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Schweißkosteneinsparungen in kleinen und mittleren Betrieben
Dipl.-Ing. Dieter BouseSchweißfachingenieur
European Welding Engineer
2. Fachtagung der Erl GmbH SCHWEISSEN + SCHNEIDEN und MIG WELD GmbH Deutschland am Mittwoch, 3. März 2004 in Landau
Landesgewerbeamt Baden-Württemberg, Haus der Wirtschaft, Willi-Bleicher-Str. 19, 70174 Stuttgart Tel.: 0711/ 123-2522/6, Fax: 0711 / 123-2649, E-Mail: [email protected], Internet: www.lgabw.de/ie
Inhalt
Kurzfassung
0. Einleitung
1. Wirtschaftliche Grundlagen
2. Kosteneinsparung durch wirtschaftliche Konstruktion
3. Kosteneinsparung durch wirtschaftliche Produktion- Schweißzusatzkosten- Schweißfertigungskosten
4. Beispiele aus der Schweißpraxis
5. Fazit
Kurzfassung (1)
0. EinleitungDie metallverarbeitenden Unternehmen werden bei der Herstellung von Schweißerzeugnissen im besonderen mit zwei wesentlichen Zielsetzungen konfrontiert und zwar
- Erzeugnisse mit niedrigen Schweißkosten herzustellen aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und
- Erzeugnisse mit hoher Schweißgüte herzustellen aus Gründen der Sicherheit.
Beide Ziele können oftmals nicht gleichzeitig erreicht werden, man wird ständig bemüht sein, Kompromisse zu finden.
Beim Einsatz der Schweiß- und Schneidtechnik im Handwerk und in der mittelständischen Industrie hat sich im letzten Jahrzehnt im allgemeinen folgender Wandel vollzogen:
- Verbesserung der wirtschaftlichen Schweißkonstruktion von Erzeugnissen durch Optimierung von Beanspruchungen, Werkstoffen, Halbzeugen und Schweißnahtformen.
- Verbesserung der wirtschaftlichen Produktion von Erzeugnissen durch Einsatz leistungsfähiger Schutzgas- und Widerstandsschweißverfahren sowie verstärkte Vorfertigung von Bauteilen in der Werkstatt und durch Zulieferfirmen.
- Verbesserung der Schweißgüte von Erzeugnissen durch höhere Anforderungen von Kunden und Abnahme-organisationen.
1. Wirtschaftliche GrundlagenDie Wirtschaftlichkeit von Schweißbetrieben ist von vielen komplexen Vorgängen abhängig. Wichtig ist das optimale Zusammenspiel von Standort, Erzeugnisstruktur, Schweiß-konstruktion, Fertigungs- und Prüfverfahren, Materialeinkauf sowie Optimierung von Mengen, Zeiten, Stückkosten, Verkaufspreise u.a. verschiedene Methoden der Kostenplanung, Kalkulation und Wirtschaftlichkeitsrechnung werden zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von Schweiß-und Schneidverfahren, Schweißkosten und Kosteneinsparungen von Erzeugnissen eingesetzt.
2. Kosteneinsparung durch wirtschaftliche KonstruktionDer Konstrukteur schafft durch seine Entwürfe die Voraussetzungen für die wirtschaftliche Herstellung der Erzeugnisse. Nach Vorgabe von Funktionen, Beanspruchungen, Lebensdauer und Fertigungsverfahren bestimmt er die Auswahl von Werkstoffen, Halbzeugen und legt die Stoffnutzung und Schweißnahtformen fest.
Kosteneinsparungen können sich bei folgenden Maßnahmen ergeben:
- Werkstoffwahl mit höherer Festigkeit- Veränderung von Halbzeugwahl und Abmessungen- Verbesserung der Stoffnutzung- Optimierung der Schweißnahtformen
Weitere Einsparungen können durch Normung und Typung der Erzeugnisse und Bauteile erzielt werden.
Kurzfassung (2)
3. Kosteneinsparung durch wirtschaftliche ProduktionDie Ermittlung der Schweißkosten durch die vorwiegend in der Praxis eingesetzten Kalkulationsmethoden Stundensatz-und Zuschlagskalkulationsrechnung werden näher beschrieben.
Schweißkosteneinsparungen im Herstellungsbereich bei optimalen Schweißkonstruktionen können im wesentlichen bei den folgenden Teil-Schweißkosten erzielt werden:
- SchweißzusatzkostenKosteneinsparungen können z. B. durch Änderung der Güteklasse/Typ, Erhöhung des Stab/Draht, Einkaufsrabatte bei größeren Abnahmemengen erreicht werden.
- SchweißfertigungskostenKosteneinsparungen können erzielt werden durch Einsatz leistungsfähiger Schweiß- und Schneidverfahren sowieVorrichtungen, Erhöhung des Stab/Draht-Durchmessers, Optimierung der Einstellwerte und Hilfsstoffe, Verbesserung der Maschinenauslastungen u.a..
Weiter können Kosteneinsparungen durch organisatorische Verbesserung des Bestell- und Lagerwesens, EDV-gestützte Termin- und Kostenplanung sowie der Material- und Arbeitsflüsse erzielt werden.
4. Beispiele aus der PraxisDie allgemeine Anstieg der Materialpreise und Stundensätze in den letzten Jahren hatten nachhaltig die Verbesserung der Schweißkonstruktionen und die Rationalisierung der Fertigung in den Betrieben beschleunigt.
Folgende Musterbeispiele aus der Praxis des Stahl- und Maschinenbaues sowie des Apparate- und Druckbehälter-baues belegen das fortlaufende Bemühen der Betriebe zur verfeinerten Kostenermittlung und Schweißkostensenkung:
- Werkstoffänderungen- Halbzeugänderungen- Schweißnahtoptimierungen- Verfahrensumstellungen
Weitere Beispiele zur Kostenermittlung und Senkung der Schweißkosten sollen zur Vertiefung der Kenntnisse beitragen.
Kurzfassung (3)5. Fazit Bei der Kostenrechnung und Kalkulation von Schweißarbeiten in kleineren und mittleren Betrieben werden vorwiegend die Methoden der Betriebsstundensatz- und Zuschlagskalkulation eingesetzt. Die Kalkulationsmethoden Maschinen-Stunden-satz,- Prozesskosten- und Deckungsbeitragsrechnung werden weniger angewandt.
Schweißkosten-Einsparungen bei Metallerzeugnissen können im wesentlichen erreicht werden durch folgende Maßnahmen:- Wirtschaftliche Schweißkonstruktionen durch optimale
Auswahl von Werkstoffen, Halbzeugen und Schweißnähten- Wirtschaftliche Schweißproduktion durch optimalen Einsatz
von leistungsfähigen Schweiß- und Schneidverfahreneinschließlich Verbesserungen der Maschinenauslastung sowie der Organisation und Kommunikation.
Weitere Beispiele sollen das Verständnis für die Zusammen-hänge unterschiedlicher Kosten-Ermittlungsmethoden und die Möglichkeiten der Schweißkostensenkung beim Einsatz der Schmelzschweißverfahren vertiefen und das Thema abrunden.
In der Zukunft wird insbesondere durch die Globalisierung und durch den EU-Binnenmarkt der internationale Wettbewerbsdruck auf die deutschen Betriebe weiter zunehmen. Betriebe, die die steigenden Anforderungen bei der Entwicklung und Herstellung
von Schweißprodukten besonders durch Produkt- und Prozessinnovationen, Qualitätssicherung und Kostensenkung erfüllen, haben auch in der Zukunft gute Wettbewerbschancen.
Schrifttumauswahl:
( 1) Grube: Schweiß- und Schneidtechnik im Jahre 1990-Bundesrepublik Deutschland, Fachzeitschrift Schweißen und Schneiden, 1991/9, DVS-Verlag, Düsseldorf
( 2) VDI: VDI-Richtlinie 3258, Kostenrechnung mit Maschinenstunden-sätzen, Blatt 1 und 2, VDI-Verlag, Düsseldorf 1962/64
( 3) Warnecke u.a.: Wirtschaftlichkeitsrechnung für Ingenieure,Carl Hanser Verlag, München 1990
( 4) Aichele: Kalkulation und Wirtschaftlichkeit in der Schweißtechnik, DVS-Verlag, Düsseldorf 1985
( 5) Pomaska: Das Metallschutzgasschweißen im Einsatz, Linde Sonderdruck, Höllriegelskreuth 1981
( 6) Fiehn: Halbmaschinelles und maschinelles Schweißen, DVS-Verlag, Düsseldorf 1965
( 7) Aichele: Schutzgasschweißen, Messer Griesheim, Frankfurt 1978( 8) HMF BW : Betriebsvergleich 2001, Handwerksverband Metallbau
und Feinwerktechnik Baden-Württemberg, Stuttgart 2003(9) VDI: VDI-Richtlinie 3321, Wirtschaftlichkeitsrechnung in der
industriellen Fertigung, Blatt 1-4, VDI-Verlag, Düsseldorf 1970/74/81
(10) Sonnenberg: Betriebslehre und Arbeitsvorbereitung, Band 1-Betriebswirtschaftliche Grundlagen, Band 2 - Kostenrechnung,Arbeitsstudium, Vieweg-Verlag, Braunschweig/Wiesbaden 1987/1991
(11) Olfert: Kompendium der praktischen Betriebswirtschaft, Band 1-Kostenrechnung, Band 2 - Investition, Friedrich Kiehl Verlag,Ludwigshafen 1991/92
Grundsätzliche Probleme und Lösungen
SchweißprodukteKonstruktion - Produktion
o Probleme durch gegensätzliche Zielsetzungen wie
Schweißkosten senken<---------------------------------------------Schweißqualität erhöhen
---------------------------------------------->
o Problemlösungen durch Kompromisse wie
- Optimale Schweißkosten > Wirtschaftlichkeit
- Optimale Schweißqualität > Qualitätssicherung
Struktur der Schweißzusätze in Deutschland 2000
MAG/MIG80%
FD5%
G1%
UP5%
E7%
WIG2%
1) Annahmen: 1 kg Stabelektroden = 0,7 kg; Ausbringen: FD / MAG-MIG-WIG / Sonstige = 86 / 93 / 100%
Quelle: Schweißelektroden-Vereinigung aus praktiker 11/2001 Quelle: R. Janßen-Timmen, W. Moos, Schweißen und Schneiden 2001, Schweißen und Schneiden 2002/9
Aufteilung niedergeschmolzene Schweißgutmasse(gewicht) 1)
Aufteilung Produktionswert von Schweißzusätzen von 246 Mio. €
Gefüllte Drähte
14%
Umhüllte Elektroden
13%
Schweiß-drähte ohne Umhüllung/
Füllung45%
umhüllte Stäbe für Löten +
G28%
Entwicklung der Industrieproduktivität in Deutschland 1991-2002
Produktivität P = U/B*
115.000
157.000
205.000214.000
1991 1995 2000 2002Pr
oduk
tivitä
t P (€
/Bes
chäf
tigte
)
Umsatz U
1.000
1.3261.100
1.306
1991 1995 2000 2002
Um
satz
U (M
rd. €
) Veränderung 1991/2000:+ 26%
Quellen: Stat. Bundesamt, Globus 4072/4696, VDI nachrichten vom 6.4.2001, Globus 8331 aus der praktiker 5/2003
Beschäftigte B9,0
6,8 6,4 6,2
1991 1995 2000 2002
Bes
chäf
tigte
B (M
io.)
Veränderung 1991/2000: - 29%
Veränderung 1991/2000: + 78%
Mehr Umsatz mit weniger Beschäftigte
* Produktivität P im Handwerk 1995/200078.000 / 89.000 €/Beschäftigte
Geldprozess im Unternehmen 1-5)
LeistungenProdukte Dienstleistungen
Kapital KP(Vermögen)
Kosten K(Aufwand)
Erfolg(Gewinn G = U – K)
Umsatz U(Ertrag)
MärkteGeographische Sektorale
Mengen
Zeiten
Geldprozess-optimierung P A
1) Zielgrößen: Leistungen und Märkte 4) Bezugsgrößen: Mengen, Zeiten2) Wertgrößen: Kapital, Kosten, Umsatz und Gewinn 5) Wichtige Gewinnabflüsse:3) Wichtige Kenngrößen: PV = Privatvermögen, UI = Unternehmensinvestitionen
W = Wirtschaftlichkeit, PA = Arbeitsproduktivität, RU = Umsatz-Rentabilität, RKp = Eigen- / Gesamtkapital-Rentabilität
RKP WUI
PV
Wichtige Unternehmensziele- Eingebrachtes Kapital vermehren - Bedarf an Produkten/Dienstleistungen des Marktes decken
Erfolgsstrategien zur Wirtschaftlichkeit im Schweißbetrieb (1)
Geldprozess- Ausschnitt Wirtschaftlichkeit - Ausschnitt Stückgewinn
Kosten KkS x MP
Umsatz UPV x MA
- Produkte- Stückkosten- Produktionsmengen- Betrieb
-Produkte- Verkaufspreise- Absatzmengen- Märkte
W
Produkte
Märkte
f
f
(Kapital)
(Gewinn)
Wirtschaftlichkeit W = ------------ = ----------- > 1
Produktivität P = -------------------- = ------------- z.B. kg/h, St/h, €/Beschäftigte
Stückgewinn GStPV – kS (€/St)
Ertrag UmsatzAufwand Kosten
Produktionsmenge Erlös (Umsatz)Einsatzmenge Einsatzmenge
VerkaufspreisPV
StückkostenkS
GSt
Märkte
Produkte
Erfolgsstrategien zur Wirtschaftlichkeit im Schweißbetrieb (2)
Produktionsmenge Mp (E/a)
Ks (E
UR
/a)
Schw
eißk
oste
n 1)
KfE
KvE
KfMAG
KvMAG
KostenvergleichE MAG
Absatzmenge Ma (E/a)
E bz
w. U
(EU
R/a
)Er
lös
(Um
satz
)
Schweißprodukt A
Schweißprodukt B
Erlös(Umsatz)vergleichA/B - Schweißprodukte
3. Kostenvergleich 4. Erlös(Umsatz)vergleichE/MAG-Schweißverfahren A/B-Schweißprodukte
1) Kf = fixe(zeitabhängige) Kosten, Kv = variable(mengenabhängige) Kosten)
Übersicht Kostengrundlagen
Methoden Methoden- Vollkostenrechnung - Statische Wirtschaftlichkeitsrechnung - Teilkostenrechnung - Dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung
KalkulationVor- und Nachkalkulation
Erzeugnis, Auftrag, Losgröße
Wirtschaftlichkeitsrechnung
Betrieb, Produkt, Verfahren
- Stundensatz-Kalkulation- Zuschlags-Kalkulation- Maschinenstundensatz-Kalkulation- Deckungsbeitrags-Kalkulation
Kostenbegriff:Kosten sind der bewertete Verbrauch(Verzehr) von Produktionsfaktoren1) zur unmittelbarenKostenrechnungseinteilung: Leistungserstellung.
Wesentliche Einteilung
Beispiele Beispiele 2)
- Kostenvergleichs-Rechnung- Gewinnvergleichs-Rechnung- Rentabilitäts-Rechnung- Amortisations-Rechnung
Zeit/Kostenaufwand bzw. Ergebnisgenauigkeit1) Produktionsfaktoren Material, Betriebsmittel, Personal, Energie, Information 2) Beispiele von statischen Methoden
Kalkulationsmethodenvergleich im Schweißbetrieb
kM
kv
kA + g kF 1)
kVe
g
kM
g = Gewinn PO = Preis-Obergrenzev = Verlust PU = Preis-Untergrenze kA = AuftragskostenkVe = Verwaltungs-/VertriebskostenkF = FertigungskostenkM = Materialkostenkv = Variable (mengenabh.) Kostenkf = Fixe (zeitabhängige) Kosten
vg
kf
Stundensatz- Zuschlags- Deckungsbeitrags-kalkulation kalkulation kalkulation
Kalkulationsmethoden1) Maschinenstundensatzkalkulation (Verfeinerte Zuschlagskalkulation)
Fertigungskosten kF= Fertigungslohnkosten kFL + Maschinenkosten kMa A;B,C..+ Restgemeinkosten kRG
Beschäftigungs- oder Auslastungsgrad ZB(A) (%)z.B. Ø ZB(A) 80% 10 50 80 100%
Verkaufspreis P (€/ME)
PO ----------->
PU ---------->
spez. Kostenk (€/ME)
..............................
...
Richtwerte für Gemeinkostenzuschlagssätze bei der Zuschlagskalkulation in Metallhandwerksbetrieben in Baden-Württemberg mit Beispiel im Stahlbau 2002 (1)
-Sondereinzelkosten Vertrieb1017312141515P8 x ZV/100Verwaltungsgemeinkosten9
1.239P3 + P6+ P7Herstellkosten8
-180230275180
160200255160
150190245150
140180230140
P4 x ZFG/100F- 20 HandarbeitGemein- 21 Maschinenarbeitkosten 4) 22 Schweißarbeit
23 Montage
5 B515195185175170P4 x ZFG /100Fertigungsgemeinkosten5 A
739ZFG = Ø 230%P4 + P5Fertigungskosten6-Sondereinzelkost. Fertigung7
1.412P8 +P9 + P10Selbstkosten11
2245)Fertigungslohnkosten4500ZMG = Ø 20%P1 + P2Materialkosten310015253025P1 x ZMG/100Materialgemeinkosten24003, 5)Fertigungsmaterialkosten1
> 2010 - 205 - 101 - 5Beschäftigte
BeispielWerkstoff S 235 JRG2
€/t 5)
Zuschlagssätze z (%)*FormelBenennungPos.
Richtwerte für Gemeinkostenzuschlagssätze bei der Zuschlagskalkulation in Metallhandwerksbetrieben in Baden-Württemberg mit Beispiel im Stahlbau 2002 (2)
32%P3 / P13 x 100%
Netto-Umsatzanteil der Materialkosten
17
1.801mit 16% MwStP13 + P14Angebots- oder Verkaufspreis15
Kennwerte für Überschlagskalkulation1,80 €/kgP15 /
1.000 kgSpez. Angebots-/Verkaufspreis
16
* Geschätzte Richtwerte für das Jahr 2002 (letzte Erhebung in Baden-Württemberg für 1989)1) Zuschlagssätze für Fremdleistungen in NRW je nach Betriebsgröße 23 / 17 / 19 / 10 % (Ø 14%) 2) enthält kalkulatorische Kosten, z. B. Unternehmergehalt 3) / 4) ohne / mit Schweißmaterial 5) Beispiel aus dem Stahlbau für Betriebe mit 10 bis 20 Beschäftigte im Jahr 2002
- Materialeinzelkosten kME = Menge x Preis = 1.000 kg/t x 0,40 €/kg = 400 €/t- Fertigungslohnkosten kFL = Zeit x Lohn = 16 h/t x 14 €/h = 224 €/t- F-Stundensatz StF = Lohn (1+ zFG /100) = 14 € x (1+ 230/100) = 46 €/h
Quellen: MHW-BW - Betriebsvergleich 1989 und 2001 im Metallhandwerk Baden-Württemberg, Stuttgart 91/03LGH-NRW - Betriebsvergleich 1999 im Metallbauhandwerk NRW, Düsseldorf 2001
24816P13 x ZM/100Mehrwertsteuer MwSt141.553P11 + P12Kalkulatorischer Preis o MwSt13141710913P11 x ZG/100Gewinn 2)12
> 2010 - 205 - 101 - 5Beschäftigte
BeispielWerkstoff S 235JRG2
€/t 5)
Zuschlagssätze z (%)* 1)FormelBenennungPos.
Wirtschaftlichkeit beim Verfahrenskostenvergleich im Schweißbetrieb
Wirtschaftlichkeit 1)
Verfahren I Verfahren II
Kos
ten
K (€
/ZE)
KX
Verfahren II (MAG)
Verfahren I (E)
Kritische Mengemx = KFII – KFI / kVI – kVII
mx Leistungsmenge m (ME/ZE)1) Kosteneinsparung ∆∆∆∆ K = Verfahrensgewinn GV bei konstantem Produkt-Umsatzerlös U,
Umsatzerlös U = Menge m x Preis p (Absatzmenge und Verkaufspreis bleiben unverändert bei einer Verfahrensänderung !)
KVI
KFII
KFI
KVI
I
∆ K
Kosteneinsparung ∆ K = GV = KI - KII
Fixe Kosten KF
Variable Kosten KV
Beispielhafter Betriebsvergleich im Handwerksverband Metallbau und Feinwerktechnik Baden-Württemberg 2001
o Jahresumsatz mit Aufwand(Kosten)struktur: 1,2):Ø 606.030 € 100% Ø 104.903 € 17,3%
Beispiel Betriebsgröße II: 5 – 9,9 / Ø 7,5 Beschäftigte 3)
Materialaufwand 25%
Aufwandsanteile wie 10,1%- Finanzierungskosten- Kfz- Büroaufwand- Gewerbesteuer- Versicherungen, Gebühren- Rechts-/Steuer-Beratungen- Werbung- Sondereinzelkosten Vertrieb u.a
Auf-wand
Gewinn 4) 9%Fremdleistungen 8%
Sonstiger Aufwand 17%
Personalaufwand 36%(ohne Betriebsinhabergehalt)
Abschreibungen 5%
Jahres-Umsatz und Aufwand Sonstiger Aufwando Wesentliche betriebswirtschaftliche Kennzahlen:
Ø Unternehmens-Produktivität 80 T€/BeschäftigteØ Gesamtkapital-Rentabilität 5) 17 %Ø Lohnumsatz / produktive Stunde 6) 50 €/h
1) Gesamtumsatz und Aufwand ohne 16 % Mehrwertsteuer
2) Aufwandsanteile beziehen sich hier auf die Gesamtbetriebsleistung (Umsatz)
3) Ø Jahresarbeitsstunden = 36 h/Woche x 42 Wochen/Jahr)= 1.512 h/Jahr
4) Gewinn enthält Betriebsinhabergehalt
5) Gesamtkapitalrentabilität = (Gewinn + Fremdkapitalzinsen)/
Gesamtkapital x 1006) Lohnumsatz je Stunde
= Gesamtbetriebsleistung –Fremdleistungen + FL-Zuschlag - Material + M-Zuschlag / produktive Beschäftigte
Quelle: HMF - Betriebsvergleich 2001, Handwerksverband Metallbau und Feinwerktechnik Baden-Württemberg, Stuttgart 5/2003
Instandhaltung M.G.B. 0,9%Werkzeuge, Geräte<400 € 1,0%Energieaufwand 0,6%Hilfs-/Betriebsstoffe 1,0%
Raumaufwand 3,7%
Kostensenkungsprogramm im Schweißbetrieb
BauteilKostensenkung (Z1)
ProduktMengen (B1)
Bestandsaufnahme (V1) Einsparkonzept (V2)
Erfolgsbilanz (V4) Umsetzung (V3)
Problemlösungs-optimierung
Zeiten (B3)Branche Anwendung
Betrieb (Z2)
Modell Problemlösung 1)
Wer
te
(B2)
Emis
sion
en
(B4)
Leistungen
MärkteStufenplan Vorgehensweise 1. Bestandsaufnahme - Situation und Ist-Analyse 2. Einsparkonzept - Strategien und Bewertungen (Diagnose)
SchweißkonstruktionBauteil Schweißnaht
SchweißproduktionFertigung Verfahren
- < B-Masse (Gewicht) / S-Masse (Gewicht) - Schweißzusatzkosten(mS ) (< Masse mS x < Verrechnungspreis)
- < Wanddicke / Nahtdicke - Schweißfertigungskosten (< Zeit tS 2) x < Stundensatz St
- Maßnahmenempfehlung (Maßnahmen A, B, C..) < mS / LS x < Stundensatz St)3. Umsetzung 4. Erfolgsbilanz (Evaluierung)
- Durchführungsplan (Therapie) - Soll- / Istvergleich(Maßnahmen A‘, B‘, C‘..) - Branchenvergleich
1) Zielgrößen (Z), Vorgehensgrößen (V), Bezugsgrößen (B), 2) Schweißzeit tS = Weg/Geschwindigkeit = m : m/min (min)
Beispielhafte Kostenstruktur im Maschinenbau in Deutschland
Material-kosten
52%
Sonstige Kosten
17%
Personal-kosten
31%
davon- Abschreibungen 3%- Mieten/Pachten 2%
Quelle: Einschätzung Management Partner (VDMA 1996) aus Stuttgarter Zeitung vom 28.09.1998
Maßnahmen zur Kostensenkung insbesondere beim Material und Personal
Konstruktionsgrundlagen (1)
o AufgabeDer Konstrukteur berücksichtigt bei der Entwicklung und Gestaltung von Bauteilen und Produkten folgende wesentliche Anforderungskriterien:
- Funktion - Beanspruchung - Material - Kosten - Qualität- Fertigungsstruktur- Umweltverträglichkeit
o Kostenbetrachtung- Produktteilkostenbetrachtung
des Kostenfeldes
- Produktion / Montage
oder besser
- Produktgesamtkostenbetrachtungüber den gesamten Produktlebens-zyklus in den Kostenfeldern
- Entwicklung / Konstruktion- Produktion / Montage- Nutzung / Betrieb- Entsorgung / Verwertung
Konstruktionsgrundlagen (2)
o Kostenverantwortung
Liegt im allgemeinen mit über 50 bis 70% bei der Entwicklung / Konstruktion eines Produktes / Bauteiles.
o Kostensenkungs-Strategiefelderz. B. Produktionskosten-Einsparpotentiale
- Bauteile/Produkte< Masse(Gewicht) < Materialpreis
- Schweißnähte< Schweißnaht-Masse(Gewicht)< Schweißzusatzpreis
Konstruktiver Anteil auf die Produktkosten bedeutend
70
185 6 19 12
43
78
100
0
20
40
60
80
100
120Entw
icklung
+Kon
strukti
onF-Vorb
ereitu
ng
Einkauf
Fertigun
gVert
rieb+V
erwalt
ung
Ant
eile
(%) Möglichkeit der
Kosten-beeinflussung
Kosten-entstehungkumuliert
Engineering entscheidet über den Produktpreis:Der Kosteneinfluss in der Konstruktion übersteigt den der
übrigen Unternehmensbereiche um ein Vielfaches
Quelle: VDMA aus Kostenfalle Produktentwicklung, VDI nachrichten vom 2.10.03
Materialkostenvergleich in Abhängigkeit von der Streckgrenze
260191179114100fMP > S 235 = 100Materialpreisverhältnis
960690460355235Rm‘‘ (N/mm2)Streckgrenze
409294196151100fRm'‘ > S 235 = 100Streckgrenzenverhältnis
Stahlsortenvergleich
0,640,650,910,751,00fMKV (-)Materialkostenvergleichsfaktor
1) Grobbleche 3 - 40 mm bei einer Abnahmemenge von 2 - 10 t mit den Güten unlegierte Baustähle S 235 JRG2 und S 355 J2G3 sowie den Feinkornbaustählen S 460 ML, S 690 QL und S 960 QL
2) zum Vergleich kaltgewalzte Feinbleche nach DIN EN 10 130, s = 0,5-4 mm = z.B. DC 01 (vormals St 12.03) 0,46 EUR/kg bei ca. 2 t* Materialkostenvergleichsfaktor fMKV = Materialpreisverhältnis fMP‘ / Streckgrenzenverhältnis fRm‘ Preisstand: 7/2002-Region Stuttgart
1,120,820,770,490,43PM (€/kg)Materialnettopreis
S 960S 690S 460S 355S 235
F-Zeichen /Einheit
Benennung
Un- und niedriglegierte Stahlbleche mit der Wanddicke s = 3 bis 40 mm 1,2)
Merke: Beim Materialkostenvergleich ist das Materialpreisverhältnis / Streckgrenzen-verhältnis mit rund 0,65 für die Stahlgüten S 690 QL und S 960 QL am günstigsten!
0,43 0,49
0,77 0,82
1,12
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
S 235 S 355 S 460 S 690 S 960
Netto
prei
se P
m (€
/kg)
1,00
0,750,91
0,65 0,64
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
S 235 S 355 S 460 S 690 S 960
Mat
eria
lkos
ten-
Ve
rgle
ichs
fakt
or fm
k(-)
Materialpreisvergleich Materialkostenvergleichsfaktor*
Wirtschaftlicher Stahlbau mit Walzträgern aus Feinkornbaustahl
5782125mmGurtdicke
6869
100100
160156
%%
Vergleichsrechnung- Gewicht- Materialeinzelkosten
Wirtschaftlichkeitsvergleich bei schweren Druckstützen im Jahr 2000
Ausgeführte Beispiele:- Aufständerung aus hochfestem Feinkornstahl des Lehrter Bahnhofs in Berlin - Druckstützen in markanten Frankfurter Hochhäusern Quelle: M. Blum und A. Girkes, Köln - Wirtschaftlicher Bauen mit Walzträgern aus TM-Ost-Stahl (S 460 M), praktiker 7/2000
HD 400 x463
22 870
HD 400 x 677
22 345
HD 400 x 1086
21 909
Profil
Traglast kN
S 460 MS 355 J2G3S 235 JRG2StahlgüteEinheitBenennung
Wirtschaftlicher Stahlbau mit Walzträgern aus Feinkornbaustahl
737853
100100100
171175174
%%%
Vergleichsrechnung- Gewicht- Materialeinzelkosten- Schweißgutvolumen
Wirtschaftlichkeitsvergleich bei Fachwerken durch kleinere Querschnitte bei den Zugstäben 2000
Ausgeführte Beispiele:- Velodrom in Berlin - Sportstadionumbau in Kaiserslautern
Quelle: M. Blum und A. Girkes, Köln - Wirtschaftlicher Bauen mit Walzträgern aus TM-Ost-Stahl (S 460 M), praktiker 7/2000
HD 400 x463
27 119
HD 400 x 634
26 259
HD 400 x 1086
25 636
Profil
Traglast kN
S 460 MS 355 J2G3S 235 JRG2StahlgüteEinheitBenennung
-
Beispiel Masse(gewichts)einsparung durch Werkstoff-veränderung beim Flüssiggas-Transportbehälter *
8655,7absolutEinsparung P 265 GH gegenüber P690QL 1853%
4.8154.7404.6503.950
450600750790
10,77,96,25,0
141197
265355460690
P 265 GH (H II)P 355 NL2P 460 NL2P 690 QL
1) Druck p = 1 bar = 0,1 N/mm2 2) Verschwächungsbeiwert v = 0,85 gewählt3) Druckbehälterstähle nach DIN EN 10028, z.B normalgeglühte FeinkornbaustähleKosten- und Preisstand ohne 16% MwSt: 7/2002 Region StuttgartQuellen: Degenkolbe, Duisburg 1985, Uwer Duisburg 1995, Kalla, Düsseldorf 1996, Helbing, TÜV Filderstadt 1997, Fritz, Salzgitter Stahlhandel, Plochingen 2002
Material-Einzelkosten
Kme (€/t)
Material-Bezugspreis
Pm (€ /t)
Stahl-masseMo (t)
Mindest-Wanddicke
s (mm)
Festigkeits-kennwertK (N/mm2)
Stahlsorte 3)
16 bar 1)
2.500 mm- 20 /+ 50 °
1,5
0,85/ (1,0) 2)
1 mm
p zul. BetriebsdruckDa Außendurchmessert BerechnungstemperaturS SicherheitsbeiwertK Festigkeitskennwertv Verschwächungsbeiwertc Korrosionszuschlag
Da x pWanddicke s = .......................... + c (mm)
20 x K/S x v + p
Wanddickenberechnung
Auswirkungen der Masse(gewichts)-Einsparung:
- Wanddickensenkung- Schweißkostensenkung- Material- und Herstell-
kostensenkung- Betriebskostensenkung
bei 38 bzw. 42 t zul.Fahrzeuggesamtgewicht
3 Rohrschüsse, 2 Halbkugelböden
* Butan ts = + 0,5°C
Baustahlprofil-Masse(Gewichts)vergleich
Einsparung von Profilmasse(gewicht) im Stahl- und Fahrzeugbau, Werkstoff S 235 JRG2 (R St 37-2)
Beispiel Widerstandsmoment Werf = Mt / Sigma zul. = 100 cm 3
Biegebeanspruchung Torsionsbeanspruchung
Vierkantstahl Formstahl 2) Hohlprofil90 x 90 I PE 160 HE-B 340 140 x 80 x 6
0,420,440,360,52Preis PM (€/kg)1)
1) Einkaufspreis PM ohne MwSt bei einer Bestellmenge 2 - 10 t, 2) I PE-Träger / HE-B BreitflanschträgerPreisstand: 7/2002, Region Stuttgart, z.B. Firma Bucher + Mayer, 70736 Fellbach
geschlossene Querschnitteoffenen QuerschnitteEmpfehlung8.40058.9605.76033.280M-Kosten KM (€/1000 m)1)
622/128/590Wanddicke s (mm)
Bauteil-Masse(Gewicht)mo (t/1000 m)
64
134
16 20
Einsparung∆∆∆∆mo = 48 (75%)
Einsparung∆∆∆∆mo = 114 (86%)
Schweißnähte (1)
(-)Nutzzahln'
(kg/ME)Schweißzusatzmasse(gewicht)mZ
(St/ME)Schweißzusatzanzahl mZ’
EinheitBenennungF-Zeichen
(kg/ME) Schweißgutmasse(gewicht)mS
mS = ∆∆∆∆mS Schweiß-Bauteil wiegen (kg/ME) mS = mZx n' Schweiß-Zusatz wiegen (kg/ME)mS = mZ’/ B Schweiß-Zusatz zählen (St/ME)
(%)Schweißgutmasse(gewichts)prozentsatz 2 % Branchendurchschnitt,1,5 - 5 % Stahl- / Maschinenbau
zS
Formeln für Wiegen und Zählen
(St/kg)SchweißzusatzwechselzahlB
Formel für das Schätzen
EinheitBenennungF-Zeichen
mS = mO x zS /100 (kg/E)
(kg/E)Schweißbauteilmasse(gewicht)mO
(kg/E)Schweißgutmasse(gewicht)mS
Aufgabe:Schweißmengen senken, z.B. Schweißgutmasse(gewicht)
Einflüsse:- Schweiß-Werkstoff
Stahl / Aluminium / Kupfer
- Schweiß-Bauteildicke - Schweißnaht
Art / Form / Maß / Toleranz
- Schweißnahtgüte- Schweißzugänglichkeit
Lösungen:- Vorkalkulation
(Berechnen, Tabellen, Grafiken, Schätzen)- Nachkalkulation
(Wiegen, Zählen)
Schweißnähte (2)
Vergleiche:- Kehlnaht-Schweißgutmasse(gewicht)
Einsparung von Schweißgutmasse(gewicht)bei Kehlnähten 1)
- Stumpfnaht-Schweißgutmasse(gewicht)Einsparung von Schweißgutmasse(gewicht) bei Stumpfnähten 1)
Stahl-Schweißbauteil Stahl-Schweißbauteil Nahtdicke a = 10/2 x 5 mm, Nahttoleranz + 1 mm Nahtdicke a = s = 10 mm, Nahttoleranz + 2 mm
Schweißgut-Masse(Gewicht)mS (kg/1.000 m) Schweißgut-
Einsparung∆∆∆∆mS = 392
(44%)
890
498
Schweißgut-Einsparung∆∆∆∆mS = 306
(41%)
446
Schweißgut-Masse(Gewicht)mS (kg/1.000 m)
752
EK-Naht DK-Naht V-Naht DV-Naht Merke: Stumpfnähte gegenüber Kehlnähten bevorzugen!
1) Ermittlung der Werte aus "Tabellen zur Bestimmung des Schweißgutgewichtes"
Tabelle Schweißnahtmasse(gewicht) für Kehlnähte (1)
Quelle: Oerlikon – Kalkulationstabellen 1/1983
Tabelle Schweißnahtmasse(gewicht) für Stumpfnähte (2)
Quelle: Oerlikon – Kalkulationstabellen 1/1983
Wirtschaftliche Gestaltung von StumpfnähtenSchweißguteinsparung bei Stumpfnähten Schweißguteinsparung bei V-Nähten
ProduktionsgrundlagenZiel:Herstellkosten von Schweiß-Bauteilen-/Produktensenken!Einflüsse:Die Herstellkosten von Schweißarbeiten werden durch folgende Fertigungsschrittstufen beeinflusst:
FertigungsschritteVorbereiten Schweißen PrüfenNachbehandeln
Ermittlung:Aufteilung und Berechnungsmethoden zur Schweißkostenermittlung
Schweißkosten kS (€/Einheit)(1) S-Zusatzkosten + S-Fertigungskosten
kSM + kSF
(2) Menge x Preis + Zeit x Stundensatz 2)
mZ x PV + tS x St S(B)
(3) mS/LS x (StS + kSM/ tS) oder mS/ LSx StS'3)
Beispiel:Schweiß-Bauteil-/Produkt-Kosten- Herstellkostenstruktur - Schweißkostenstruktur
€/E % €/E %Materialkosten
Fertigungs-kosten
Vorbereiten
Schweißen
NachbehandelnPrüfen
Schweißfertigungskosten
Schweißzusatzkosten
30
80
20
10
40
155
1) Schweißzusatzkostenverrechnung, z.B. auch als Hilfsstoffkosten bei den Fertigungsgemeinkosten
SchweißzusatzkostenZiel:Schweißzusatzkosten senken!Einflussgrößen:Schweißzusatzmenge < mZ (ME/E) Verrechnungspreis < PV (€/ME)- Schweißnahtmasse(gewicht) < mS (kg/E) - Schweißzusatzeinkaufspreis < PZ (€/E)- Nutzzahl oder > n' (-) - Materialgemeinkostensatz 1) < zM (%)
Schweißzusatzwechselzahl < B (St/kg Schw.)
Ermittlung:Schweißzusatzkosten kSM (€/E)
S-Zusatzmenge mZ x Verrechnungspreis PV
mS / n' x PZ (1+ zM / 100)G/WIG/MAG/MIG/UP
mS x B x PZ (1+ zM / 100)E
Beispiel:Einsparmaßnahmen beim Einsatz niedriglegierter Stabelektroden- Stabdurchmesser 2,5 mm -----> 3,25 / 4 mm - Stablänge 250 mm -----> 350 / 450 mm- Stummelverlust 90 mm -----> 60 / 45 mm-Abnahmemenge klein -----> groß1) Bei Verrechnung als Fertigungsmaterial
Schweißzusatzkosten
HinweiseWIGGFZ / EinheitBenennung
Schweißstabmasse(gewicht) mZ = d2 x 3,14/4 x l x d‘ (kg/St)Nutzzahl n‘ (-), z.B. G = 0,98 (Spritzverluste), WIG 0,88 (Spritzverluste + Reststummel)Dichte d‘ (kg/dm3), z.B. Al = 2,7, St = 7,85, Cu = 8,9
341210
60 / 5220 / 1818 /16
933228
30109
531816
772623
B (St/kg Schweißgut)
Schweißzusatz- AlWechselzahl Stnach Werkstoff Cu
Alu > AluminiumSt > Stahl; Cu > KupferBerechnungsbeispiel für G-Schweißstab Stahl 3 mm1 St / (0,98 x 0,03 dm2 x 3,14/4 x 10 dm x 7,85 dm3/kg) = 18 Stück/kg Schweißgut
4,03,0 / 3,2 2,44,03,02,5d (mm)Stabdurchmesser
Schweißzusatz-Wechselzahl B für G-WIG-Schweißstäbe, l = 1.000 mmB = 1 / n‘ x mZ (St/kg Schweißgut)
Schweißzusatz-Wechselzahl Stahl
2632
18 20 1810 12
05
101520253035
We
ch
selz
ahl B
(S
t/kg
)
2,5 3,0 4,0 2,4 3,0 3,2 4,0Stab-Durchmesser d (mm)
G-Stäbe WIG-Stäbe
Merke:
Schweißzusatz-Wechselzahl wirdbenötigt zur
- Bestimmung der Schweißleistung
Schweißzusatzkosten
HinweisL = 450 mmL = 350 mmFZ / EinheitBenennung
Kernstabmasse(gewicht) mZ = d2 x 3,14/4 x l x d‘ (kg/St)Nutzzahl n‘ = R x fa (-); Dichte d‘ (kg/dm3), z.B. für Stahl 7,85 Ausbringung R (-), z.B. RC 11 = 0,9; RR12 / RB 12 / RA 12 = 0,95; B 42 = 1,1; RR 73 = 1,6Ausnutzung fa (-), z.B. Stablänge 350 bzw. 450 mm / Reststummellänge 60 mm = 0,83 bzw. 0,87
18171510
29272416
45433725
39373222
61575034
99948156
B (St/kg Schweißgut)
Schweißzusatz- RC 11Wechselzahl RR 12nach E-Typ B 42
RR 73
Beispielrechnung für E-Stabelektrode RR 12
3,2 mm x 350 mm1 St / (0,95 x 0,83 x 0,032 dm2 x 3,14/4 x 3,5 dm x 7,85 dm3/ kg)
= 57 Stück/kg Schweißgut
5,04,03,24,03,22,5d (mm)Stabdurchmesser
Schweißzusatz-Wechselzahl B für E-Stabelektroden B = 1 / (n‘ x mZ) = 1 / (R x fa x mZ) (St/kg Schweißgut)
Schweißzusatz-Wechselzahl Dick rutil-umhüllte Stabeleltrode E-RR 1294
5737 43
27 17
020
4060
80100
2,5 3,2 4 3,2 4 5
We
ch
se
lza
hl B
(S
t/k
g)
Kernstab-Durchmesser d (mm)
Stablänge 350 mm Stablänge 450 mm
Merke:
Schweißzusatz-Wechselzahl wirdbenötigt zurBestimmung der
- Schweißleistung- Elektrodenstückzahl
bei Montagearbeiten
SchweißzusatzkostenUmhüllte Stabelektroden für unlegierte- und niedriglegierte Stähle
Dick rutil-umhüllte Stabelektroden 1,2) EN 499 E42 0 RR 12 (früher E 5122 RR 6 DIN 1913)
Schweißbare Werkstoffe
z.B. unlegierte Baustähle S 235 JRG2 bis S 355 J2G3, Druckbehälterstähle H I, H II, 17 Mn 4, Feinkornbaustähle S 275 NL bis S 355 NL
St/kg Schweißgut27435794BWechselzahl
1) Schweißzusatzkosten kSM ohne Materialgemeinkostenzuschlagssatz2) Werkslisten und Nettobezugspreise sowie SZ-Kosten ohne 16% Mehrwertsteuer bei kleineren bis mittelgroßen Abnahmemengen, Region Stuttgart,
z.B. gewählte Abnahmemenge 5 Kartons a 5 Pakete = 35 % Rabatte auf Werkslistenpreise ohne Teuerungsausgleich.Stand: 1.1.2004
€/kg Schweißgut10111114kSMSZ-Kosten 1,2)
€/St0,54/0,350,40/0,260,31/0,200,23/0,15Pz‘/ PZWerkslisten/Bezugspreis 2)
mm4 x 4503,2 x 4503,2 x 3502,5 x 350d x lStab-Durchmesser x Länge
EinheitSchweißzusatzFZeichenBenennung
1412 11 10
0
2
4
6
8
10
12
14
16
2,5 x 350 3,2 x 350 3,2 x 450 4 x 450
Schw
eißz
usat
zkos
ten
1,2)
k SM
(€/k
g Sc
hwei
ßgut
)
Kernstab-Durchmesser d x Länge l (mm)
Dick rutil-umhüllte Stabelektroden Kleinere bis mittelgroße Abnahmemengen
kSM = mS x B x PZ
Schweißzusatzkosten
-RR73B12RR12RC 11-Elektrodentyp
Umhüllte Stabelektroden für unlegierte- und niedriglegierte Stähle Schweißbare Werkstoffe
z.B. unlegierte Baustähle S 235 JRG2 bis S 355 J2G3, Druckbehälterstähle H I, H II, 17 Mn 4, Feinkornbaustähle S 275 NL bis S 355 NL
-/ St/kg Schweißgut1,60 / 251,10 / 370,95 / 430,90 / 45R / BAusbringung/ Wechselzahl
1) Schweißzusatzkosten ksm ohne Materialgemeinkostenzuschlagssatz2) Werkslisten und Nettobezugspreise sowie SZ-Kosten ohne 16% Mehrwertsteuer bei kleineren bis mittelgroßen Abnahmemengen, Region Stuttgart,
z.B. gewählte Abnahmemenge 5 Kartons a 5 Pakete = 40 % Rabatte auf Werkslistenpreise ohne Teuerungsausgleich.Stand: 1.1.2004
€/kg Schweißgut11111111kSMSZ-Kosten 1,2)
€/St0,68/ 0,440,45/0,300,40/0,260,35/ 0,24Pz‘/ PZWerkslisten/Bezugspreis 2)
mm3,2 x 4503,2 x 4503,2 x 4503,2 x 450d x lStab-Durchmesser x Länge
EinheitSchweißzusatzFZBenennung
11 11 11 11
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
RC11 RR12 B12 RR73
Schw
eißz
usat
zkos
ten
1,2)
k SM
(€/k
g Sc
hwei
ßgut
)
Kernstab-Durchmesser d 3,2 x Länge l 450 (mm)
Stabelektroden-Schweißzusatzkostenvergleich Kleinere bis mittelgroße Abnahmemengen
kSM = mS x B x PZ
24 26 30 44 Ct/St
SchweißzusatzkostenSchweißzusätze für unlegierte- und niedriglegierte Stähle
G / WIG Schweißstäbe und MAG / UP-Drahtelektroden
Schweißbare Werkstoffez.B. unlegierte Baustähle S 235 JRG2 bis S 355J2G3, Druckbehälterstähle H I, H II, 17 Mn 4, Feinkornbaustähle S 275 NL bis S 355 NL
St/kg Schw. / -- / 0,95- / 1,1032 / 0,8818 / 0,98B / n‘Wechselzahl / Nutzzahl
1) Schweißzusatzkosten ohne Materialgemeinkostenzuschlagssatz 2) Werkslisten- und Nettobezugspreise sowie SZ-Kosten ohne 16% Mehrwertsteuer bei kleineren bis mittelgroßen Abnahmemengen, Region Stuttgart,
z.B. MAG SG 3 x 1- Palette mit 64 Korbspulen a 15 kg = 960 kg = 48% Rabatt (ab 3 Spule 38% Rabatt), G, WIG ca. 100 bis 500 kg= 50% Rabatt3) 1 t Schweißpulver Aluminat-Typ, Werkslistenpreis 2,95 €/kg bzw. Netto-Bezugspreis ca. 1,50 €/kg, spez. Pulververbrauch je nach Pulversorte und
Schweißbedingungen 0,6-1,4 kg/kg Schweißgut 4) Schlackenlose MAG-Metall-Fülldrahtelektroden, Netto-Bezugspreis 1,2 = 2,50-2,80 €/kgStand: 1.1.2004
€/kg Schw.1383kSMSZ-Kosten 1,2)
€/kg1,88/0,985,78/2,9410,47/6,626,30/2,65Pz‘/ PZWerkslisten/Bezugspreis 2)
mmMAG SG3x1UP S3 x3WIG SG2x2,4GIII x 3d Stab/Draht-Typ x D-Messer
EinheitSchweißzusatz 1,2,3,4)FZeichenBenennung
3
8
31
0123456789
G III x 3 WIG SG 2 x 2,4 UP S 3 x 3 MAG SG 3 x 1Schw
eißz
usat
zkos
ten
1,2)
k SM
(€/k
g Sc
hwei
ßgut
)
G-WIG-UP-MAG-Schweißzusatzkostenvergleich Kleinere bis mittelgroße Abnahmemengen
kSM = mS/n‘ x PZ
Schweißzusätze
Schweißzusatzkosten
€ / St bzw. €/kg1,37 / 0,8049,70/7,4746,35/7,0020,06/8,3219,35/7,40Pz‘/ PZWerkslisten/Bezugspreis 2)
- / -57/ -- 0,9832 / 0,88- / 0,9693 / 0,88B / n‘Wechselzahl / Nutzzahl
mmE 3,2 x 350MIG 1,0WIG 2,4MIG 1,2WIG 2,4dS-Verfahren/Stab/Draht DM
EinheitSchweißzusatzFZeichenBenennung
-Cr-Ni-Stähle 1.4541 (V2A)AL MG 3-Grundwerkstoff
Schweißzusätze für Aluminiumlegierungen und hochlegierte Stähle
€/kg Schweißgut
1) Schweißzusatzkosten ksm ohne Materialgemeinkostenzuschlagssatz (nur erforderlich bei Materialeinzelkostenverrechnung)2) Werkslisten- und Nettobezugspreise sowie SZ-Kosten ohne 16% Mehrwertsteuer bei kleineren bis mittelgroßen Abnahmemengen, Region Stuttgart,
z.B. E - 5 Kartons a 5 Pakete = 40 % Rabatt, MAG - 1 Palette mit 64 Korbspulen a 15 kg > 960 kg, 48% Rabatt ab 3 Spulen mit 38% Rabatt)Stand: 1. Januar 2004
468898kSMSZ-Kosten 1,2)
8 9 8 8
46
05
101520253035404550
WIG 2,4 MIG 1,2 WIG 2,4 MIG 1,0 E 3,2 x 350
Schw
eißz
usat
zkos
ten
1,2)
k SM
(€/k
g Sc
hwei
ßgut
)
Schweißzusätze
Schweißzusatzkostenvergleich Kleinere bis mittelgroße Abnahmemengen
Al MG 3 Cr-Ni-Stähle 1.4541 (V2A)
kSM = mS x B x PZ bzw. (mS / n‘) x PZ
SchweißfertigungskostenZiel:Schweißfertigungskosten senken!Einflussgrößen:Schweißzeit < tS (h/E) Schweiß(Betriebs)stundensatz 2,3) < StS(B)- Rüstzeit < tR (h/E) - Teilstundensätze < StM,E,H,P,So- Zeit/Einheit < te (h/E) Maschine / Energie / Hilfsstoffe / Personal /
- Schweißnahtmasse(gewicht) < mS (kg/E) Sonstige (mengen- und zeitabhängig, z.B. vom - Schweißleistung > LS’ (kg/h) Kapitaleinsatz und Beschäftigungsgrad)
Einbringleistung LE (kg/h), Einschaltdauer ED (%)
Ermittlung: 1,4)
Schweißfertigungskosten kSF (€/E) 1,4)
Schweißzeit tS x Stundensatz StS(B)
Beispiel:Einsparmaßnahmen beim Einsatz niedriglegierte MAG-Drahtelektroden- Schweißvorrichtung h,s,ü,q ------> w-Schweißposition- Drahtelektrodendurchmesser 0,8 mm ------> 1,0 / 1,2 mm - Schutzgas CO2 ------> Mischgas- Einstellwerte > vS- Material- und Arbeitsfluss verbessern- Stückzahl / Losgröße erhöhen
tR + mS x 100 / LE x ED) x StS(B) oder (mS / LS) x StS(B)
1) ohne Schweißzusatzkosten 3) StS(B) = LB x (1 + zF / 100)2) mit / ohne Restgemeinkosten 4) LS / LS’ mit / ohne Rüstzeitanteil
Schweißzeiteinsparung (1)
Richtwerte für die Einbringleistung:Geltungsbereich: Werkstoff Stahl, Wanddicke > 4 mm, Füll- und Decklagen, Schweißposition w,h
Formeln:4) ED = th / t x 100 (%)= th / (th+tn+tw+ter+tv+tr) x 100
4) t = Gesamtzeit, tr = Rüstzeitth = Hauptzeit (reine Schweißzeit) tn = Nebenzeit, tw = Wartezeit,ter = Erholungszeit, tv = Verteilzeit
Mittlere Einschaltdauer ED (%)Schweißarbeit
10 50 100%
10/20Heft/Montageschweißung
30/50Schweißkonstruktion Einzel/Serienfertigung
90Automatenschweißung
Richtwerte für die Einschaltdauer:
6,08,0
34
UnterpulverschweißenUP
3,34,14,5*
1,01,21,2*
Schutzgasschweißen- Massivdraht mit Mischgas- Fülldraht mit Mischgas*
MAG
0,71,41,92,6*
2,53,244*
LichtbogenhandschweißenStabelektrode EN 499 - E-RC11-B42- E-RR73-B93 (Ausbringung160)*
E
0,40,7
34
GasschweißenG
1 5 1 0 kg/h
Formeln: 1,2,3,4)
1) Einbringleistung LE (kg/h)= mS / th= LA x R bei E= LA x n‘ bei MAG
2) Abschmelzleistung LA (kg/h)= mZ / th = mS /th x R bei E= mS /th x n‘ bei MAG
3) Ausbringen R(-)= mS / mZ bei
4) Nutzzahl n‘ (-)= mS /mZ bei G, WIG, MIG
mS = Schweißgutmasse(gewicht)mZ = Schweißzusatzgewicht (kg)
Mittlere Einbringleistung LE bei 100 % ED
Übliche Stab/Draht Ø
mm
Schweißverfahren
Schweißzeiteinsparung (2)
1) Schweißzeit ts ohne Rüstzeit tr und Erholungszeit terQuelle: Aichele - Kalkulation und Wirtschaftlichkeit in der Schweißtechnik, S. 184, DVS-Verlag, Düsseldorf 1985
reine Abschmelzzeit Elektrode wechseln, Schlacke entfernen
Drehen der Träger, messen, Pausen u.a.
Veränderung der Einschaltdauer ED durch Verfahrensumstellungo Beispiel Stahlbau-Träger
- E Lichtbogenhandschweißen: ED = 50 % ED = th x 100/ ts (%)
Hauptzeit th Nebenzeit tn1 Nebenzeit tn2 + Verteilzeit tv 1)
(verfahrensbedingt) (bauteilbedingt)
- MAG Schweißen: ED = 44 %
1/3 1/6 1/2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Schweißzeit ts (h/St) 1)
Zeiteinsparungsverhältnisse gegenüber dem E-Schweißen
Bauteil
Träger 6,4 m lang
Schweißzeiteinsparung (3)
1) Schweißzeit ts ohne Rüstzeit tr und Erholungszeit terQuelle: Pomaska - Kostenanalytische Betrachtung des MAG-Schweißverfahrens, MM Maschinenbau 11/1978
th Stabelektrode
tn verfahrensbedingt
tn bauteilbedingt
- MAG Schweißen: ED = 21 % th
MAG Drahttn
verftn
bauteilbedingt
0 10 20 30 40 50 60 70 80 Schweißzeit ts (min/St) 1)
- E Lichtbogenhandschweißen: ED = 34 % ED = th x 100/ ts (%)
Veränderung der Einschaltdauer ED durch Verfahrensumstellung
o Beispiel Hydraulikzylinder
Schweißzeiteinsparung (4)
1) Nutzzahl n' = 0,95 / 1,0 bei MAG / UP 2) Wechselzahl B = 57 St/kg Schweißgut bei EN 499 E-RR 12 3,2 Ø x 350 mm,
19 / 21 St/kg Schweißgut bei G / WIG 3Ø
3) Prüfe, ob bei der Schweißleistung LS die Rüstzeit tR enthalten ist!
ErfahrungsrichtwerteLS = 1 - 2 kg/h bei MAG
= 2 - 4 kg/h bei UP
ErfahrungsrichtwerteLS = 0,1 - 0,2 kg/h bei G/WIG
= 0,5 - 1,0 kg/h bei E
Beispiel für MAG 1,3)
- Gewicht Drahtrolle mZ = 15 kg- Schweißzeit tS = 10 h- Schweißleistung LS = 15 x 0,95
10= 1,5 kg/h
Beispiel für E 2,3)
- Elektrodenstückzahl mZ = 320 St- Schweißzeit tS = 8 h- Schweißleistung LS = 320
57 x 8= 0,7 kg/h
ErmittlungLs = S-Zusatzgewicht x Nutzzahl (kg/h)
Schweißzeit= (mZ x n ')/ t S
ErmittlungLS = Schweißzusatzstückzahl (kg/h)
S-Zusatzwechselzahl x Schweißzeit = mZ / (B x tS)
MAG/UP-SchweißverfahrenG/WIG/E-Schweißverfahren
o Überschlägige Ermittlung der Schweißgutleistung LS (kg/h) 3)
Schweißzeiteinsparung (5)
LE (kg/h)3,3 / 4,42,6 / 3,21,4 / 1,90,3 / 0,4Einbringleistung
ED (%)30Einschaltdauer
MAG MischgasE RR 73-B 43E RC 11-B 42G-WIG
ts (h/kg)1,0 / 0,81,3 / 1,02,4 / 1,811,1 / 8,3Schweißzeit
F-Zeichen / Einheit
SchweißverfahrenBenennung
11,1
2,41,3 1
8,3
1,8 1 0,80
2
4
6
8
10
12
G-WIG E RC 11-B 42 E RR 73- 83 MAG Mischgas
Sch
wei
ßzei
t ts
(h/k
g)
Schweißzeit bei kleineren Durchmesser Schweißzeit bei größeren Durchmesser
o Schweiß-Zeitvergleich ausgewählter Schweißverfahren für Baustahl mit einer Wanddicke s = > 5 mm
2 / 3 Ø 3,2 / 4 Ø 3,2 / 4 Ø 1 / 1,2 Ø
Schweißverfahren
tS = mS x 100 = mS (h/kg)LE x ED LS
3)
Schweißzeiteinsparung (6)
3,81,81,3WIG-Schutzgasschweißen 2)
56.128,118,2Gasschweißen 1)
Nenndurchmesser d (mm)
1005025
1,50,90,7Plasmaschweißen 2)
Schweißzeit ts
1) Handschweißen 2) Automatisch gleichzeitigQuelle: Bohlen, Bayern AG, Leverkusen, 1986
Schweißverfahren
18,228,1
56,1
1,3 1,8 3,80,7 0,9 1,50
10
20
30
40
50
60
25 50 100Sch
wei
ßze
it t
s (m
in/S
t)
Gasschweißen 1)
WIG-Schutzgasschweißen 2)
Plasmaschweißen 2)
o Beispiel Schweißzeitvergleich bei Rohrverbindungen - Chemische Industrie
Nenn-Durchmesser d (mm)
SchweißzeitvergleichRohr aus S 235 JRG2
Übersicht zur Ermittlung von Stundensätzen
StM + StE + StHi + StP + StSo
SonstigesPersonalHilfsstoffEnergieMaschineJahresgesamtkosten Kostenstelle Schweißen KS / Jahresnutzungsstunden TN
K = Jahresgesamtkosten f (Maschine, Energie, Betriebs- und Hilfsstoffe, Personal, Sonstiges) (€/a)TN = Jahresnutzungszeit (J-Kostenstellen-Stundensätze), z.B. 1 Schichtbetrieb 37 h x 40 Wo = 1.480 (h/a)LB = Bruttostundenlohn, z.B. Industriearbeiter 2002 = Ø 15 (€/h)zP = Personalstundenprozentsatz, z.B. Industriearbeiter 2002 = Ø 80 (%)StP = Personalstundensatz > Arbeitskosten (€/h)
LB x (1 + zP / 100), z.B. Industriearbeiter 2002 = 15 €/h x (1+ 80 / 100%) = 27 €/h
1) Vereinfachtes Rechenverfahren beim Einsatz des Betriebsstundensatzes2) Schweißstundensätze ohne Schweißmaterial
(c) Schweiß-Stundensätze StS (€/h) 2)
VerwaltungMontageSchweißenMaschineHand
(b) Kostenstellen-Stundensätze StH,M,S,Mo,Vw (€/h)Jahresgesamtkosten Betrieb / produktive Jahresarbeitstunden
(a) Betriebs-Stundensatz StB (€/h) 1)
Was kostet eine Handwerkerstunde in Deutschland-West 2002
Gemein-kosten
39%
Lohnzusatz-kosten
26%
Stundenlohn32%
Gewinn 3%
Beispiel Stundenverrechnungssatz 44 € ohne MwSt, davon Stundenlohn 14 €
Quellen: Deutsche Handwerkszeitung vom 1.2.2003, Internet: www.hwk-stuttgart.de
- Miete und sonstige Raumkosten- Fahrzeugkosten- Steuern, Versicherungen, Beiträge- Rechts- und Beratungskosten- Marketing- Reparaturen, Wartung- Verwaltungskosten- Zinsen
- Arbeitgeberbeiträge zur Sozialversicherung(Arbeitslosen-, Renten-, Unfall-, Kranken-und Pflegeversicherung)
- Weihnachtsgeld- Vermögenswirksame Leistungen- bezahlte Urlaubstage - bezahlte Krankentage- bezahlte Feiertage
Entwicklung der Personal-Stundensätze für Arbeiter in der verarbeitenden Industrie Deutschland-West 1990-2001
37,128,43,35,00,4
- Sozialversicherungsbeiträge Arbeitgeber- Entgeldfortzahlung im Krankheitsfall- Bezahlte Feiertage u.a.- Sonstige, z. B. Mutterschutz
GesetzlicheLeistungen
44,1- Urlaub,Urlaubsgeld- Weihnachtsgeld, Gratifikationen u.a- Betriebliche Altersversorgung- Sonstige, z.B. Vermögensbild
Tarifliche und betriebliche Leistungen
81,281,480,9zLN (%)Lohnnebenprozentsatz
Aufteilung Lohnnebenkostenprozentsatz zLN (%) im Jahr 2001
Prozentanteil (%)Leistungsbestandteile18,68,37,79,5
1431421001990 = 100P-Stundensatz-Veränderung
14,4414,2910,09LB (€/h)Brutto-Stundenlohn
1) Personalstundensatz oder Arbeitskosten StP = LB + LN = LB x (1+ ZLN/100) (€/h)2) Personalstundensatz Deutschland Ost 2001 = 16,86 €/h (10,02+ 6,84); ZLN= 68,3 %, Quellen: BMWi: Wirtschaft in Zahlen 2001, Bonn; Globus 5533, 6985, 7155, imu 108 0402
81,2Insgesamt
26,1625,9218,25StP (€/h)Personal-Stundensatz
11,7211,638,16LN (€/h)Lohnnebenstundensatz
200120001990
Personal-StundensatzF-Zeichen /Einheit
Benennung
Personal-Stundensatzentwicklung Personal-Stundensatz-entw ickung
55%55% 55%
45%45%
45%
0
5
10
15
20
25
30
1990 2000 2001
Pers
onal
-Stu
nden
satz
(€
/h)
Lohnneben-Stundensatz
Brutto-Stundenlohn
18
26 26
Auswahl Arbeitskosten (Personal-Stundensatz)im globalen Ländervergleich 2002*
3,74
5,64
8,42
9,96
12,58
10,20
13,76
12,06
11,19
16,18
17,20
14,74
19,20
2,84
3,82
6,96
6,47
4,86
9,30
6,14
8,12
10,45
6,26
9,03
11,62
9,31
0 5 10 15 20 25 30
Polen
Griechenland
Spanien
Deutschland Ost
Kanada
Frankreich
Großbritannien
Japan
Österreich
USA
Schweiz
Deutschland West
Norwegen
Stundenlohn Personalzusatzkosten
*Arbeitskosten der Industriearbeiter im Verarbeitenden Gewerbe = Stundenlohn + Personalzusatzkosten, ** P-Zusatzkostensatz Zz = P-Zusatzkosten LZ 11,62 €/h / Stundenlohn LB14,74 €/h x 100 = 78,8% von LBQuelle: Institut der deutschen Wirtschaft Köln aus Geschäftsbericht 2003 - Wirtschaftsverband industrieller Unternehmen
Baden e.V., Freiburg
€/h
28,51
26,36 (100%
26,23
22,44
21,64
20,18
19,90
19,50
17,44
16,43 (62%)
15,38
9,46
6,58
Maschinen-Stundensätze
3) Ausnutzungsfaktor fa = Tn/Tb (-) 4) Bereitschaftszeit tb (h/a) - gewählt 1Schichtbetrieb 36 h/ Wo x 42 h/Jahr = 1.512 + 88 Überstunden h/a 5) Nutzungszeit tn oder Betriebsnutzungszeit oder Maschinenlaufzeit 2) Ausnutzungsfaktor fa = Tn/Tb (-)
751810821110M-Stundensatz StM (€/h)
24283324283323,525,528M-Prozentsatz zzM (%)
50.0005.0002.500Kapitaleinsatz KP (€)
1608.001.6001608.001.6001608.001.600Nutzungszeit TN (h/a)
MAG + SchweißvorrichtungMAGE
1) Abschreibungssatz za=100/5=20%, Zinssatz zz=6%, Instandhaltungssatz zi=5/10/10% für E/MAG/MAG+SV2
2) ohne Raumkosten
SchweißverfahrenBenennung
Beispiel Maschinenstundensatzvergleich mit einer Nutzungsdauer n = 5 Jahre
- Kapital-Bedarf/Einsatz Kp (€) - Maschinenprozentsatz zm (%)- Nutzungszeit 5) Tn (h/a) - Abschreibungssatz- Ausnutzungsfaktor 3,4) fa (-) - Zinssatz- Raumkosten 2) Kr (€/a) - Instandhaltungssatz
Jahresmaschinenkosten / NutzungszeitKP x ZM KP
StM = ------------ + Kr / Tn = ----------- (100/n + ZS/2 + ZI x fA ) + KR/TN (€/h)TN x 100 TN x 100
Maschinenstundensatz StM (€/h)
o Kostenarten: o Einflussgrößen und BerechnungKalkulatorische Abschreibung, Zinsen sowie Instandhaltung- und Raumkosten
0 1 101 218
4 8
75
0
20
40
60
80
E MAG MAG + SV
M-S
tund
ensa
tz
(€/h
) Tn = 1.600 h/a = 100%Tn = 800 h/a = 50%Tn = 160 h/a = 10%
2.500 € 5.000 € 50.000 € Kapitaleinsatz KP
Stundensatz-Methodenvergleich
MAG MAG + SV5.000 € 50.000 € KP
Handwerkbetrieb Kostenstelle1) Betriebsstundensatz durch vereinfachtes Rechenverfahren ermittelt, z. B. 44 €/h bei einem
Ø Jahresbetriebsbeschäftigungsgrad von ca. 80 % 2) Schweißstundensätze ohne Schweißmaterial
Betriebs- / Schweißstundensätze 2002 2)
Kostenstelle Betrieb: StB = KB / TBKostenstelle Schweißen: StS = KS / TN = StM + StE + StHi + StP + StSo
Nutzungszeit TN (h/a)160 ( 10%)800 ( 50%)
1 600 (100%)
Stunden-sätzeStS(B) (€/h)
44 1) 41 / 44 / 50
50 / 60 / 128
z. B.
Fertigungskosteneinsparung
ts (min/kg)4080400Schweißzeit
StS(B) (€/h)44Schweißstundensatz
F-Zeichen/Einheit
Schweißverfahren
* Schweißfertigungskosten kSF = Zeit x Stundensatzts / 60 x StS(B)
Kosten- und Preisstand: 10/2002
kSF (€/kg)2959293S-Fertigungskosten*
LS ( kg/h)1,50,750,15Schweißleistung
MAG SG 3
E-RR 12/B 42
G /WIG
Bezeichnung
Werkstoff S 235 JRG2, Wanddicke s > 3mm S-Fertigungskostenvergleich
293
5929
0
50
100
150
200
250
300
350
G / WIG
E RR12/B42
MAGSG 3
Schw
eißf
ertig
ungs
kost
en
(€/k
g)
3 Ø 3,2 Ø 1 Ø
Schweißverfahren
kSF = ts / 60 x StS(B)
Kosten-einsparung∆∆∆∆ kS = 234 / 264
100% 23% 10%Merke:Fertigungskosteneinsparungen durch Umstellung auf leistungsfähige Schweißverfahren
Schweißkosteneinsparung (1)
F-Zeichen / Einheit
Schweißverfahren
1) EN 499 - E- RC 11, RR 12, B 42 (vormals DIN 1913 - E- R(C) 3, RR 6, B 10) * Schweißstundensatz mit Schweißzusatz StS' = StS + kSM / tS = kS / tS = kS / (mS / LS)
kSM / kSF (€/kg)1 / 2910/ 593 / 293Schweißkosten Material / Fertigung
StS' (€/h)465345Schweißstundensatz mit S-Zusatz*
StS (€/h)44Schweißstundensatz
LS (kg/h)1,50,750,15Schweißleistung
MAG SG 3E- RR 12 / B 42 1)G / WIG
Bezeichnung
Werkstoff S 235 JRG2, Wanddicke s > 3mm
- Schweißkosten-Verfahrensvergleich für unlegierte Baustähle 2002
296
6930
0
50
100
150
200
250
300
350
G / WIG E RR 12 42 MAG SG 3
Sch
wei
ßkos
ten
(€
/kg
)
3 Ø 3,2 Ø 1 Ø
Schweißverfahren
kS = kSM + kSFkSM = 2 / 15 / 4 % Anteile
Kosteneinsparung∆∆∆∆ kS = 227 / 266
100% 23% 10%
Schweißkosteneinsparung (2)
F-Zeichen / Einheit
Schweißverfahren
* Schweißstundensatz mit Schweißzusatz StS' = StS + kSM / tS = kS / tS = kS / (mS / LS)
kSM / kSF (€/kg)8 / 3746 / 738 / 367Schweißkosten Material / Fertigung
StS' 2) (€/h)527145Schweißstundensatz mit S-Zusatz*
StS (€/h)44Schweißstundensatz
LS (kg/h)1,20,60,12Schweißleistung
MiG EG / WIG
Bezeichnung
Werkstoff 1.4541 (V2A) , Wanddicke s > 3mm
- Schweißkosten-Verfahrensvergleich für nichtrostende Cr-Ni Stähle 2002
375
11945
0
50
100
150
200
250
300
350
400
G / WIG E MIG
Sch
wei
ßko
sten
(€
/kg
)
3 Ø 3,2 Ø 1 Ø
Schweißverfahren
kS = kSM + kSFkSM = 2 / 38 / 18 % Anteile
Kosteneinsparung∆∆∆∆ kS = 256 / 330
100% 31% 12%
Übersicht wesentliche Maßnahmen zur Kosteneinsparung im Betrieb
Beispiele aus dem Stahl-, Maschinen-, Fahrzeug-, Rohrleitungs- und Druckbehälterbau
Maßnahmen in der SchweißkonstruktionBauteile – Schweißnähte- Produktinnovationen- Werkstoffumstellung- Profilumstellung- Schweißnaht-Form/GüteänderungMaßnahmen in der SchweißproduktionVerfahren - Auslastung- Verfahrens-Innovationen und Umstellungen- Schweißprozessänderung- Mechanisierung und Automatisierung- MaschinenauslastungserhöhungSonstige Maßnahmen Betrieb - Standort- Unternehmen verschlanken- Fertigungstiefe verringern- Arbeitszeitflexibilität – Wochen/Jahresarbeitszeit- Standortänderung -
Trends zur Kosteneinsparung bei der Herstellung von Mobilkranen
Schweißfertigung von Mobilkranen mit hochfesten Stählen beim Liebherr-Werk Ehingen GmbH Beim Bau von Mobil- und Raupenkranen werden Feinkornbaustähle seit über 30 Jahren erfolgreich verarbeitet.
- bisher war der Stahl S 690QL der Favorit,- heute werden die tragenden Komponenten der Schweißkonstruktionen
aus dem wasservergüteten Feinkornbaustahl S 960 QL(Werkstoffnummer 1.8933) gefertigt.
Beispiel Teleskopmobilkran LTM 1500:Tragkraft 500 t, Eigengewicht 96 t, max. Hubhöhe 142, Ausladung bis 108 m.Berechnung der hochbeanspruchten Teile nach der Finite-Element-Methode.
- Der gesamte Fahrzeugrahmen besteht aus 918 Brennteilen,davon sind 277 Teile mit Schweißkantenvorbereitung versehen.
- Die Vorwärmtemperatur beim Schweißen des S 960 QL liegt bei 120-150°C. - Als Schweißverfahren wird das MAG-M-Verfahren angewendet. - Die Ausführung erfolgt mit manueller Schweißbrennerführung und Robotern. - Die Prüfung der Schweißnähte erfolgt mit Röntgen- und Ultraschallprüfung.Quelle: W. Gundel, J. Hauser - Liebherr-Werk Ehingen GmbH aus Schweißen und Schneiden 9/2000
Kosteneinsparung beim MAG-Schweißen von Fahrzeugrahmen durch Änderung Werkstoff- und Nahtform im Mobilkranleichtbau (1)
FahrzeugrahmenSchnitt durch vorderen und hinteren Bereich
Quellen: Gerster, P - Anwendung hochfester Feinkornbaustähle beim Bau von Autokranen für tiefe Temperaturen, Stahl und Eisen 104 (1984), Nr. 2, S. 91-94 und Liebherr - Werk Ehingen GmbH, 2001
FahrzeugrahmenWerkstoffstruktur mit Masse(Gewichts)anteile
Mobilkran LTM 1060Liebherr-Werk Ehingen GmbH
Kosteneinsparung beim MAG-Schweißen von Fahrzeugrahmen durch Änderung Werkstoff- und Nahtform im Mobilkranleichtbau (2)
ts (min/m Naht)
169
2717
252137
S-Zeit 1,2) V-NahtDV-Naht
mS (kg/m Naht)
0,80,5
1,40,9
12,66,8
S-Nahtmasse(gewicht) V-NahtDV-Naht
s (mm)101550Materialdicke
R (N/mm2)960690215Streckgrenze
S 960 QLS 690 QLS 235 J2G3
1) Schweißgutleistung LS = 3 kg/h bei 1,2 mm Drahtdurchmesser
2) Schweißzeit ts = mS / (LS x 60) (min/m Naht)3) Einsatz hochfester Feinkornbaustähle
heute bei S 960 QLPreis- und Kostenstand ohne MwSt Jahr 2002
Quelle: Gerster, P und Hauser, J, Hummel 1983 und 2002 Liebherr-Werk Ehingen GmbH
F-Zeichen/Einheit
StahlsorteBenennung
12,6
1,4 0,8
6,8
0,9 0,50
2
4
6
8
10
12
14
S 235 J2G3 S 690 QL S 960 QLSch
wei
ßn
ahtm
asse
(gew
ich
t)
(kg
/m N
aht)
V-Naht 60° DV-Naht 60°
Schweißnaht-Masse/Gewichts-Vergleich
∆∆∆∆ mS V-Naht bis 11,8DV-Naht bis 6,3
252
27 16
137
17 90
50
100
150
200
250
300
S 235 J2G3 S 690 QL S 960 QL
Sch
wei
ßzei
t (m
in/m
Nah
t)
V-Naht 60° DV-Naht 60°
Schweißzeitvergleich - MAG 1,2 Ø
∆∆∆∆ tS V-Naht bis 236DV-Naht bis 128
Werkstoff
Kosteneinsparung beim MAG-Schweißen von Fahrzeugrahmen durch Änderung Werkstoff- und Nahtform im Mobilkranleichtbau (3)
kSF (€/m Naht)16 / 927 / 17252 / 137S-Fertigungskosten 5)
kSZ (€/m Naht)3 / 24 /39 / 5S-Zusatzkosten 4)
ts (min/m Naht)16 / 927 / 17252 / 137S-Zeit 1,2)
1) Schweißgutleistung LS = 3 kg/h bei 1,0 und 1,2 mm Drahtdurchmesser
2) Schweißzeit ts = mS / (LS x 60) (min/m 3) S-Stundensatz mit S-Zusatz StS‘ (€/h)
kS / ts = kS x Ls / mS = StS + kSM / ts4) S-Zusatzkosten k SZ (€/m Naht)
mS / n‘ x PZ x fm > fm = /5) S-Fertigungskosten k SF (DM/m Naht)
ts x St S(B) = mS / LS x StSPreis- und Kostenstand ohne MwSt 2002Quelle: Gerster, P und Hauser, J, Hummel 1983 und 2002 Liebherr-Werk Ehingen
St(S/B) (€/h) 3)60/7160/6960/62S-Stundensatz ohne/mit S-Zus.
kS (€/m Naht)19 / 1131 / 20261 / 142S-Kosten = kSZ + k SF
PZ (€/kg)3,602,900,70S-Zusatzpreis
mS (kg/m Naht)0,8 / 0,51,4 / 0,912,6 / 6,8S-Nahtmasse(gewicht)
S 960 QLS 690 QLS 235 J2G3
F-Zeichen/Einheit
V-Naht 60° / DV-Naht 60°Benennung
0
50
100
150
200
250
300
S 235 J2G3 S 690 QL S 960 QL
Sch
wei
ßkos
ten
(€/m
Nah
t)
S-FertigungskostenS-Zusatzkosten
Schweißkostenvergleich V-Naht 60°
∆∆∆∆ kS bis 242
0
20
40
60
80
100
120
140
160
S 235 J2G3 S 690 QL S 960 QL
Schw
eißk
oste
n (€
/m N
aht)
S-FertigungskostenS-Zusatzkosten
Schweißkostenvergleich DV-Naht 60°
∆∆∆∆ kS bis 131
Trend: Schweißkosteneinsparung durch vermehrten Einsatz hochfester Feinkornbaustähle
261
31 19
142
20 11
Werkstoff
Kosteneinsparung durch Schweißnahtformänderung im MaschinenbauUntergurtschweißung von 100 Stück Pressenkörper
Nutzzahl n‘ = 0,95, S-Zusatzpreis PZ = 0,82 €/kg, Materialgemeinkostensatz zM = /Schweißleistung Ls = 1,8 kg/h, Stundensatz ohne/mit Schweißzusatz tS = 51/53 €/hS-Kosten kS = KSZ + KSF = mS /n‘ x PZ (1+zM / 100) + mS / Ls x StS (€)Preis- und Kostenstand ohne MwSt: 2002Quelle: Korten, H -Schuler Pressen, Göppingen
36.831-KS (€)Schweißkosteneinsparung
33.40071.502KS (€)Schweißkosten
32.41369.388KSF (€)Schweißfertigungskosten
9872.114KSZ (€)Schweißzusatzkosten
1.1442.449MS (kg)Schweißgutmasse(gewicht)
DV-NahtV-NahtF-Zeichen/ EinheitBenennung
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
V-Naht DV-Naht
Schw
eißk
oste
n (€
)
S-FertigungskostenS-Zusatzkosten
Schweißkostenvergleich
∆∆∆∆ KS = 38.102
71.502
33.400
Unlegierter BaustahlS 235 JR G2Nahtlänge ls = 2,6 mMAG-SchweißverfahrenSchweißzusatz SG 3 – 1,2 Ø
SchweißkostenV-Naht:29 €/kg Schweißgut /275 €/m Naht
DV-Naht:29 €/kg Schweißgut /128 €/m Naht
KSZ – Anteile: 3 / 3%
SchweißzeitV-Naht / DV-Naht = 1.361 / 636 h
Kosteneinsparung durch Verfahrensumstellung E / MAG im StahlbauSchweißen von 5.000 Stück Stabroste
1) Nutzzahl n‘ = 0,95, S-Zusatzpreis PZ = 0,18 €/st / 0,82 €/kg, Materialgemeinkostensatz zM = /Schweißleistung Ls = 0,55/ 1,35 kg/h, Stundensatz o/m Schweißzusatz tS = 44 /50 bzw. 45 €/h
2) S-Kosten kS = KSZ + KSF = mS x B bzw. mS /n‘ x PZ (1+zM / 100) + mS / Ls x StS (€)Preis- und Kostenstand ohne MwSt: 2002 Quelle: Aichele, G -Freiburg
56.804-KS (€)Schweißkosteneinsparung
33.45690.260KS (€)Schweißkosten 2)
32.59380.000KSF (€)Schweißfertigungskosten 1)
86310.260KSZ (€)Schweißzusatzkosten 1)
1.000 MS (kg/a)Schweißgutmasse(gewicht)
MAG-M-SG 2EN 499-E-RR 12F-Z/ EinheitBenennung
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
E-RR 12 MAG-M
Sch
wei
ßkos
ten
(€/a
)
S-FertigungskostenS-Zusatzkosten
Schweißkostenvergleich
∆∆∆∆ KS = 56.804
90.260
33.456
Unlegierter Baustahl S 235 JRG2
SchweißkostenE-Verfahren:90 €/kg Schweißgut / 8 €/m NahtMAG-Verfahren:33 €/kg Schweißgut / 3 €/m NahtKSZ – Anteile 11 / 3%SchweißzeitE / MAG = 1.818 / 741 h/aWeitere Einsparmöglichkeiten:- Maschinenauslastung verbessern- Einsatz von SchweißroboternAmortisationszeit nAKapitaleinsatz /Verfahrensgewinn 8.000 € / 56.804 €/a = 0,1 a3,2 Ø x 350 mm SG 2 - 1 Ø
Kosteneinsparung durch Verfahrensumstellung von E- auf Plasma-Schweißen von Rohrleitungen in der Chemie
1) Plasmaschweißen vollmechanisch mit umlaufenden Brenner2) Maschinelle Fertigung erfordert enger tolerierte Rohre3) Schweißstundensatz mit Schweißzusatz E / Plasma Sts‘ = 52 / 77 €/hKosten- und Preisstand o. MwSt.: 2002 Quelle: Bohlen, Bayer AG, Dormagen 1986/2002
36 / 44 / 62125 / 185 / 300kS (€/RB)Schweißkosten 3)
28 / 34 / 48144 / 214 / 346ts (min/RB)Schweißzeit
Plasma 1,2)E
Rohrstahl S 235, 150 / 200 / 300 Nenn- ØF-Zeichen/Einheit
Benennung
185
44
020406080
100120140160180200
E Plasma
Sch
wei
ßkos
ten
(€/R
B)
Schweißzeitvergleich Schweißkostenvergleich214
34
0
50
100
150
200
250
E Plasma
Sch
wei
ßzei
t (m
in/R
B)
∆∆∆∆ kS 141∆∆∆∆ tS 180
Einschweißen eines 90° Rohrbogens mit 2 Stumpfnähten
Rohr-Nenn-Ø 200
kS = ts / 60 x StS‘
Wirtschaftlichkeitsrechnung mit Kostenanalyse Schweißen mit Hand / Roboter Schweißteile für Autowaschanlagen, Firma Otto Christ, Memmingen (1)
0,80PZ (€/kg)S-Schweißzusatzpreis
1 (Zweischichtbetrieb)6AnzahlSchweißplatzzahl
80240ts (min/StS-Fertigungszeit
4,51,5LS (kg/h)Schweißgutleistung
3.2001.600TN (h/a)Nutzungszeit Schweißplatz
3.2009.600TA (h/a)Auftragszeit
5na (a)Nutzungsdauer
90.00060.000KP (€)Kapital-Investition
SG 3 - 1Ø-S-Zusatzbezeichnung
6,0mS (kg/St)S-Nahtmasse(gewicht)
14.400MS (kg/a)Schweißgutmenge
2.400MP (St/a)Produktionsmenge
> 500Beschäftigte Betriebsgröße
Randbedingungen20
Unlegierter Baustahl S 235 JR G2 Stumpf- und Kehlnähte
Werkstoff - Schweißnähte
Schweißaufgabe:10
RoboterHand
MAG-SchutzgasschweißenF-Zeichen/Einheit
BenennungPos.
Wirtschaftlichkeitsrechnung mit Kostenanalyse Schweißen mit Hand / Roboter Schweißteile für Autowaschanlagen, Firma Otto Christ, Memmingen (2)
144.000 bzw. 48.000 x 82/100Summe - 60.000 bzw 90.000 x20/100
- 60.000 bzw 90.000/2 x 6/100
- 60.000 bzw 90.000 x 3 bzw 5/100
- 6 x 6 bzw 20 m2 x 60 € /m2a
3 bzw. 5 kWh x 9.600 bzw 3.200 x 0,1512x60/1000 x 30 bzw 60/100x TA x 3 €/m3144.000 bzw 48.000 x 90 bzw 270/100
12
86
1
1
0
1
1
41
16,00
11,007,50
1,13
1,88
0,50
1,00
1,73
54,00
12,00
8,255,63
0,84
1,41
0,38
0,75
1,30
40,50
38.400
2640018.00
2.700
4.500
1.200
2.400
4.147
129.600
24
42
0
0
0
1
1
27
49,20
7,405,00
0,75
0,75
0,90
1,80
2,59
54,00
12,30
1,851,25
0,19
0,19
0,23
0,45
0,65
13,50
118.080
17.76012.000
1.800
1.800
2.160
4.320
6.221
129.600
KSFL
KSMAKSA
K SZ
K SI
K KR
K SE
K SS
KSFR
o LohnnebenkostenKsfl x zln/1
o Maschinenkosten- Kalk. AbschreibungKp/n = Kp x za/100
- Kalk. ZinsenKp/2 x zz/100
- InstandhaltungKp x zi/10
- RaumkostenA x PR
o EnergiekostenE x Pe x Ta
o Schutzgaskostenv x 60/1000 x ED/100 x PsxTAo Restgemeinkosten 1)
KSFL x zFRG/100
Summe nachfolgender Einzelkosten
6483,7362,80200.94757114,9928,75275.981K SFGS-Fertigungsgemeinkost. KSFL x zFG/100 oder
240 bzw. 80/60 x 15 x2.400
1520,0015,0048.0003060,0015,00144.000KSFLS-Fertigungslohnkostents/60 x LB x Mp
6,0/0,95 x 0,80 (1+./.100) x 2.400
45,053,7912.12635,051,2612.126KSMSchweißzusatzkostenms/n' x Pz (1+ zm/100) x Mp
%€/St€/h€/a%€/St€/h€/aKostenanalyse30
Roboter (R)Hand (H)
HinweiseMAG-SchutzgasschweißenF-ZBenennungPos.
Wirtschaftlichkeitsrechnung mit Kostenanalyse Schweißen mit Hand / Roboter Schweißteile für Autowaschanlagen, Firma Otto Christ, Memmingen (3)
nA = < 2 JahreKaufen!Dringlichkeitsstufe 1-Empfehlung
Beurteilung50
30.000 /171.103 +6.000
0,2Kp / (GV + KA)nAAmortisation
= Kosteneinsparung3571,29-171.103GVVerfahrensgewinn
gleichgleich
0
UUs∆∆∆∆ Us
Umsatzerlöse- Schweißumsatzanteil- Umsatzdifferenz
siehe Pos. 3010035
130,3671,29
97,77-
312.857171.103
100201,6550,41483.960Ks∆∆∆∆ Ks
Kosten- Schweißkosten - S-Kosteneinsparung
* Hand 6 x 10.000 €90.00060.000 *KPKapital-Investition
%€/St€/h€/a%€/St€/h€/aGewinnvergleichsrechnung40
1) Bei Annahme konstanter Jahreskosten KSRFG und KSV ergeben sich folgende SF-Restgemeinkostensätze zFG = 90 / 270% und Verwaltungs-/Vertriebsgemeinkostensätze zV= 12,0 / 19,8% für MAG-Hand- bzw. Roboter.
Preis- und Kostenstand ohne MwSt: 2002
483.960 - 312.8573571,29-171.103∆∆∆∆ KsSchweißkosteneinsparungKs Hand - Ks Roboter
12.126 + 144.000 + 275.981+ 51.853 (H)
100130,3697,77312.857100201,6550,41483.960KsSchweißkosten KSM + K SFL + KSFG + Ksv
(12.126 + 144.000 + 275.981) x12 /100 (H)
1721,5816,1851.7831121,615,4051.853KsvVerwaltg./Vertriebskosten1)
(KSM + KSFL + KSFG) x zV/100
%€/St€/h€/a%€/St€/h€/aKostenanalyse30
Roboter (R)Hand (H)
HinweiseMAG-SchutzgasschweißenF-ZBenennungPos.
Wirtschaftlichkeitsrechnung mit Kostenanalyse Schweißen mit Hand / Roboter Schweißteile für Autowaschanlagen, Firma Otto Christ, Memmingen (4)
Kostenvergleich bei der Produktion von Schweißteilen 2002
0
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
MAG-Hand MAG-Roboter
Sch
wei
ßkos
ten
(€/a
) Verwaltungs-/Vertriebskosten
S-Fertigungsgemeinkosten
S-Fertigungslohnkosten
S-Zusatzkosten
483.960∆∆∆∆ kS = 171.103
312.857
Merke: Beim einfachen Verfahrensvergleich genügt es nur die unterschiedlichen Teilkosten zu ermitteln (Reduzierte Herstellkosten)
11%
57%
30%
3%
17%
64%
15%4%
Beispiele aus der SchweißpraxisKalkulation mit Werkstoffvergleich aus dem Fahrzeugbau (1)
- 1)fM (-)M-Gemeinkostenfaktor9
3,700,78PZ (€/kg)Schweißzusatzpreis8
3,0LS (kg/h)Schweißleistung10
MAG-M-Schweißverfahren5
0,95n‘ (-)Nutzzahl6
X 90 L- 1,2 ØSG 3-1,2 Ø-Schweißdraht7
1) ohne Materialgemeinkostenzuschlagsfaktor(satz) bei Verrechnung als Fertigungshilfsstoffe
Preis- und Kostenstand ohne MwSt.: 2002
60 (Hand)StS (€/h)Schweißstundensatz11
1l (m)Nahtlänge4
10 +130 +1a (mm)Nahtdicke3
DV 60°-Nahtform2
1030s (mm)Wanddicke1
S 960 QLS 355 J2G3
StahlwerkstoffF-Z/ Einheit
BenennungPos.
Unternehmen in Baden-Württemberg 2002
1. Aufgabe:
Bei einem Fahrzeugbauhersteller werden Fahrzeugrahmen für Mobilkräne hergestellt. Je nach Werkstoffwahl
- unlegierte Baustähle S 355 J2G3 oder - wasservergütete Feinkornbaustähle
S 960 Q
kann die Wanddicke s = 30 bzw.10 mm betragen. Die DV-Nähte sollen MAG geschweißtWerden.
Es sind Schweißnaht(gewicht)masse, Schweißzeit, Schweißkosten und Schweißkosteneinsparung je m Naht nach der Stundensatz-Kalkulation zu ermitteln und die Ergebnisse zu beurteilen.
2. Randbedingungen:
Beispiele aus der SchweißpraxisKalkulation mit Werkstoffvergleich aus dem Fahrzeugbau (2)
3. Lösungen:
o Schweißgutmenge mS = Schweißgut(gewicht)masse
= Ermittlung aus der Tabelle ..........= 2,96 / 0,47 kg/m Naht
o Schweißzeit tS = Schweißzeit / Schweißleistung
= mS / LS x 60= 2,96/3 x 60 0,47/3 x 60= 59 / 9 min/m Naht
o SchweißzusatzkostenkSM = Schweißzusatzmenge x Preis
= mS / n' x PZ = 2,96/0,95 x 0,78 0,47/0,95 x 3,70= 2,43 / 1,83 €/m Naht
o SchweißfertigungskostenkSF = Schweißzeit x Stundensatz
= tS x StS = mS /LS x StS= 2,96/3 x 60 0,47/3 x 60= 59,20 / 9,40 €/m Naht
o Schweißkosten kS = kSM + kSF
= 2,43 + 59,20 1,83 + 9,40= 61,63 / 11,23 €/m Naht
o Schweißkosteneinsparung∆ kS = kS1 – kS2
= 61,63 – 11,2350,40 €/m Naht
o Schweißstundensätze mit SchweißzusatzStS’ = kS / tS
= 61,63/59 x 60 11,23/9 x 60= 63 / 75 €/h > 60 €/h
o Schweißzusatzstundensätze StZ = StS’ - StS
= 63 - 60 75 - 60= 3 / 15 €/h
Beispiele aus der SchweißpraxisKalkulation mit Werkstoffvergleich aus dem Fahrzeugbau (3)
MAG-Schweißverfahren
16%4%
96%
84%
0
10
20
30
40
50
60
70
S 355 J2G3 S 960 QL
Sch
wei
ßkos
ten
ks (€
/m N
aht)
S-FertigungskostenS-Zusatzkosten
5. Beurteilung und Umsetzung:
Die spezifischen MAG-Schweißkostenbeim Einsatz des unlegierten Baustahles S 355 J2G3 im Vergleich zumwasservergüteten Feinkornbaustahl S 960 QL betragen 61 / 11 €/m Naht.
Die spez. Schweißkosteneinsparungbeträgt somit 50 €/m Naht bei einer Werkstoffänderung von S 355 J2G3 zum S 960 QL.
Der Einsatz der Werkstoffsorte S 960 QL konnte empfohlen und umgesetzt werden, weil die Mehr-/Minderkosten fürSchweißnahtvorbereitung, Vor- und Nachbehandlung sowie Prüfung geringer waren als die Schweißkosteneinsparung.
4. Werkstoff-Schweißkostenvergleich:
Werkstoff
61
11
Schweißkosten-einsparung ∆∆∆∆ kS = 50 (82%)
Beispiele aus der SchweißpraxisWirtschaftlichkeitsrechnung-Verfahrensvergleich aus dem Stahlbau (1)
- 1)fM (-)M-Gemeinkostenfaktor10
0,82 2)0,18 2)PZ (€/ME)Schweißzusatzpreis9
1,20,6LS (kg/h)Schweißleistung11
-57B (St/kg)SZ-Wechselzahl7
5 +1a (mm)Schweißnahtdicke5
0,25 (Tabelle)mS (kg/m)Schweißgutmasse6
0,95-n (-)Nutzzahl8
1) ohne Materialgemeinkostenzuschlagsfaktor(satz) bei Verrechnung als F-Hilfsstoffe.2) PZ = 0,18 €/St bei 350 mm (E) bzw. 0,82 €/kg bei 15 kg Rolle (MAG-Mischgas)3) Vereinfachter Verfahrensvergleich! Genauigkeitsverbesserung durch Ermittlung
getrennter Verfahrens-Stundensätze in Abhängigkeit vom Beschäftigungsgrad.Preis- und Kostenstand ohne MwSt.: 2002
44 3)StS (€/h)Schweißstundensatz12
4.000L S‘ (m/a)Schweißnahtlänge4
1.600600KA (€/a)Abschreibungskosten3
5n (a)Nutzungsdauer2
8.0003.000KP (€)Kapitaleinsatz1
MAG SG3, 1 ØE-RR 12, 3,2 Ø
VerfahrenF-Zeichen/Einheit
BenennungPos.
Unternehmen in Baden-Württemberg 2002
1. Aufgabe:
In einem Stahlbaubetrieb werden Schweißteile aus unlegierten Baustahl S 235 JRG2 (R St 37-2) hergestellt. Es sollen jährlich 4.000 m Flachkehlnähte mit der Nahtdicke a = 5 +1 E oder MAG geschweißt werden.
Es sind Schweißgutjahresmenge, Schweißgutjahresnutzungszeiten, Schweißkosten, Zeit- und Kosteneinsparungen sowie die Amortisationszeit nach der Kostenvergleichs- und Amortisationsrechnung zu ermitteln und die Ergebnisse zu beurteilen.
2. Randbedingungen:
Beispiele aus der SchweißpraxisWirtschaftlichkeitsrechnung-Verfahrensvergleich aus dem Stahlbau (2)3. Lösungen:
o Schweißgutjahresmenge MS = spez. Schweißgut(gewicht)masse x
Menge = mS x LS’ = 0,25 x 4.000= 1.000 kg/a
o Schweißjahresnutzungszeit TS = Schweißzeit x Menge
= tS x LS’ = mS / LS x LS’ = Ms / Ls= 1.000/0,6 1.000/1,2= 1.667 / 833 h/a >/< 1.480 h/a
∆TS = 834 h/ao Schweißzusatzkosten
kSM = Schweißzusatzmenge x Preis= MS x B x PZ x fM Ms / n' x PZ x fM= 1.000 x 57 x 0,18 1.000/0,95 x 0,82= 10.260 / 863 €/a
o Schweißfertigungskosten 3)kSF = Schweißjahresnutzungszeit x Stundensatz
= TS x StS = MS / LS x StS= 1.000/0,6 x 44 1.000/1,2 x 44= 73.333 / 36.667 €/a
o Schweißkosten kS = kSM + kSF
= 10.2600 + 73.333 863 + 36.667= 83.593 / 37.530 €/a= 84 / 38 €/kg Schweißgut= 21 / 9 €/m Naht
o Schweißkosteneinsparung∆kS = kS1 – kS2
= 83.593 – 37.530= 46.063 €/a
o Amortisationszeit 4)
nA = Kapital(Mehr)einsatz / Kapitalrückfluss= ∆KP / GV
4) = ∆KP / ∆KS bei GV =∆K ; ∆U = 0 != (8.000 - 3.000) / 46.063 = 0,1 a
o Kaufdringlichkeitsstufe = 1 weil < 2 a
o Schweißstundensätze mit SchweißzusatzSts’ = KS / TS = 83.593 / 1.667 37.530 / 833
= 50 / 45 o Schweißzusatzstundensatz
StZ = StS‘ – StS= 50 - 44 / 45 – 44 = 6 / 1
Beispiele aus der SchweißpraxisWirtschaftlichkeitsrechnung-Verfahrensvergleich aus dem Stahlbau (3)
Werkstoff S 235 JRG2
2%12%
98%
88%
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
E-RR 12 MAG-M
Sch
wei
ßkos
ten
ks (€
/a) S-Fertigungskosten
S-Zusatzkosten
5. Beurteilung und Umsetzung:
Der Verfahrensgewinn würde jährlich rund 46 T€, bei einem konstanten Verkaufspreis für die Schweißteile betragen. Der Kapitalmehreinsatz von 5 T€ für die MAG-Anlage würde sich nach gut 1 Monat amortisieren.
Es wurde der Kauf der MAG-Anlage infolge der Dringlichkeitsstufe 1 empfohlen und im Betrieb umgesetzt.
4) Annahme: Verfahrensgewinn = Schweißkosteneinsparung bei einem konstanten Verkaufspreis für die Schweißteile.
4. Verfahrensvergleich:
3,2 Ø x 350 1 ØVerfahren
83.593
37.530
Schweißkosten-einsparung∆∆∆∆ kS = 46.063 (55%)
Laserschweißen in der Blechverarbeitung am Beispiel des Druckergehäuses für Thermotransferdrucker
Beurteilung der Arbeitsschritte:- Vorbereiten und Ausschneiden sowie Abkanten
der der Platinen ist bei beiden Verfahren gleich- Das Laserschweißen ist gegenüber dem MIG-
Schweißen wesentlich schneller- Die zeitaufwendigen Schritte Schleifen und Richten
können beim Laserschweißen (meist) entfallenVorteile Laserschweißen bei höheren Stückzahlen:- Kosten
Reduzierung der Fertigungszeit und der Gesamtkosten- Qualitätsverbesserung
der Arbeitsgang Verschleifen und Richten bestimmt die Qualität des Teils, fällt beim Laserschweißen nicht anund dadurch reproduzierbare Ergebnisse
- ProduktivitätErhöhung der Produktivität (Laser / MIG geschweißt 4:1)
104
24
223 3
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
MIG-Schweißen
Laser-Schweißen
Fert
igun
gsze
it t (
min
/St)
Verschleifenund Putzen
Schweißen mitVorrichtung
Abkanten derPlatine
Ausschneidender Platine
Zeitvergleich MIG-/Laserschweißen
39
9
Zeit-einsparung ∆t = 30 (77%)
Quelle: www.trumpf.com 12/2003
Laserschweißen im Automobilbau