Betriebsmittel – Konstruktionen für die Produktion

Was sind Betriebsmittel?

Eine Definition aus der Praxis

Betriebsmittel sind technische Einrichtungen, Maschinen und Apparaturen für betriebliche Prozesse. Ihre Einsatzgebiete sind häufig in der Produktion, der Qualitätssicherung, dem Transport oder der Lagerhaltung.

Betriebsmittel sind Mittel zum Zweck – von Konstrukteuren für exakt definierte Einsatzfälle erdacht und durchgeplant. Im Idealfall funktionieren sie im Sinne ihres Erfinders im Drei-Schicht-Betrieb über Jahre hinweg. Sie haben damit dass Potential, ein Produktionsunternehmen richtig profitabel zu machen.

Die Betriebswirtschaftliche Definition

Betriebsmittel sind Einrichtungen, die als Werte zum Unternehmensvermögen gehören.

Betriebsmittelkonstruktion

Im Gegensatz zu Serienkonstruktionen werden Betriebsmittelkonstruktionen meist für eine bestimmte Anwendung nur einmal realisiert. Diese Anwendung hat jedoch häufig mit Serienprodukten zutun. Es sind beispielsweise Vorrichtungen oder Werkzeuge für eine Serienproduktion oder Prüfvorrichtungen, Messgeräte oder Einrichtungen zur automatisierten Montage von Serienprodukten. Oder es sind Vorrichtungen für den Transport oder die Lagerung von Material, Bauteilen oder Baugruppen. Betriebsmittel müssen zunächst funktionieren und möglichst gut und dauerhaft ihren Zweck erfüllen. Sie sollten schnell und unkompliziert herstellbar sein. Materialkosten, Gewicht oder die Optik spielen in gewissen Grenzen eine untergeordnete Rolle.

Vorgehensweise

Der Konstrukteur muss nicht alle Komponenten von Betriebsmitteln neu konstruieren. Eine Fülle von Lieferanten stellt Standardteile, Normteile und Normalien für Betriebsmittel zur Verfügung. Dabei handelt es sich nicht nur um Schrauben und Muttern, es sind beispielsweise auch Stangen, Profile, Führungselemente, Verbindungselemente, Kugellager, Pneumatik Zylinder, Schalter, Sensoren, Platten und komplette Standardaufbauten für Fertigungswerkzeuge. Diese Teile lassen sich als 3D-Modelle aus Datenbanken in die eigene Konstruktion einfügen. Der Konstrukteur muss sie nur noch im 3D in seiner Baugruppe positionieren und mit eigenen Bauteilen ergänzen, so dass die gewünschte Funktion erreicht wird.

Der zeitliche Aufwand für eine Betriebsmittelkonstruktion kann je nach Komplexität im Bereich von Tagen oder einigen Wochen liegen. Hier gibt es keine Projektphasen, die Konstruktion wird kontinuierlich bearbeitet, fertiggestellt und an die Fertigung übergeben. Dort ist der Auftrag dann schon eingeplant und wird zügig für die Produktion umgesetzt.

Komplexere Anlagen brauchen mehr Zeit für Konstruktion und Umsetzung. Dafür gibt es auch spezialisierte Lieferanten, die nach Bedarf komplette Betriebsmittel entwickeln und beim Kunden auch in Betrieb nehmen.

Zusammenarbeit

Betriebsmittelkonstrukteure arbeiten idealerweise eng mit den Produktionsabteilungen wie Vorrichtungsbau, Werkzeugbau oder Betriebsmittelbau zusammen, um die individuellen Anforderungen direkt abzustimmen. Planer und Konstrukteure profitieren sehr vom Austausch mit Mechanikern, Elektronikern und Programmierer, die ihre praktische Erfahrung meist gerne einbringen. Wenn die Kommunikation und die „Chemie“ zwischen Konstruktion und Produktion stimmen, kann das Unternehmen zur Höchstform auflaufen.

Industrial Engineering

In großen Produktionsunternehmen gibt es für die Entwicklung von Betriebsmitteln eine separate Abteilung, häufig "Industrial Engineering" genannt. Hier arbeiten meist Konstrukteure, die auch über praktische Erfahrungen auf dem jeweiligen Gebiet verfügen.

Beispiele für Betriebsmittelkonstruktionen

Spritzgusswerkzeug

Kunststoff-Spritzguss ist bei der Produktion von Serienprodukten in vielen Branchen ein beliebtes Fertigungsverfahren. Für jedes Kunststoffteil wird ein Werkzeug benötigt und für jedes Werkzeug eine Werkzeugkonstruktion. Bis auf die formgebenden Teile können fast alle Einzelteile als Normalien fix und fertig von Lieferanten bezogen werden.

Der Zeitaufwand für diese Konstruktion wird zwischen 100 und 150 Stunden liegen wenn der Konstrukteur einige Jahre Berufserfahrung hat.

Praktische Erfahrung als Werkzeugmacher oder Mechaniker ist bei solchen Arbeiten sehr hilfreich.

Montageautomat

Montageautomaten sind anspruchsvolle und aufwändige Betriebsmittel, die sehr viel Erfahrung erfordern. In diesem Beispiel handelt es sich um einen Rundtakttisch mit pneumatischen Montagestationen und einigen Zuführungen für Einzelteile.

Eine solche Anlage wird mit allen Einzelteilen im CAD entworfen und in Form von CAD-Daten, Fertigungszeichnungen und Stücklisten für den Betriebsmittelbau ausgearbeitet. Berufseinsteiger werden hierfür nur unter Anleitung einzelne Komponenten konstruieren.