Wie läuft die Herstellung eines Produkts ab?

Die Herstellung umfasst die Umwandlung von Rohmaterialien, die üblicherweise in einfachen oder formlosen Formen geliefert werden, in Fertigprodukte mit spezifischer Form, Struktur und Eigenschaften, die die gegebenen Anforderungen erfüllen. Diese Umwandlung in Fertigprodukte erfolgt unter Verwendung einer großen Vielfalt von Prozessen, die Energie aufbringen, um kontrollierte Veränderungen in den Konfigurationseigenschaften von Materialien zu erzeugen. Die während der Verarbeitung angelegte Energie kann mechanischer, thermischer, elektrischer oder chemischer Art sein. Die Ergebnisse sollen funktionale Anforderungen erfüllen, die während der Produktdesignphase definiert wurden.

In der Vergangenheit wurden Konstruktion, Werkstofftechnik und Fertigung oft als eigenständige technische Spezialitäten behandelt. Die moderne Fertigung muss jedoch kostengünstig und zeitnah sein. Dies erfordert, dass alle an dem gesamten Produktlebenszyklus Beteiligten gleichzeitig zusammenarbeiten, um ein funktionales Produkt bereitzustellen, das effizient hergestellt werden kann, zuverlässig betrieben werden kann und einfach zu warten und zu recyceln ist. Diese können als zukünftige Optionen für die parallelen Entwicklungsteams angesehen werden.
Die Herstellung eines Produkts oder einer Komponente erfordert normalerweise die Integration einer Reihe von Prozessen. Zum Beispiel kann der anfängliche Prozess das Gießen eines Metalls in eine Form beinhalten, um eine gewünschte Form zu erzeugen. Als nächstes kann das Gussteil mit Schneidwerkzeugen bearbeitet werden, um Oberflächen einer bestimmten Form zu erzeugen. Schließlich kann eine Oberflächenbehandlung angewendet werden, um die Haltbarkeit des Teils zu verbessern. Jede dieser drei Einzeloperationen - Gießen, Bearbeiten und Oberflächenbehandlung - ist ein Einheitsherstellungsprozess. Sie sind die einzelnen Schritte, die erforderlich sind, um Fertigwaren zu erzeugen, indem Rohmaterialien umgewandelt werden und dem Werkstück ein Mehrwert hinzugefügt wird, wenn es zu einem fertigen Produkt wird.
Rohmaterial oder Teile aus einem vorherigen Einheitsprozess sind die Eingabe. Der Output besteht aus Teilen, die ihrer endgültigen Form einen Schritt näher kommen, und aus einem Einfluss auf die Umwelt, wie Partikel- oder Lärmbelästigung. Die Informationseingabe und -steuerung für den Einheitsprozess umfassen Produktdaten, Prozessinformationen und Prozesssteuerungsmethoden. Die Ressourcenanforderungen des Einheitsprozesses sind beispielsweise Produktionsausrüstung, Energie und Personal.

Ein Einheitsprozess kann als optimiert betrachtet werden, wenn der Mehrwert in Bezug auf die erforderliche Konfiguration und die Eigenschaftenänderungen vom gesamten System auf die kostengünstigste Weise an das Werkstück geliefert wird. Dies beinhaltet die Minimierung von Faktoren wie Energieverbrauch, Ausschuss, Arbeitskosten und Investitionsbedarf. Darüber hinaus sind eine schnelle Reaktion auf die Bedürfnisse der Kunden und eine sichere Arbeitsumgebung unerlässlich. Sequenzielle Einheitsprozesse, die als Prozessketten bezeichnet werden, umfassen Kostenfaktoren, die aus früheren Einheitsprozessen resultieren können, wie zum Beispiel Reparaturoperationen, die aufgrund von Qualitätsfehlern von Zwischenprozessschritten erforderlich sind. Daher müssen viele Faktoren bei der Bewertung der Kosteneffektivität berücksichtigt werden.

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