Fertigungstechnologie: Verfahren nach DIN 8580

Fertigungstechnologie ist die Gesamtheit der Verfahren, mit denen aus Rohstoffen und Halbzeugen Werkstücke mit festgelegter Form und festgelegten Eigenschaften entstehen, samt dem Wissen, wann welches Verfahren passt. Das Gabler Wirtschaftslexikon führt die Fertigungstechnik unter dem Stichwort Produktionstechnik. Die Grundlage für die Einteilung ist DIN 8580, aktuell in der Ausgabe 2022-12. Sie ordnet alle Fertigungsverfahren in sechs Hauptgruppen, und zwar danach, ob ein Verfahren aus formlosem Stoff eine erste Form schafft, eine Form ändert oder die Stoffeigenschaften ändert, und ob es dabei den Zusammenhalt des Stoffs beibehält, vermindert oder vermehrt (Übersicht beim IPH Hannover).

Die sechs Hauptgruppen nach DIN 8580

Neu in der Ausgabe 2022-12 ist die Gruppe 1.10 „Urformen durch additive Fertigung“, Fügen und Beschichten lassen sich ebenfalls additiv nutzen (Änderungsvermerk auf der Normseite).

Drei Einteilungen, die oft verwechselt werden

Neben dem Verfahren wird die Fertigung nach der Menge und nach der Organisation eingeteilt (Gabler, Produktionstypen). Die drei Einteilungen sind unabhängig voneinander: Eine Fräsmaschine kann in Einzelfertigung oder in Serie arbeiten, in einer Werkstatt oder in einer Fließlinie.

Davon zu trennen ist die Verfahrenstechnik. Sie wandelt Stoffe um, etwa durch Mischen, Trennen von Gemischen oder chemische Reaktion. Ihr Ergebnis ist ein Stoff, kein Werkstück mit fester Form.

Wie ein Verfahren ausgewählt wird

Ob ein Bauteil gefräst, gegossen oder aus Blech gebogen wird, entscheiden Werkstoff, Geometrie und Toleranz, die Stückzahl, die Kosten je Stück und die Zeit bis zum ersten Gutteil. Die Stückzahl verschiebt die Rechnung am stärksten, weil Verfahren mit hohen Werkzeugkosten erst bei großen Mengen günstig werden.

Die Zahlen sind ausgedacht und dienen nur der Anschauung. Ein Halter aus Aluminium kann auf drei Wegen entstehen.

Bei 100 Stück liegen Fräsen und Blech fast gleichauf, ab rund 95 Stück ist Blech günstiger. Bei 10.000 Stück liegt Blech deutlich vorn, sofern die Geometrie eine Blechkonstruktion zulässt. Der Druckguss wird gegenüber dem Fräsen ab rund 2.200 Stück günstiger, gegenüber dem Blech erst ab 17.000 Stück. Die Rechnung lässt die Zeit außen vor. Eine Druckgussform braucht Wochen, ein Fräsprogramm Stunden. Und alle Werte stimmen nur, wenn Zykluszeit und Ausschuss in der Serie so ausfallen wie geplant.

Fertigungstechnologie in der Prozesskette

Ein Bauteil durchläuft meist mehrere Hauptgruppen nacheinander, etwa Gießen, Fräsen, Härten, Lackieren und Montieren. Die Reihenfolge, die Maschinen und die Vorgabezeiten stehen im Arbeitsplan. Jedes Verfahren hat eigene Größen, an denen sich zeigt, ob es läuft wie geplant.

Was SYMESTIC über alle Verfahren hinweg erfasst

Für SYMESTIC spielt das Verfahren keine Rolle. Maschinen werden über digitale Signale mit der IoT Box ohne Eingriff in die SPS angebunden oder per OPC UA. Erfasst werden Stückzahlen, Stillstände mit Grund und Ausschuss, die Zykluszeit wird angezeigt. Damit lässt sich prüfen, ob Zykluszeit und Ausschuss, mit denen ein Verfahren ausgewählt wurde, in der Serie stimmen. Mit SYMESTIC sind über 15.000 Maschinen verbunden.

Mehr dazu auf den Seiten zur Maschinendatenerfassung und zur Anbindung älterer Maschinen.

Quellen

• DIN Media: DIN 8580:2022-12 Fertigungsverfahren, Begriffe, Einteilung
• Gabler Wirtschaftslexikon: Produktionstechnik und Produktionstypen
• IPH Hannover: Übersicht über Fertigungsverfahren

Über den Autor:

Martin Brandel

MES Consultant und Projektleiter bei der symestic GmbH, Schwerpunkt industrielle Automatisierung und Maschinenanbindung. Dipl.-Ing. Nachrichtentechnik.
LinkedIn

Wie Maschinen jedes Verfahrens angebunden werden und die Zykluszeit live angezeigt wird, zeigt eine kostenlose Demo am eigenen Anwendungsfall.