarkeit Methoden- und Hilfsmitteleinsatz Anpassung des Kostenmanagements Produktart und Produktprogramm Produktionsart Ziel und Umfang des Kostenmanagements 34 4 Methodik und Organisation des Kostenmanagements für die Produktentwicklung Bausteine des Kostenmanagements Prozesse im Produktlebenslauf Der Mensch in der Organisation Das Individuum und die Arbeit im Team Integrative Organisationsformen Methoden des Kostenmanagements in der Produktentwicklung Probleme lösen mit dem Vorgehenszyklus Strategische Ausrichtung des Vorgehens Target Costing Integration der Methoden zur zielkostenorientierten Entwicklung 52

3 4.5.1 Aufgabenklärung: Anforderungsklärung, Zielkostenermittlung und-aufspaltung Klären der Anforderungen Funktionsanalyse Ermitteln der Gesamtzielkosten Aufspalten der Gesamtzielkosten in Teilzielkosten Lösungssuche: Wie werden kostengünstige Lösungsansätze erarbeitet? Suche nach vorhandenen Lösungen Lösungssuche mit Hilfe physikalischer Effekte Variation der Gestalt Lösungssuche mit Hilfe von Kreativitätstechniken Konzeptentwicklung mit dem morphologischen Kasten Lösungsauswahl: Wie kann die beste Lösung ausgewählt werden? Analyse von Produkteigenschaften Bewertung und Entscheidung Zusammenfassung des methodischen Vorgehens Werkzeuge und Hilfsmittel zur Unterstützung des Kostenmanagements Fertigungs- und Kostenberatung der Konstruktion Kostenstrukturen Relativkosten Regeln Checklisten Portfolioanalyse Beispiel zum methodischen Vorgehen: Beschriftungslaser Aufgabenklärung Lösungssuche Lösungsauswahl Praxis des Kostenmanagements Einführung des Kostenmanagements Welcher Aufwand zum Kostensenken ist gerechtfertigt? Durchführung des Kostenmanagements Interdisziplinäre Arbeitsmethodik Planung, Steuerung und Kontrolle von Kostensenkungsprojekten" Innerbetriebliche Voraussetzungen Information und Weiterbildung Weitere bekannte Methoden zum Kostenmanagement Überblick Wertanalyse 118 Beeinflussung der Lebenslauf kosten Was sind Lebenslaufkosten? Was beeinflusst die Lebenslaufkosten? 127

4 XI 5.3 Wie entwickelt man auf Lebenslaufzielkosten hin? Verlängerung der Nutzungsdauer zur Senkung der Lebenslaufkosten Beispiele für die Verringerung von Lebenslaufkosten Beeinflussung der Selbstkosten Selbstkosten im Unternehmen Verringern der Produktentwicklungskosten Schwerpunktbildung der Produktentwicklungsarbeiten Effizienzsteigerung der Produktentwicklung Leistungstiefe in der Produktentwicklung Produktentwicklung verursacht Komplexität im Unternehmen Komplexitätskosten Kosten der Teilevielfalt und der Technologiekomplexität Kosten von Produktvarianten Einflüsse auf die Herstellkosten und Maßnahmen zur Kostensenkung Überblick über die Einflüsse und deren Stärke Einfluss der Aufgabenstellung Einfluss des Konzepts Einfluss der Gestalt Einfluss der Stückzahl Stückzahlrelevante Vorgänge Ursachen für die Stückzahldegression Einfluss der Baugröße und der Abmessungen Pauschale Wachstumsgesetze für Kosten Einfluss der Abmessungsverhältnisse von Wirkflächen Gemeinsamer Einfluss von Baugröße und Stückzahl Formale Beziehungen Berechnungsbeispiel Beispiel Stirnzahnräder und Folgerungen Einfluss der Auslegung Einfluss des Materials Bedeutung der Materialkosten Verringerung der Rohmaterialkosten Überblick Verringerung des Materialvolumens Verringerung der Materialkosten pro Volumen Einfluss der Leistungstiefe Überblick Vor- und Nachteile der Leistungstiefen-Verringerung Entscheidung zwischen Eigenfertigung und Zukauf Kostengünstig Konstruieren bei unsicherem Fertigungsort und mangelhafter Kostentransparenz Einfluss des Fertigungsverfahrens Überblick Urformverfahren Wichtigste Gießverfahren 221

5 XII Inhaltsverzeichnis Einflüsse auf die Kosten von Gussteilen Kostensenken durch Vollform-Gießverfahren Regeln zur kostengünstigen Gestaltung von Gussteilen Beispiele für die Gussgestaltung Kostengünstige Gestaltung von Kunststoffteilen Kostengünstige Konstruktion von Sinterteilen Umformverfahren Wichtigste Umformverfahren Gestaltungsregeln Trennverfahren Wichtigste Trennverfahren Einflussgrößen auf die Kosten bei spanenden Verfahren Gestaltungsregeln bei spanenden Verfahren Hochgeschwindigkeitsfräsen und -schleifen Stanzen und Nibbeln Brenn-, Laser-, Plasma-, Wasserstrahlschneiden Verbindungen Wichtigste feste Verbindungen Kostengünstiges Konstruieren von Schweißgruppen (konventionelles Lichtbogenschweißen) Laser- und Elektronenstrahlschweißen Kleben Schrauben und andere Verbindungselemente Maßtoleranzen und Rauheit Montage Bedeutung montagegünstigen Konstruierens Einflussgrößen auf die Montagekosten Regeln zur kostengünstigen Montage Beispiele für montagegünstiges Konstruieren Qualitätskosten, Messen und Prüfen Variantenmanagement Ursachen und Auswirkungen der Produkt- und Teilevielfalt Externe Ursachen der Variantenvielfalt Interne Ursachen der Variantenvielfalt Vor- und Nachteile der Variantenvielfalt Vorteile einer hohen Variantenvielfalt Nachteile einer hohen Variantenvielfalt Maßnahmen zur Analyse der Variantensituation Analyse der Produkt- und Teilevielfalt Schnittstellenanalyse Verringerung der Produkt- und Teilevielfalt Normung und Standardisierung Konstruktive Teilefamilien bilden Integralbauweise bevorzugen 315

6 XIII Maßnahmen zur Verringerung der Rüstkostenverringerung einsetzen Organisatorische Maßnahmen zur Verringerung der Teilevielfalt Baureihenkonstruktion Definition, Zweck und Wirkung Normzahlreihen als Hilfsmittel zur Baureihenkonstruktion Ähnlichkeitsgesetze Grenzen für geometrisch ähnliche Baureihen Beispiel für eine Baureihe Baukastenkonstruktion Definition, Zweck und Wirkung Aufbau (Morphologie) von Baukästen Entwickeln von Baukästen Modularisierung Verwendung von Plattformen Prinziplösungen, Typisierung Parametrik, Konstruktionslogik Beispiel eines Baukastens in der Lager- und Fördertechnik Beispiel eines Baukastens bei Sportwagen Beispiel eines Baukasten / Baureihensystems für Traktoren Zusammenfassung Ergebnisse eines Kosten-Benchmarking Überblick und Vorgehen Kosten-Benchmarking in der Antriebstechnik Stirnzahnräder Vergleich geschweißter und gegossener Getriebegehäuse Wärmebehandlung und Härteverfahren Welle-Nabe-Verbindungen Montage von Getrieben Gesamtgetriebe und Kostensenkungsbeispiel Einfluss der Entsorgung auf die Herstellkosten Ausgangssituation und Motivation für entsorgungsgerechtes Entwickeln Vorgehen beim entsorgungskostengünstigen Entwickeln Beispiel für eine entsorgungskostengünstige Anpassungskonstruktion Einige einfache Regeln zum Senken der Entsorgungskosten 406, Grundlagen der Kostenrechnung für die Produktentwicklung Entstehung der Kosten des Herstellers Kostenbegriffe für die Produkt-Herstellung Definition und Gliederung der Kosten Die Begriffe Verkaufspreis, Selbstkosten und Herstellkosten

7 XIV Inhaltsverzeichnis 8.3 Die Kostenrechnung im Unternehmen Kostenartenrechnung Kostenstellenrechnung Kostenträgerrechnung Kalkulationsverfahren Summarische Zuschlagskalkulation Differenzierende Zuschlagskalkulation Beispiele für wirkliche Kostenentstehung und Zuschlagskalkulation Nachteile der Zuschlagskalkulation Platzkostenrechnung Prozesskostenrechnung Teilkostenrechnung Anwendung der Teilkostenrechnung Deckungsbeitragsrechnung Grenzkostenrechnung Kostenfrüherkennung bei der Entwicklung - entwicklungsbegleitende Kalkulation Überblick Ziele der entwicklungsbegleitenden Kalkulation Ablauf der entwicklungsbegleitenden Kalkulation Verfahren der Kurzkalkulation Möglichkeiten zur Aufwandsverringerung Kostenschätzung Kurzkalkulation Suchkalkulation - Ähnlichkeitskalkulation Ermittlung der Kosten über eine Einflussgröße Gewichtskostenkalkulation Materialkostenmethode Kurzkalkulation über leistungsbestimmende Größen Bemessungsgleichungen Kurzkalkulationsformeln mit mehreren Einflussgrößen Erstellung von Kurzkalkulationsformeln mit der Regressionsanalyse Beispiel für eine Kurzkalkulation mit mehreren Einflussgrößen Erstellung von Kurzkalkulationsformeln mit Optimierungsverfahren Verwendung neuronaler Netze zur Kostenermittlung Verwendung der Fuzzy-Logik zur Kostenermittlung Kurzkalkulation mit Kostenwachstumsgesetzen Vorgehensweise bei der Erarbeitung der Kurzkalkulation Genauigkeit der Kurzkalkulationen 476

8 XV Innerbetriebliche Genauigkeit der Vorkalkulation Überbetriebliche Genauigkeit der Vorkalkulation Ausgleich zufälliger Fehler Aktualisierung Rechnerintegrierte Kalkulation Rechnerintegration von Arbeitsplanung und Kalkulation Rechnerintegration von CAD, Arbeitsplanung und Kalkulation Beispielsammlung Beispiel Betonmischer" Ziel des Beispiels Problembeschreibung Beschreibung der konkurrierenden Produkte Ablauf des Kostensenkungsprojekts Aussagen des Fallbeispiels Beispiel Zentrifugenständer" Einführung Aufgabe klären Wichtige Aussagen des Beispiels Beispiel zu Anwendung und Vergleich von Kurzkalkulationsverfahren: Lagerbock" Einführung Kostenermittlung in der Arbeitsvorbereitung und Vorkalkulation Gewichtskostenkalkulation für die Schweißkonstruktion, Stückzahl Kostenermittlung mit Kostenwachstumsgesetzen: Schweißausführung, Baugröße q> L = 0,5 und Literatur 525 Anhang 547 A 1 Überblick - Einführung 547 A 2 Leitlinie zum Kostensenken 548 A 2.1 I Aufgabe und Vorgehen klären 548 A 2.2 II Lösungen suchen 550 A 2.3 III Lösung auswählen 553 A 2.4 Projektverfolgung, Auswertung 553 A 3 Wichtige Bilder und Regeln 554 A 3.1 Kalkulation (Kostenentstehung) 554 A 3.2 Kostenstrukturen - Kostenziele - mitlaufende Kalkulation 556 A3.3 Materialkosten 558 A 3.4 Fertigungskosten A 3.5 Montagekosten 560 A 3.6 Variantenreduzierung 561 Sachverzeichnis 563