Handbuch Fabrikprojektierung (eBook)

Prof. em. Dr.-Ing. habil. Kurt W. Helbing studierte Kraftfahrzeugtechnik und Maschinenbau. Industrietätigkeit als Betriebsingenieur, Projektleiter und technischer Geschäftsführer. 1977 Promotion und 1986 Habilitation. Berufung 1982 zum o. Hochschuldozenten für Betriebsanlagen und 1986 zum o. Professor für Anlagentechnik, TH Wismar. Ab 1992 bis zur Emeritierung 2005 Universitätsprofessor für Fabriksysteme und Materialflusstechnik, Universität Rostock. Praktische und wissenschaftliche Arbeitsschwerpunkte: Fabrikplanung, alle Phasen der Fabrikprojektierung, Fabrikrationalisierung, flexible automatisierte Systeme der Produktion, Integration und Entwicklung von Systemen der Fabrik, Materialflusstechnik.

Vorwort 4
Inhalt 6
Verwendete Abkürzungen (Teil I und Teil II) 19
Vereinheitlichte und mehrfach verwendete Kurzzeichen (Teil I und Teil II) 25
Physikalisch-technische Einheiten 31
Teil I 34
Inhalt 35
1 Einführende Bemerkungen 40
2 Produktionsgrundlagen für die Technologische Fabrikprojektierung 46
2.1 Zusammenhang von Produktion, Fabrik und Fabrikprojektierung 46
2.2 Produkte als Gegenstand der Produktion, Fabrik und Fabrikprojektierung 50
2.2.1 Produktgliederung, Produktstufung und Produktprogramm 50
2.2.2 Produktstufenabhängige Fabrikgrundarten 53
2.2.3 Fabrik als Gegenstand der Produktion und der Fabrikprojektierung 53
2.3 Bereiche, Stufen und Komponenten der Produktion 55
2.3.1 Bereiche der Produktion 55
2.3.2 Produktionsgebiete 57
2.3.3 Stufigkeit und Gebiete der industriellen Produktion 59
Grundzusammenhang 59
2.3.4 Verfahren, Wirksysteme und Wirkkomponenten der Produktion 61
2.4 Flusscharakter der Produktion 64
2.4.1 Produktionsund Produktfluss 67
2.4.2 Materielle Versorgung 69
2.4.3 Materielle Entsorgung 71
Materialflussdifferenzierung 65
Materialressourcen und Materialversorgungsfluss 66
Materialverlustminderung 67
2.5 Technologie und Projektierung der Produktion 72
2.5.1 Grundlagen und Zusammenhänge 73
2.5.2 Komponenten der Technologie 73
2.5.3 Einflussfaktoren auf die Produktionsentwicklung durch Technologie 74
2.6 Projektierungsbasis und Projektierungsaufgaben 77
Literatur 79
3 Fabrikbereiche und Fabriksysteme 80
3.1 Funktionelle Bereiche der Fabrik 80
3.2 Systeme der Fabrik 85
3.2.1 Grundfunktionen und Systembildung 87
3.2.2 Fabrikaufbau mit dominanten Fabriksystemgruppen 90
3.3 Technologische Fabrikgröße und Fabrikarten 92
3.3.1 Produktionsstufigkeit der Fabrik 94
3.3.2 Aufbauhierarchie der Fabriksysteme 94
3.3.3 Technologische Fabrikgröße 99
3.3.4 Komplexität der Fabriksysteme 99
Beispiel 101
3.3.5 Fabrikbetrieb 107
3.3.6 Gesamtfabrik 110
3.3.7 Fabrikarten 110
3.4 Komponenten zur systematischen Entwicklung und Bewertung der Fabrik 113
Beispiel 115
3.5 Fabrik als Gegenstand der Planung, Projektierung und Betreibung 116
Literatur 117
4 Grundlagen der systematischen und methodischen Fabrikprojektierung 118
4.1 Gegenstand und Grundfälle der Fabrikprojektierung 119
4.2 Projektierungsgebiete und Projektierungstätigkeiten 122
4.2.1 Gebiete der Projektierung 124
Beispiel 124
Technologische Projektierung 125
Gestalterische Projektierung 126
Fabrikprojektierung 126
Konstruktive Projektierung 125
4.2.2 Projektierungsteilgebiete 127
Funktionelle Projektierung 128
Dimensionelle Projektierung 128
Strukturelle Projektierung 128
4.2.3 Tätigkeitsgebiete der Projektierung 129
Vorbereitende Tätigkeiten der Projektierung 130
Durchführende Tätigkeiten der Projektierung 130
Nachbereitende Tätigkeiten der Projektierung 132
Analyse 132
Synthese 133
Ausführung 134
4.2.4 Komplexität und Stufung der Projektierung 135
Komplexität 135
Projektierungszyklizität 136
Projektierungsstufung 138
Beispiel: Dimensionierung 139
Beispiel 139
4.3 Zusammenhang von Entwicklung, Planung und Projektierung 140
4.3.1 Entwicklung 141
4.3.2 Planung 142
Planungsgegenstand 143
Fabrikplanungsgebiete 143
Planung und Fabrikprojektierung 145
4.3.3 Planungsmodelle zur Fabrikentstehung 146
4.4 Projektarbeit durch die Fabrikprojektierung 151
4.4.1 Projektvorleistungen 151
Projektstudie 152
Entscheidungsfindung 153
4.4.2 Projektierungsvorleistungen 153
4.4.3 Projektaufgabenstellung 154
4.4.4 Projektgliederung 155
4.4.5 Projektplanungsstufung 156
Aufgaben der Projektplanung 156
Projektentwicklungsplanung 157
Projektvorplanung 157
Genehmigungsplanung 157
Realisierungsplanung 157
Anlaufplanung 158
Systembetriebserstplanung 158
4.4.6 Zusammenhang von Projektplanung, Projektierung und Projektsteuerung 158
4.4.7 Projektund Projektierungsstufung 159
Studienhafte Projektierung 159
Vorprojektierung 160
Entwurfsprojektierung 161
Feinund Detailprojektierung 161
Ausführungsprojektierung 161
Operative Realisierungsprojektierung 162
4.4.8 Stufung der Steuerung von Projekten und Objekten 162
Projektsteuerung 162
Objektsteuerung 163
4.4.9 Projektorganisationsformen 164
4.5 Grundlagen der Projektierungsmethodik 166
4.5.1 Projektierungsbasis 166
Programme 166
Projektierungsprogramm 169
Projektkonzipierung 169
4.5.2 Projektierungsweise 169
4.5.3 Projektierungsart 172
Synthetische Projektierung 173
Analytische Projektierung 173
Sporadische Projektierung 173
Gleitende Projektierung 173
Parallele Projektierung 174
Serielle Projektierung 174
4.5.4 Modelle und Modellierung in der Projektierung 174
Modellarten 176
Modellierung 176
4.5.5 Projektierungsaktivitäten und Projektierungsrelationen 176
Projektierungsvorgang und Projektierungsaktivität 177
Projektierungsrelationen 178
4.5.6 Projektierungsprozess, Projektierungsfolge und Projektierungssystem 180
4.5.7 Grundsätze, Grundregeln und Vereinfachungen der Projektierung 185
Projektierungsentscheide 185
Projektierungsvereinfachungen 185
4.5.8 Qualitätssicherung der Projektierung 187
Eignungsprüfung des Projektes 187
Projektierungsfehler 187
Projektierungskontrollen 189
Projektierungsentscheide zur Fehlervermeidung 189
Projektgüte 190
Qualitätssicherungsmaßnahmen 191
4.6 Projektierungsmethoden 191
4.6.1 Grundlagen 191
4.6.2 Kennzahlenprojektierung 194
4.6.3 Modellprojektierung 197
Zeichnerische Modellprojektierung 200
Körperliche Modellprojektierung 202
Rechnerunterstützte Modellprojektierung 203
Maßstäbe für die Modelle und Modellprojektierung 203
4.6.4 Bausteinund Katalogprojektierung 205
Bausteinprojektierung 207
Katalogprojektierung 207
4.6.5 Multimediale Projektierung 208
4.6.6 Mathematische und heuristische Methoden in der Projektierung 209
4.7 Projektierungsvorschriften 211
Vorgegebene Projektierungsvorschriften 212
Objektbezogene Projektierungsvorschriften 212
Kontrollbezogene Projektierungsvorschriften 213
4.8 Projektierungsmethodik 213
Literatur 213
5 Grundlagen und Methodik der Technologischen Fabriksystemprojektierung 214
5.1 Projektierungsaufgaben der Projektanalyse 216
5.1.1 Ist-Zustandsanalyse und Erkenntnisgewinnung 217
5.1.2 Gliederung und Erfassung des Fabrikprogramms 217
5.1.3 Merkmalsgruppen, Arten und Aufbereitung von Projektierungsprogrammen 221
Definitives Projektierungsprogramm 222
Eingeengte Projektierungsprogramme 223
Indifferentes Projektierungsprogramm 223
5.1.4 Ermittlung, Analyse und Planung von Programmmerkmalen 223
5.1.5 Gesamtprojektkonzipierung 225
5.1.6 Projektanalyse für die konstruktive und gestalterische Systemprojektierung 226
5.2 Grundlagen der funktionellen Systemprojektierung 227
5.2.1 Basis für die funktionelle Systemprojektierung 228
5.2.2 Bestimmung von Grundfunktionen und Grundrelationen 231
Prozessfunktionen 231
Prozessrelationen 232
5.2.3 Grundprozesse und räumliche Grundprozessstrukturen 234
Grundprozessarten 236
5.2.4 Prozessdimensionierung durch einfache Prozesskopplung 239
Direktkopplung 239
Indirektkopplung 240
Adaptivkopplung 240
5.2.5 Mehrfach gekoppelte Prozesse 241
Verteilund Sammelsystem 241
Handhabungssysteme 242
Übergabesysteme 242
Weitere Materialflussprozesskopplungen 243
5.2.6 Feinheit von Prozess und räumlicher Prozessstruktur 245
5.2.7 Prozesse und Prozessstrukturierung mit mehreren Produktflüssen 247
5.2.8 Prozessstrukturbeeinflussungen 250
5.2.9 Zeitliche Prozessstrukturen 252
5.2.10 Produktionsorganisationsformen 254
Aufbaugrundorganisationsformen der Produktion 254
5.2.11 Übergang von der Prozessfunktion zur Systemfunktion 256
5.3 Grundlagen der dimensionellen Systemprojektierung 258
5.3.1 Dimensionierung technologischer Wirksysteme 260
5.3.2 Dimensionierung von technologischen Arbeitssystemen 262
Wirksysteme 263
Produktspeicherung 266
Handhabungselemente 266
Bedienkraft 267
Systemforderungen an die Dimensionierung des Arbeitssystems 268
5.3.3 Arbeitsplatz und Arbeitsraum von Arbeitssystemen 268
Vorausbestimmung der Arbeitsplatzfläche 272
Genaubestimmung der Arbeitsplatzfläche 273
5.3.4 Grundlagen der Flusssystemdimensionierung 274
5.3.5 Produktflusssysteme 279
Speicherbedarfsmengen 282
Bewegungsbedarfsmengen 283
Speicherdimensionierung 283
Bewegungsdimensionierung 283
Produktflusssystemgrundlösungen 284
Ausführungsprinzipien 284
Übereinstimmungsprinzipien 284
Anordnungsprinzipien 284
5.3.6 Flächen und Räume von Produktflusssystemen 285
Flächenvorausbestimmung 290
Genauund Nachweisberechnung 291
5.4 Strukturelle Systemprojektierung 292
5.4.1 Systemstrukturierungsordnung 293
Strukturierungsbeeinflussende Systemkategorien 293
Systemhierarchieorientierte Strukturierung 295
Flusssystemorientierte Systemstrukturierung 295
Strukturierungsbeeinflussende Systemkomplexe 297
Strukturbeeinf lussung durch Integration 298
Strukturbildung durch Teilsystemstrukturierung 299
5.4.2 Räumliche Grundstrukturen von Flusssystemen 299
5.4.3 Technische Grundstrukturen von Produktflusssystemen 302
5.4.4 Entwicklung von Systemstrukturen 303
Systemgrundstrukturbildung 305
Systemgrobstrukturbildung 305
Systemfeinstrukturbildung 308
5.5 Systemformgestaltung 310
5.5.1 Geometrische Systemgestaltung 310
Geometrische Systemgrundgestaltungsformen 310
Polyederförmige Systemformen 310
Geometrische Systemmischformen 312
5.5.2 Systemgeometrieentwicklungen 313
Beispiel 1: Einsatz von Maschinenaufstellebenen und -raummodulen 313
Beispiel 2: Einsatz von Teleskopförderern als Zentralförderer 315
5.5.3 Systemlayout 319
Systemfixierung 319
Layout 320
Systemgrundlayout 320
5.6 Systemversorgung 320
5.6.1 Beeinflussungen der Versorgungsprojektierung 321
Projektierungsgebiete der Systemversorgung 321
Versorgungskomplexität 322
Versorgungsprinzipien 323
Besonderheit der Versorgungsgleichzeitigkeit 324
Versorgungssystemvergleiche und -analogien 325
5.6.2 Grundaufbau der Systemversorgungssysteme 326
Versorgungs-Erzeugungssystem(e) 328
Versorgungs-Verteilsystem(e) 329
Verteilsystemstrukturen 331
Besonderheit von Versorgungsrücklaufsystemen 333
5.6.3 Versorgungsbedarfsermittlung 334
5.6.4 Systemversorgungsgestaltung 335
5.7 Systementsorgung 338
5.7.1 Beeinflussungen der Entsorgungsprojektierung 338
Projektierungsgebiete der Systementsorgung 338
Komplexität und Kompliziertheit der Entsorgung 341
Gefahrenpotentiale bei der Entsorgung 342
Entsorgungsprozesse 342
Abfall und Abfallentsorgungsprogramm 343
Umweltverträglichkeit 344
5.7.2 Grundaufbau der Systementsorgungssysteme 344
5.7.3 Entsorgungsbedarfsermittlung 344
Stoffdichte 347
Schüttdichte 348
Schadstoffdichte 348
5.7.4 Systementsorgungsgestaltung 350
5.8 Systembetrieb 350
5.8.1 Systembetreibung 352
Betreibungsprogramme 352
Projektierungsgebiete 354
Projektierungskomplexität der Betreibung 354
5.8.2 Systemerhaltung 357
Erhaltungsgerechte Systemprojektierung 358
Technische Systemverfügbarkeit 358
Erhaltungsorganisation 359
Projektierungskomplexität 360
5.8.3 Systemlenkung 363
Projektierungskomplexität der Lenkung 363
5.9 Systembauwerke 364
5.10 Systemergänzung und Systemoptimierung 366
5.10.1 Systemintegration 366
5.10.2 Systemvariation 368
5.10.3 Systemoptimierung 368
5.10.4 Systemgesamtfläche 372
5.10.5 Systemgesamtraum 375
Beispiele 375
5.10.6 Schutzsysteme und Schutzgüte 383
Literatur 383
6 Grundlagen der Fabrikstättenprojektierung 386
6.1 Fabrikwirkungsstätte 387
Beispiele für Fabrikstätten als Produktionsstätten sind : 388
6.2 Integration von Fabriksystem und Fabrikgebäude 390
6.3 Fabrikgebäuderaum 395
6.3.1 Systembedingte Flächen und Räume des Fabrikgebäudes 395
6.3.2 Flächen und Räume des Fabrikgebäudes 396
Beispiel 398
6.3.3 Fabrikgebäudewahl 402
6.4 Raumversorgung und Raumentsorgung 408
Projektierungskomplexität 410
Systemzentralisierung 410
Anforderungen an die Verund Entsorgung 410
6.5 Gestaltende Projektierung des Fabriksystems 411
6.6 Beziehungsgestaltung von Fabriksystemen 412
7 Projektierung der Gesamtfabrik 414
7.1 Gesamtfabrikbildung 416
Fabrikintegration 416
Fabrikkooperation 417
7.1.1 Fabrikintegration und Fabrikkooperation 417
7.1.2 Fabrikgesamtheit und Gesamtfabrik 417
7.1.3 Fabrikfunktionalitätsprüfung 424
7.2 Entwurfsprojektierung der Gesamtfabrik 425
7.2.1 Fabrikmodellierung 426
7.2.2 Fabrikfluss und Fabrikstrukturierung 428
7.2.3 Fabrikbetrieb 440
7.2.4 Fabriklogistik 445
7.2.5 Versorgung und Entsorgung der Gesamtfabrik 447
7.2.6 Fabrikstandortfläche 450
Bauwerksgrundrissfläche 452
Bauwerksbruttogesamtfläche 452
7.3 Fabrikstandort 454
7.3.1 Standortzuordnungen 454
7.3.2 Standortfaktoren und Standortanforderungsprogramm 457
7.3.3 Standortuntersuchungen 458
7.4 Fabrikausführungsprojektierung 460
7.5 Gesamtfabrikgestaltung 464
7.5.1 Fabrikgestaltungsgebiete 464
7.5.2 Fabrikausführungsgestaltung 467
7.5.3 Fabrikrealisierbarkeitsgestaltung 467
Investitionsrealisierbarkeit 468
Errichtungsrealisierbarkeit 468
Betriebsrealisierbarkeit 469
7.5.4 Gesamtfabriklayout 469
Fabriklayoutdarstellung 471
Fabrik-Standortzonung 471
Kernzone 472
Randzonen 473
Produktionsund Lagerzone 473
Versorgungszone 474
Verkehrszonen 477
Zonen der 478
gesamtbetrieblichen Fabrikbereiche 478
Fabrikzwecklayout 478
7.5.5 Schutzgüte der Gesamtfabrik 478
7.5.6 Fabrikprojektdokumentation 479
Projektierungsdokumentation 480
Projektdokumentation 480
Genehmigungsdokumentation 481
Formgestaltung 464
Schutzgestaltung 465
Ergänzungsgestaltung 466
Darstellungsgestaltung 466
Beziehungsgestaltung 466
Ästhetikgestaltung 466
7.6 Projektierungseinfluss bei der Fabrikrealisierung 481
7.6.1 Voraussetzungsprüfung der Fabrikrealisierung 484
7.6.2 Vorbereitung der Fabrikrealisierung 485
Fabrikrealisierungskonzeption 485
Fabrikrealisierungs-Finanzierungsplanung 487
Fabrikrealisierungsplanung 487
Ablaufplanung der materiellen Fabrikentstehung 488
Erprobungsund Übergabeplanung 489
Fabrikbereitschaftsplanung 489
Fabrikbetriebserstplanung 491
7.6.3 Durchführung der Fabrikrealisierung 491
Operative Projektierung 493
Beratungspflicht des Projektanten 493
7.6.4 Nachbereitungen zur Fabrikrealisierung 493
Projektrealdokumentation 494
Gewährleistungsansprüche 495
Projektierungsanalyse 495
Technologiewerte 495
7.6.5 Gesamtfabrikanlauf 496
Fabrikneuheit 496
Anlaufstrategien neuer Fabriken 498
Einzelund Gesamtanlauf von Fabriksystemen 499
Wirtschaftlicher Fabrikanlauf 500
7.6.6 Abschließende und weiterführende Projektierungstätigkeiten 500
Literatur 502
Teil II 503
Inhalt 507
Nutzungshinweise 504
8 Abführungsmaterial 525
8.1 Grundlagen 525
8.2 Entstehungsquellen und Zustandsformen der Abführungsmaterialien 527
8.3 Entsorgungsmengen 529
9 Absaugsystem 532
9.1 Grundlagen 532
9.2 Luftschadstoff-Absaugung 533
9.2.1 Anforderungen 533
9.2.2 Raumluftabsaugung 534
9.2.3 Örtliche Absaugsysteme 535
Dimensionierungsaufgaben 536
Praktische Ausführungsformen 537
9.3 Pneumatische Feststoffabsaugung 537
9.4 Hydraulische Absaugung 538
Literatur 539
10 Arbeitsdichte 540
11 Arbeitsgestaltung 543
11.1 Notwendigkeit, Gebiete und Aufgaben der Arbeitsgestaltung 543
Ergonomie 543
11.2 Einbeziehung der Arbeitsgestaltung in die Fabrikprojektierung 546
11.3 Projektierungsbeeinflussungen durch Arbeitsgestaltung 547
Arbeitsabstandsmaße und Sicherheitsabstandsmaße 547
Behaglichkeit 547
11.4 Lärm 550
11.4.1 Physikalische Grundlagen 551
11.4.2 Schallquellen 553
Beispiele 553
11.4.3 Lärmgrenzwerte und Lärmberechnung 554
Genauberechnung 555
Näherungsweise Vorausbestimmung 555
Beispiel 555
11.4.3.1 Lärmbeurteilungspegel 554
11.4.3.2 Gesetzliche Grenzwerte für die Lärmemission 554
11.4.3.3 Berechnung des Gesamtschalldruckpegels L 555
11.4.4 Schallausbreitung und Schalldämmung 556
11.4.5 Maßnahmen zur Lärmminderung (Lärmbekämpfung, Lärmschutz) 559
Praxisbeispiel 550
11.4.5.1 Wirkungsbeseitigung 559
Beispiele 559
11.4.5.2 Wirkungsminderung 560
11.4.5.3 Wirkungsschutz 560
11.5 Mechanische Schwingungen (Vibration) 561
11.5.1 Ganzkörperschwingungen 561
11.5.2 Teilkörperschwingungen 563
11.5.3 Schwingungsbewertung 564
Wirkungsbeseitigung der Schwingung 565
Wirkungsschutz vor Schwingungen 565
11.6 Weitere Gebiete der ergonomischen Arbeitsgestaltung 566
11.6.1 Beleuchtungsgestaltung 566
11.6.2 Farbgestaltung 566
11.6.3 Gestaltung der Arbeitsbewegungen und Arbeitsorganisation 567
11.6.4 Arbeitsraumklimagestaltung 567
11.6.5 Arbeitsgefahrengestaltung und Arbeitssicherheitsgestaltung 569
11.6.6 Arbeitsnormung und Arbeitsklassifizierung 569
Literatur 570
12 Arbeitsplatzflächendimensionierung 571
12.1 Arbeitsplatz 572
12.2 Grundlagen der Arbeitsplatzflächendimensionierung 573
Arbeitsplatzgröße 573
Arbeitsplatzart 574
12.3 Arbeitsplatzflächenelemente und Flächenbegriffsinhalte 576
Flächenbegriffsinhalte 578
12.4 Berechnungsmethoden zur Arbeitsplatzflächenvorausbestimmung 580
12.4.1 Vergleichsund Schätzmethode 581
12.4.2 Summarische Kennzahlenmethode 581
12.4.3 Detaillierte Kennzahlenmethode 582
12.5 Berechnungsmethoden zur Arbeitsplatzflächengenaubestimmung 583
12.5.1 Ersatzflächenmethode 583
12.5.1.1 Anordnungsarten zum Materialfluss 584
12.5.1.2 Belegungsfläche des Produktspeichers 584
12.5.1.3 Ergonomische Abstandsmaße 584
12.5.1.4 Arbeitsplatzfläche bei Senkrechtund Parallelanordnung 586
12.5.1.5 Flächenvergleich und Schräganordnung 589
12.5.1.6 Anwendung der Ersatzflächenmethode für Arbeitssysteme mit mehreren Produktflüssen 590
12.5.2 Experimentelle Methode mittels der Modellprojektierung 591
12.5.3 Arbeitsplatzflächenbedarfsermittlung mit Typenlösungen 591
12.6 Flächenelementeüberlagerung und Flächenoptimierung 592
Literatur 595
13 Arbeitsraum 596
13.1 Raumarten 597
13.2 Verfahrensarbeitsraum 598
13.3 Elementearbeitsraum 599
13.4 Arbeitssystemraum 599
13.4.1 Raumelemente des Systemelementeraumes 600
13.4.2 Systemarbeitsraum 605
13.4.2.1 Bedienbewegungsraum als Arbeitskraftarbeitsraum 605
13.4.2.2 Behaglichkeitsluftraum als Arbeitskraftarbeitsraum oder als Systemarbeitsraum 606
13.4.3 Erweiterungsraum 608
13.4.4 Freier Systemraum 608
13.5 Arbeitsräume in Fabriksystemen und Arbeitsstätten 609
13.5.1 Fabriksystemraum 609
13.5.2 Fabrikstätten als Arbeitsstätte 610
Wegminimale Anordnung 610
Raumminimale Anordnungen 610
Arbeitsraumoptimierung 611
13.6 Raumbewertungen von Arbeitssystemen 612
13.6.1 Raum – Raum – Bewertung 612
Beispiel 613
13.6.2 Raum – Dichte – Bewertung 613
13.6.3 System – Raum – Bewertung 614
Literatur 615
14 Arbeitssystem 616
14.1 Grundlagen 616
14.2 Arbeitssystemarten in der Fabrik 619
Arbeitssystemaufgabe 619
Arbeitssystemgrößenarten 619
Technologische Ausprägung des Arbeitssystems 619
Arbeitssystembegrenzung 621
14.3 Grundfunktionen und Relationen von Arbeitssystemen 622
14.4 Autonomie von Arbeitssystemen 625
14.5 Entwicklung technologischer Arbeitssysteme 626
14.5.1 Arbeitssystemgrundaufbau 627
14.5.1.1 Wirksysteme 628
14.5.1.2 Arbeitsgegenstandsfluss in Arbeitssystemen 631
14.5.2 Arbeitssystem-Strukturgestaltung 631
14.5.2.1 Produktspeicher in Arbeitssystemen 634
14.5.2.2 Räumliche Produktflussgrundformen 635
14.5.2.3 Stereometrieform und Raumlage der anzuordnenden Systemelemente 635
14.5.2.4 Räumliche Bewegungsformen der Produktflusselemente im Arbeitssystemraum 637
14.5.3 Arbeitssystemstrukturergänzung 640
14.5.3.1 Anordnung und Aufstellung der statischen Systemelemente 640
14.5.3.2 Verkettung, Handhabung und Robotereinsatz 641
14.5.3.3 Arbeitssystemausstattung 645
14.5.3.4 Infrastrukturelle Verund Entsorgung von Arbeitssystemen 646
14.6 Arbeitsgestaltung und Typung von Arbeitssystemen 648
14.6.1 Gestaltung der Arbeit in Arbeitssystemen 605
14.6.2 Arbeitssystemtypung 648
Literatur 650
15 Bedarfsermittlung, Grundlagen 651
15.1 Bedarfsgruppen 651
15.2 Bedarfsarten der Fabrikprojektierung 652
15.2.1 Grundbedarf 653
15.2.2 Sicherheitsbedarf 653
15.2.3 Reservebedarf 653
15.2.4 Zusatzbedarf 654
15.2.5 Erweiterungsbedarf 654
15.2.6 Entwicklungsbedarf 655
15.2.7 Nettound Bruttobedarf 656
Beispiel 656
15.2.8 Einengungsbedarf 657
15.2.9 Abminderungsbedarf 657
15.2.10 Nennbedarf 658
15.2.11 Betriebsbedarf 658
15.2.12 Ersatzbedarf 658
15.2.13 Korrekturbedarf 659
15.2.14 Bestandsbedarf und Vorratsbedarf 659
Beispiel 659
15.2.15 Nomineller Bedarf 660
15.2.16 Effektiver Bedarf 660
15.2.17 Verfügbarer Bedarf 660
15.2.18 Struktureller Bedarf 661
15.2.19 Folgebedarf 661
Beispiel 661
15.2.20 Normativer Bedarf 662
15.2.21 Gesamtbedarf 662
15.3 Bezüge und Bedarfszeiträume 663
15.3.1 Bezüge 663
15.3.2 Bezugszeitraum und Bezugszeitmenge 663
Beispiele 663
15.3.3 Bedarfszeitraum 664
15.3.3.1 Kurzfristiger Bedarf 664
15.3.3.2 Perspektivischer Bedarf 665
15.3.3.3 Prognostischer Bedarf 665
15.3.4 Bedarfsbezugszeit 666
15.4 Bedarfsdeckungsformen 666
Beispiel 666
15.5 Einfluss der Akzeleration auf die Bedarfsermittlung 667
16 Betriebsmitteldimensionierung 669
16.1 Betriebsmittelgruppen 669
Passivität und Aktivität von Betriebsmitteln 670
Betriebsmittelgruppierung 669
16.2 Ermittlungsunterscheidungen 671
16.3 Grundlagen der Betriebsmitteldimensionierung 671
16.4 Funktionelle Dimensionierung von technologischen Hauptausrüstungen 674
16.4.1 Bestimmung der Betriebsmittelgröße 674
16.4.2 Ermittlung der Betriebsmittelart 675
16.4.3 Berechnung der Betriebsmittelmenge 675
16.4.3.1 Einzelermittlung für kapitalintensive Betriebsmittel 675
16.4.3.2 Regeln zur Betriebsmittelmengenkorrektur 677
16.4.3.3 Betriebsmittelnutzung Zeitliche Betriebsmittelnutzung, 679
16.4.3.4 Betriebsmittelbewertung 682
17 Betriebsmittelfluss 683
17.1 Betriebsmittelflussgruppierung 683
17.2 Betriebsmittelflussarten 685
17.2.1 Betriebsmittelfluss der stationär anzuordnenden Wirksysteme und Ausstattungen 686
17.2.2 Betriebsmittelfluss der mobilen Elemente 686
17.2.3 Unterstützungsmittelfluss 687
17.3 Betriebsmittelflusssysteme 688
17.3.1 Betriebsmittelflusssysteme als Teilsysteme 689
17.3.2 Komplexe Betriebsmittel-Fabriksysteme 691
18 Betriebsstoffe 693
18.1 Begriffseinengungen für die Fabrik 693
18.2 Betriebsstoffverbraucher 693
18.3 Bedarfsermittlung für Verbraucher j einer Verbrauchergruppe 694
19 Bewegungsbedarfsmengen 697
19.1 Bewegungsaufgaben 698
Bewegungseinflüsse 698
Flussgegenstand, Bewegung und Bewegungseinheit 698
19.2 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für Stückgutprodukte 701
19.3 Ermittlung der stündlichen Stückgutbewegungen als Fördervorgänge 703
19.3.1 Durchsatzmethode 703
19.3.1.1 Stündlicher zu fördernder Mengendurchsatz z 704
19.3.1.2 Verfügbarer Betriebsmittelzeitfonds BMZF 704
19.3.1.3 Zeitliche Auslastung 705
19.3.1.4 Förderungsfaktor f 705
19.3.1.5 Förderdichte d 707
19.3.1.6 Praktische Vorgehensweise 707
19.3.2 Zeitmethode 708
19.3.2.1 Effektive technologische Zeiten 708
19.3.2.2 Arbeitssystemmenge 708
19.3.2.3 Bedeutung von Flussteilsystemen auf den Bewegungsbedarf 710
19.3.3 Experimentelle Methoden 710
19.3.4 Ermittlung eines Zusatzbewegungsbedarfs 711
19.3.5 Bedeutung von Förderspielen 711
19.3.6 Förderspielzeit t 712
19.4 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für flüssiges Fließgut 713
19.5 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für gasförmige Fließgüter 715
19.6 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für Schüttgut 716
20 Bewertung 717
20.1 Grundlagen 717
20.2 Rangfolge-Bewertungsmethoden 719
20.3 Expertenschätz-Bewertungsmethoden 720
20.4 Bewertungsmethoden mit Wichtung 720
20.4.1 Faktorwichtung 720
20.4.2 Variantenbewertung mit gewichteten Niveaukennzahlen 722
20.5 Heuristische und mathematische Bewertungsmethoden 724
20.6 Kennzahlen-Bewertungsmethoden 724
20.6.1 Niveaubewertung 725
20.6.2 Aufwandsbewertung 728
20.6.3 Wirkungsbewertung 731
20.6.4 Gesamtbewertung 731
Literatur 731
21 Brandschutzsystem 732
21.1 Brennbarkeit, Brandursachen und Brandschutz 732
21.2 Brandlastberechnung 734
21.2.1 Technologische Brandlast 734
21.2.2 Bauliche Brandlast 736
21.2.3 Sonstige Brandlast 736
21.2.4 Fabrikgesamtbrandlast 736
21.3 Baulicher Brandschutz 737
21.3.1 Brand-, Baustoffund Feuerwiderstandsklassen 737
21.3.2 Brandschutzbauwerksteile 739
21.4 Branderkennungs-, Brandwarnund Brandmeldesysteme 741
21.5 Brandlöschsysteme 742
21.5.1 Feuerlöschgeräte 742
21.5.2 Feuerlöschanlagen 743
21.6 Gesamtfabrikliche Löschversorgungssysteme 744
Literatur 744
22 Druckluftversorgungssystem 745
22.1 Probleme und Bedarfsgruppen 745
22.2 Grundlagen der Drucklufttechnik 746
22.3 Druckluftprogramm 746
22.4 Grundaufbau von Druckluftversorgungssystemen 750
22.4.1 Druckluftverteilungssystem 751
22.4.2 Erzeugungssystem 751
22.4.3 Aufbereitungssystem 753
Druckluftspeicherung 754
Druckluftspeicher 755
Druckluftqualität 756
Druckluftkühlung und Wärmenutzung 756
22.5 Drucklufterzeugungsstätte 756
Literatur 761
23 Durchsatz 762
23.1 Bedeutung und Begriffe 763
23.2 Darstellungsformen des Durchsatzes 763
23.3 Durchsatzniveau 766
23.4 Maßnahmen zur Erreichung einer Durchsatzausgewogenheit 769
23.5 Durchsatzermittlung bei eingelaufener Produktion 770
23.6 Durchsatzermittlung beim Produktions-und Systemanlauf 771
24 Fabrikgebäude 774
24.1 Gebäudeanforderungen 774
24.2 Grundaufbau von Produktionsund Lagergebäuden 776
24.2.1 Gebäudearten 776
24.2.2 Gebäudekonstruktion 776
24.2.3 Dachformen 779
24.2.4 Stützen, Stiele, Rahmen und Binder 779
24.2.5 Fußboden 783
24.2.6 Gebäudeaußenwand und Gebäudeöffnungen 785
24.3 Typisierung der Fabrikgebäudedimension 788
24.4 Gebäuderaumformen und Gebäudeintegration 792
24.4.1 Gebäuderaumformen 792
24.4.2 Gebäudeintegrationen 794
24.5 Gebäudeeinbauten und Einhausungen 797
24.6 Projektierungsnachweise 799
25 Fabriklagersystem 800
25.1 Lagerbegriff und Lagerarten 801
Ressourcenlager 801
Vorratslager 803
Sammelund Verteillager 803
25.2 Grundaufbau von Lagersystemen der Fabrik 805
25.2.1 Grundinhalte von Fabriklagern 805
25.2.2 Besonderheiten von Fabriklagern 805
25.3 Projektierungsbeeinflussende Lagerfaktoren und Grundsätze 811
25.4 Lagerungssystem 813
25.4.1 Lagerungsbedarfe 813
25.4.2 Lagerungsmengenbedarf von Eingangslagern 815
25.4.3 Lagerungsmengenbedarf von Ausgangslagern 822
25.4.4 Lagerungsbewegungsbedarf 828
25.4.5 Zwischenlager 832
25.4.6 Lagerungsarten 833
25.4.7 Lagerungsprinzipien 833
25.4.8 Ausgewählte Hinweise zur Projektierung von Lagerungssystemen 839
25.4.9 Lagerungssystembewertung 847
25.5 Lagereingangsund Lagerausgangssysteme 848
25.5.1 Funktionsbestimmung 849
25.5.2 Projektierungshinweise 850
25.6 Fabriklagersysteme und Fabriklagerstätten 851
25.6.1 Fabriklagersysteme 851
25.6.2 Fabriklagerstätte 856
Literatur 860
26 Fabrikstandortbebauung 861
26.1 Bebauungsanforderungen 861
26.2 Bebauungsarten 861
26.3 Projektierungsbeeinflussung 864
27 Fabrikverkehrssystem 867
27.1 Allgemeine Grundlagen 867
27.2 Systeme, Teilsysteme und Elemente des Fabrikverkehrs 868
27.2.1 Ermittlung der Projektierungsbasis 869
27.2.2 Fabrikstraßen und Fabrikwege 870
27.2.3 Rampensysteme 871
27.3 Ruhender Fabrikstraßenverkehr 873
27.3.1 Fahrzeugparksystemarten 874
27.3.2 Fahrzeugparkplatzflächen 875
Literatur 878
28 Fertigungsform 879
28.1 Fertigung 879
28.2 Charakteristische Merkmale von Fertigungsformen 880
28.3 Punktfertigungen 885
28.4 Linienfertigungen 887
28.5 Fließfertigung 890
28.5.1 Aufbaugrundformen der Fließfertigung 890
28.5.2 Technisches Niveau der Fließfertigung 892
28.5.3 Technologische Vorbereitung durch Projektierung 893
28.5.4 Taktzeit und Abstimmungen 893
28.5.5 Besonderheiten von Gruppenund Wechselfließfertigungen 898
28.5.6 Ausgewählte Projektierungshinweise 899
28.6 Ein-Richtungsvernetzte Fertigung 901
28.7 Mehr-Richtungsvernetzte Fertigungen 904
28.8 Verteilfertigungen 904
28.9 Erweiterung der Fertigungsgrundformen 908
28.10 Zusammenhang von Fertigungsform und Fertigungssystem 910
Literatur 912
29 Feststoffentsorgung 913
29.1 Notwendigkeit und Gruppierung der Feststoffentsorgung 913
29.2 Verwendung von ALTund AB-Produkten und von AB-Fallfeststoffen 916
29.3 Verwertung von ALTund AB-Produkten sowie von AB-Fallfeststoffen 917
29.4 Feststoffentsorgung durch die dualen, speziellen und kommunalen Entsorgungssysteme 919
29.5 Späneentsorgung 923
29.5.1 Späneentsorgungsprogramm 925
29.5.2 Ermittlung der Spänemengen 927
29.5.3 Stand der Technik 927
29.5.4 Funktionen, Prozesse und Systeme der Späneentsorgung 929
29.6 Entsorgungsbesonderheiten 934
29.6.1 Staub als Feststoff 934
29.6.2 Biogene Feststoffe 934
29.6.3 Industrieansiedlung auf der Basis der Abfallverwertung 934
Literatur 935
30 Flexibilität 936
30.1 Systemgruppierung 936
30.2 Flexibilitätsgebiete von Systemen 938
30.3 Merkmalsflexibilitäten des Systems 939
30.4 Prozessflexibilität des Systems 942
30.4.1 Funktionsflexibilität 943
30.4.2 Prozessrelationsflexibilität des Systems 945
30.4.2.1 Eingangsrelationsflexibilität des Systems (Beispiel 3) 945
30.4.2.2 Ausgangsrelationsflexibilität des Systems (Beispiel 4) 946
30.4.2.3 Verflechtungsflexibilität des Systems (Beispiel 5) 946
30.4.2.4 Relationsgesamtflexibilität des Systems (Beispiel 6) 948
30.4.3 Flexibilität der Prozessstruktur von Systemen 949
30.4.4 Flexibilität der Produkttechnologie und des Produktdurchlaufs 952
30.5 Systemsyntheseflexibilität 953
30.5.1 Funktionelle Systemflexibilität 953
30.5.2 Dimensionelle Systemflexibilität 954
30.5.2.1 Flexible Systemelementedimension 954
30.5.2.2 Flexible Flusssystemdimension 955
30.5.2.3 Flexible Systemraumdimension 955
30.5.3 Strukturelle Systemflexibilität 957
30.6 Projektierung der Systemflexibilität 959
30.6.1 Projektierungsentscheide 961
30.6.2 Systemflexibilitätskonzeption 962
30.6.3 Flexibilitätsniveau 962
31 Gefahrstoffe 964
31.1 Berücksichtigung bei der Projektierung 964
31.2 Gefährdung und Gefahr, Schädigung und Schaden 964
31.3 Gefahrstoffeinordnung 967
31.4 Gefahrgutlagerung 969
31.5 Besonderheit Aerosol 969
31.6 Pflichtaufgaben des Fabrikprojektanten 972
Literatur 974
32 Genehmigungsverfahren 975
32.1 Gesetzliche Basis 975
32.2 Genehmigungsarten 976
32.3 Baugenehmigung 976
32.3.1 Bauvoranfrage 976
32.3.2 Baugenehmigungsverfahren 976
32.3.3 Genehmigungsdokumentation (Bauvorlage) 976
32.3.4 Genehmigungsund Prüforgane 977
32.4 Betriebsgenehmigung 978
32.4.1 Genehmigungsdokumentation 979
32.4.2 Schutzgüteäquivalenz 981
32.4.3 Genehmigungsund Prüforgane 981
33 Gesamtbetriebliche Fabrikbereiche 982
33.1 Bereichsgruppierung 982
33.2 Projektierungsvoraussetzungen und Projektierungsbasis 982
33.2.1 Projektierungsvoraussetzungen 982
33.2.2 Ermittlung der Projektierungsbasis 985
33.3 Projektierungsaufgaben 986
33.3.1 Aufgabenverteilung 982
33.3.2 Projektierungsanalogien 986
33.3.3 Projektierungsbeispiel: Büroarbeitssystem 987
33.4 Besonderheit Dienstleistungen 990
34 Gleichzeitigkeit 991
34.1 Gleichzeitigkeitsarten 991
34.2 Systemgleichzeitigkeit 993
34.3 Ermittlung der Projektierungswerte 994
34.3.1 Gesamtanschlusswerte 994
34.3.2 Gesamtverbrauchswerte 996
34.4 Beispiel zur Ermittlung des Verbrauchsgleichzeitigkeitsgrades 997
35 Instandhaltung 999
35.1 Gegenstand, Aufgaben und Gebiete der Instandhaltung 999
35.2 Technologiebezug, Stufigkeit und Aufbauorganisationsformen der Instandhaltung 1001
35.3 Instandhaltungsflächen 1003
36 Integration 1006
36.1 Grundlagen 1006
36.2 Ganzheit und Gefüge von Betrachtungsfeldern und Systemen 1008
36.2.1 Neubildung von Ganzheiten 1008
36.2.2 Ganzheitsniveau und zu projektierende Systemganzheit 1011
36.3 Integrationsfelder 1014
36.4 Integrationsformen 1015
36.4.1 Funktionelle Integration 1015
36.4.2 Technische Integration 1018
36.5 Integrationsgebiete 1020
36.6 Art und Weise der Integration 1022
36.6.1 Artgleiche und artungleiche Integration 1023
36.6.2 Hierarchische Integration 1023
36.6.3 Stufenund schrittweise Integration 1025
37 Kapitalbedarf 1028
37.1 Bedarfsanforderungen 1028
37.2 Investitionskalkulation 1028
37.2.1 Aufwendungen für Bauleistungen 1030
37.2.2 Aufwendungen für Technologieleistungen 1030
37.2.3 Zusatzund Nebenleistungen 1030
37.3 Kapitalbewertungen 1031
38 Kennzahl 1032
38.1 Merkmal 1032
38.2 Kennzahlengebiete 1033
38.3 Kennzahlenarten und Kennzahlenbegriffsinhalte 1033
38.4 Kennzahlendarstellung 1038
38.5 Kennzahlenübersicht 1039
38.6 Kennzahlenmethode für die Projektierung 1039
Literatur 1041
39 Kombinatorik 1042
39.1 Mathematische Grundlagen 1042
39.2 Kombinatorik in der Projektierung 1044
39.3 Projektieren und Entwickeln durch Kombinieren 1045
39.4 Methodische Lösungssuche durch Kombinationsmatrizen 1046
Literatur 1049
40 Kooperation 1050
40.1 Arten und Zweck der Kooperation 1050
40.2 Quantifizierung der Kooperation 1051
40.2.1 Relativität der Ganzheit 1052
40.2.2 Gegenstandskooperation 1052
40.2.3 Funktionskooperation 1052
40.2.4 Gesamtkooperationsgrad 1053
40.3 Grundfälle der Funktionskooperation 1054
40.4 Hinweise zur ökonomischen Kooperation 1055
40.5 Realisierung von Kooperationsleistungen durch Füllproduktion 1055
40.6 Kooperationen von Fabriksystemen 1055
Literatur 1056
41 Layoutprojektierung 1057
41.1 Allgemeines 1057
41.2 Layoutarten 1057
41.2.1 Systemlayouts 1058
41.2.2 Zwecklayouts 1060
41.2.3 Raumlayouts 1060
41.3 Layoutdarstellungsformen 1060
41.4 Projektierungsraster 1063
41.4.1 Grundlagen 1063
41.4.2 Rastermaße und Maßordnung 1063
41.4.3 Anwendungsgebiete 1064
41.4.3.1 Fabrikgebäude 1064
41.4.3.2 Fabrikstandortlayouts 1065
41.4.3.3 Systemlayouts 1066
41.4.3.4 Räumliche Layouts 1066
41.4.3.5 Abstandsmaße 1067
41.4.3.6 Gebäudebauteile 1067
Literatur 1068
42 Lichtversorgung 1069
42.1 Lichtversorgungsgebiete in der Fabrik 1069
42.2 Grundlagen der Lichtversorgung 1070
42.2.1 Lichttechnische Grundlagen 1071
42.2.2 Einflüsse auf die Projektierung von Beleuchtungssystemen 1073
42.2.3 Projektierungsgrundfälle 1077
42.2.4 Beleuchtungssystembildung 1079
42.2.5 Nennbeleuchtungsstärken 1079
42.2.6 Beleuchtungselemente 1080
42.3 Tageslicht-Beleuchtungssysteme für Innenräume 1080
42.4 Künstliche Beleuchtungssysteme für Innenräume 1083
42.4.1 Projektierungshaupteinflüsse 1085
42.4.2 Leuchtkörper und Leuchten 1085
42.4.3 Beleuchtungssystemdimensionierung 1087
42.4.4 Raumübergänge 1087
42.5 Sicherheitsbeleuchtung 1089
42.6 Fabrikaußenbeleuchtung mit künstlichem Licht 1089
Literatur 1090
43 Luftversorgung 1091
43.1 Luftversorgungsgebiete in der Fabrik 1091
43.2 Lufttechnikgebiete 1091
43.3 Luftversorgungsbedarf 1093
43.3.1 Technologische Verfahrensluft 1093
43.3.2 Betreibungsluft für Systeme und Räume 1094
43.3.3 Raumluft 1096
43.3.3.1 Raumbehaglichkeit und thermische Behaglichkeit für Personen 1097
43.3.3.2 Raumklimafaktoren für die raumlufttechnische Systemprojektierung 1097
43.3.3.3 Raumzuluftbedarf 1102
43.4 Projektierungsgrundlagen für freie Lüftungssysteme 1106
43.4.1 Wirkungsweise von freien Lüftungssystemen 1107
43.4.2 Auslegung des freien Lüftungssystems 1107
43.5 Projektierungsgrundlagen für einfache maschinelle Lüftungssysteme 1109
43.5.1 Wirkprinzipien 1109
43.5.2 Auslegung von NUR-Lüftungssystemen 1109
43.6 Raumklimasysteme 1110
43.6.1 Raumklimasystemtypen 1113
43.6.2 Projektierungsvorgänge 1113
43.6.3 Ausgewählte Projektierungshinweise 1115
Literatur 1117
44 Maschinenaufstellung 1118
44.1 Notwendigkeit und Voraussetzungen 1118
44.2 Maschinenbeeinflusste Aufstellkräfte 1118
44.2.1 Statische Gewichtskräfte 1119
44.2.2 Störkräfte 1120
44.2.3 Störkraftübertragung 1120
44.3 Grundfälle und Maßnahmen der Maschinenaufstellung 1123
44.3.1 Grundfälle 1123
44.3.2 Maschinenaufstellungsmaßnahmen 1123
44.4 Arten und Verfahren zur Maschinenbefestigung 1126
44.4.1 Aufstellarten 1126
44.4.2 Befestigungsarten 1126
44.4.3 Befestigungsverfahren 1127
44.5 Schwingungsisolierte Maschinenaufstellung 1128
Literatur 1132
45 Material 1133
45.1 Begriffseinengung für die Produktion 1133
45.2 Charakteristische Merkmale des Materials 1135
45.2.1 Gegenstandsart als Material 1135
45.2.2 Hauptabmessungen und Zustandsformen 1136
45.2.3 Masse (kg) und abgeleitete Angaben 1137
45.2.4 Eigenschaften 1138
45.2.5 Geometrieformen 1138
45.2.6 Werkstoff 1139
45.3 Materialbedarfsermittlung für die Herstellung von Stückgütern 1139
45.3.1 Verbrauchskennzahlenmethode 1139
45.3.2 Schätzmethode 1140
45.3.3 Kennzahlenmethode 1140
46 Materialflusstechnik 1142
46.1 Notwendigkeit und Bedeutung für die Fabrik 1142
46.2 Materialflussgrundfunktionen 1143
46.3 Materialflusstechnikgebiete 1144
46.4 Grundcharakterisierung und Projektierungseinfluss der Materialflusstechnik 1147
46.5 Material-Flusssysteme 1156
46.6 Komplexe Materialflusssysteme 1159
Literatur 1161
47 Optimierung 1162
47.1 Optimierung in der Fabrikprojektierung 1162
47.2 Optimierungsgrundlagen für die Fabrikprojektierung 1162
47.3 Objekt-Platz-Zuordnungsoptimierung 1164
47.3.1 Optimierung der Objekt-Platz-Zuordnung mit der Ungarischen Methode 1164
47.3.2 Objekt-Platz-Zuordnungsoptimierung mit modifizierten Näherungsmethoden 1169
47.3.2.1 Modifiziertes Dreieckverfahren von SCHMIGALLA 1169
47.3.2.2 Modifiziertes Zuordnungsverfahren 1172
47.4 Allgemeine Optimierungsziele bei der Systemprojektierung 1174
Literatur 1176
48 Personalbedarfsermittlung 1177
48.1 Personalbegriff 1177
48.2 Allgemeine Personalbedarfsermittlung 1178
48.2.1 Personal – Funktionsbestimmung 1179
48.2.2 Personendimensionierung 1180
48.2.3 Personenstrukturierung 1180
48.3 Berechnung der Personenanzahl 1181
48.3.1 Vergleichsmethode 1181
48.3.2 Summarische Kennzahlenmethode 1181
48.3.3 Detaillierte Kennzahlenmethode auf Zeitbasis 1182
48.3.4 Stellenplanmethode 1183
48.3.5 Schichtabhängige Personenanzahl 1184
48.4 Personennutzung 1184
48.5 Hinweise zu den beeinflussenden Faktoren der Personalkosten 1185
49 Personenfluss 1188
49.1 Personenfluss-Projektierungsprogramm 1188
49.2 Hinweise zur Personenflussprojektierung 1189
49.2.1 Personenwegarten 1190
49.2.2 Personenflussdurchsatz und Personenflussdichte 1193
49.2.3 Besonderheiten 1194
50 Produktflusssystemfläche 1195
50.1 Flächenanteile und Flächenintegration 1196
50.2 Produktflussspeicherfläche für Stückgüter 1197
50.2.1 Berechnungsgrundlagen für die Speicherungsflächen 1197
50.2.1.1 Speicherungsgrundfläche 1197
50.2.1.2 Speicherungsfläche 1197
50.2.1.3 Flächenbelegende Systemspeicherspalte 1197
50.2.1.4 Sicherheitsfläche und Sicherheitsabstandsmodulmaße 1198
50.2.2 Flächenberechnung für statische Speicher mit Regalkonstruktion und Bediengerät 1199
50.2.3 Flächenberechnung für statische Speicher mit Regalkonstruktionen und Stapler 1202
50.2.4 Flächenberechnung für statische Speicher mit Stapelspeicherung und Staplern 1202
50.2.5 Flächenberechnung für dynamische Speicher 1204
50.2.6 Flächenberechnungsmodell für erhöhte Zentralspeicheranordnungen 1206
50.2.7 Flächenbestimmende Speicherspalten 1206
50.2.8 Produktfluss-Speicherflächen bei linienförmigen Produktionen 1207
50.2.9 Produktfluss-Speicherflächen bei punktförmigen Produktionen 1208
50.3 Produktfluss-Übergabefläche 1208
50.3.1 Übergabesysteme 1 1209
50.3.2 Übergabesystem 2 1209
50.4 Produktfluss-Bewegungsund Transportfläche 1210
50.4.1 Systembedienwege 1210
50.4.2 Systemumlauftransportwege 1211
50.4.3 Produktfluss-Transportwegarten und Transportwegberechnung 1212
50.4.4 Transportfläche durch Überflurtransport 1215
50.4.5 Transportzusatzfläche A 1215
50.4.6 Gesamtproduktfluss-Bewegungsund Transportflächen 1215
50.5 Produktfluss-Betriebsmittelfläche 1217
50.6 Produktfluss-Erhaltungsfläche 1218
50.7 ProduktflussVersorgungsfläche 1218
50.8 Produktfluss-Entsorgungsfläche 1219
50.9 Produktfluss-Zusatzflächen 1219
50.10 Produktfluss-Betreibungsfläche 1219
50.11 Freie Produktflussfläche 1220
50.12 Produktfluss-Gesamtfläche und Flächenkennzahlen 1220
51 Produktflusssystemraum 1222
51.1 Teilsystemräume 1222
51.2 Raumarten 1223
51.2.1 System-Belegungsraumarten 1223
51.2.2 System-Bewegungsraumarten 1226
51.3 Geometrische Raumbildung durch Gegenstandsbewegungen 1229
51.4 Raumhöhenbestimmung 1229
52 Projektierungsgrundsätze 1233
Literatur 1241
53 Projektierungsprogramm 1242
53.1 Technologische Programme 1242
53.2 Produktprogramm 1242
53.3 Erfassung und Aufbereitung von Produktionsprogrammen 1244
53.4 Arten und Aufbereitung von Projektierungsprogrammen 1246
53.5 Hinweise für andere Projektierungsprogramme 1247
53.5.1 Vertriebsprogramme 1248
53.5.2 Beschaffungsprogramme 1248
53.5.3 Kooperationsprogramme 1249
53.5.4 Materialflussprogramme und Flusssystemprogramme 1250
53.5.5 Versorgungsprogramme 1250
53.5.6 Entsorgungsprogramme 1250
53.5.7 Erhaltungsprogramme 1250
53.5.8 Logistikprogramm 1252
53.5.9 GABUSS – Programm 1253
53.5.10 Projektierungsrelevante Ergänzungsprogramme 1254
53.6 Programmvervollständigung 1254
54 Projektierungssinnbild 1256
54.1 Ausgangsbasis und Zweck 1256
54.2 Allgemeine Projektierungssinnbilder 1257
54.3 Merkmalssinnbilder 1258
54.4 Funktionssinnbilder 1260
54.5 Elementesinnbilder 1261
Literatur 1266
55 Relationen 1267
55.1 Grundlagen 1267
55.2 Aufgabenrelationen 1271
55.3 Einfache räumliche Prozessrelationen als Strukturbasis 1272
55.4 Relationsdichte 1275
55.5 Prozesse mit Mehrfachrelationen 1277
55.6 Der räumliche Aspekt von Systemrelationen 1278
55.7 Der technische Aspekt von Systemrelationen 1280
55.8 Zeitlicher Aspekt von Systemrelationen 1280
55.9 Energetischer Aspekt von Systemrelationen 1282
55.10 Besonderheiten der Einund Ausgangsrelationen 1283
56 Rohrleitungssystem 1287
56.1 Allgemeines 1288
56.2 Projektierungsbeeinflussende Faktoren 1289
56.3 Durchsatz 1290
56.4 Rohrinnendurchmesser 1293
56.5 Druckverluste 1294
56.6 Rohrleitungskennlinien und Projektierungshinweise 1299
56.7 Pumpen und Verdichter 1299
56.7.1 Allgemeine Gruppierung von Kraft-und Arbeitsmaschinen 1299
56.7.2 Auslegung von Pumpen für Rohrleitungssysteme 1303
56.7.3 Auslegung von Verdichtern 1306
56.8 Abscheider und Filter 1309
56.8.1 Notwendigkeit und Grundlagen 1309
56.8.2 Abscheider 1310
56.8.3 Filter 1311
56.8.4 Bewertung 1312
56.8.5 Dimensionierungseinflüsse 1313
56.9 Vervollständigung und Anlagenentwicklung von Rohrleitungssystemen 1314
Literatur 1316
57 Schutzgüte 1317
57.1 Gegenstand und Notwendigkeit 1317
57.2 Gefahrenkategorien und Einzelgefahren 1318
57.2.1 Gefährdungen durch die Natur 1318
57.2.1.1 Gefährdungen der Fabrik durch die Natur-Natur-Beziehung 1318
57.2.1.2 Gefährdungen der Menschen in der Fabrik durch die Natur 1320
57.2.1.3 Gefährdungen der Fabriktechnik durch die Natur 1320
57.2.2 Gefährdungen durch Menschen 1321
57.2.2.1 Gefährdungen des Menschen durch den Menschen 1321
57.2.2.2 Gefährdungen der Natur durch den Menschen 1321
57.2.2.3 Gefährdungen der Technik durch den Menschen 1321
57.2.3 Gefährdungen durch Technik 1322
57.2.3.1 Gefährdungen der Technik durch die Technik 1322
57.2.3.2 Gefährdungen der Menschen durch Technik 1323
57.2.3.3 Gefährdungen der Natur durch Technik 1323
57.3 Schutzgebiete und Schutzaufgabenkomplexe 1324
57.4 Projektierungsansatz für den Schutzgütenachweis 1325
57.5 Schutzgütebewertung 1329
58 Speicherbedarfsmengen 1332
58.1 Speicheraufgaben 1332
58.2 Gegenstandsabhängige Speicherausführungsarten 1334
58.3 Technologischer Systemspeicherbedarf 1335
58.3.1 Systemeingangsspeicherung 1337
58.3.2 Systemausgangsspeicherung 1339
58.3.3 Ausgleichsund Störungsspeicherbedarf 1341
58.3.3.1 Vergleichsund Schätzmethode 1343
58.3.3.2 Summarische Kennzahlenmethode 1343
58.3.3.3 Durchsatzdifferenzenmethode 1343
58.3.3.4 Ausfallzeitmethode 1346
58.3.3.5 Experimentelle Methoden 1346
58.3.3.6 Entscheidungen zur Speicherbedarfsgesamtmenge 1346
58.4 Zentralspeicherbildung 1347
58.5 Übergabespeicherung 1349
58.6 Technologischer Produktspeicherbedarf bei der Montage und Kommissionierung 1351
58.6.1 Montage 1351
58.6.2 Kommissionierung 1352
58.6.3 Integration von Teilefertigung und Montage 1352
Literatur 1354
59 Speicherdimensionierung 1355
59.1 Grundlagen 1356
59.2 Stückgutspeicher 1357
59.2.1 Ermittlung der Speicherkapazität als technologische Speichergröße 1351
59.2.2 Segmentierte Speicherkapazität 1359
59.2.3 Beanspruchungsgerechte Speicherdimensionierung 1361
59.2.4 Speicherarten 1361
59.2.5 Speicherförderung 1363
59.2.6 Speicheranzahl 1364
59.2.7 Speicherniveaubewertung 1366
59.3 Schüttgutspeicher 1368
59.4 Flüssigkeitsspeicher 1369
59.5 Gasdruckspeicher 1370
59.6 Hinweise für Aufgabenstellungen der Speicherdimensionierung 1370
60 System 1374
60.1 Allgemeine Systembeschreibung und Systemgliederung 1374
60.2 Systemhierarchie 1375
60.3 Systemkomplexität 1377
60.4 Systemstruktur 1377
Literatur 1378
61 Technologische Vereinheitlichung 1379
61.1 Notwendigkeit und Zielstellungen 1379
61.2 Grundsätze zur technologischen Konstruktionsvereinheitlichung 1380
61.3 Produkttechnologievereinheitlichung 1383
61.3.1 Technologische Produktmerkmalsvereinheitlichung 1383
61.3.2 Technologische Produktfunktionsvereinheitlichung 1384
61.4 Systemtechnologievereinheitlichung 1387
61.5 Systemtechnologiebildung 1387
Literatur 1389
62 Technologische Zeiten 1390
62.1 Zeitgliederung nach REFA für Arbeitsvorgänge 1390
62.2 Nominelle technologische Zeiten 1390
62.3 Effektive technologische Zeiten 1392
62.4 Technologische Zykluszeit 1394
62.4.1 Reihenverlauf oder Losprinzip (Auftragsprinzip) 1394
62.4.2 Kombinierter Verlauf oder Teillosprinzip 1394
62.4.3 Parallelverlauf oder Fließprinzip 1395
62.5 Rüstzeit und Taktzeit 1396
62.6 Durchlaufzeit 1397
63 Typenvertreter 1399
63.1 Sachgruppenarten 1399
63.2 Typenvertreter 1399
63.3 Merkmalsintegration 1400
63.4 Umrechnungen der Gruppenelementemerkmale auf den Typenvertreter 1401
63.5 Beispiele für die Typenvertreterbestimmung von Produktgruppen 1403
64 Variabilität 1405
64.1 Grundlagen 1405
64.2 Variabilitätsarten von Systemen 1405
64.2.1 Systemelementemengenvariabilität 1405
64.2.2 Systemelementeanordnungsvariabilität 1406
64.2.3 Systemrelationsvariabilität 1407
64.3 Systembetreibungsvariabilität 1408
64.4 Variabilitätsniveau von Systemen 1409
64.5 Variabilität der Fabrik 1409
64.6 Variabilität und Flexibilität 1410
65 Wärmeenergieversorgung 1411
65.1 Wärmeversorgungsgebiete in der Fabrik 1411
65.2 Grundlagen der Wärmeenergieversorgung 1411
65.2.1 Wärme und Wärmefluss 1411
65.2.2 Wärmetransport 1413
65.3 Technologische Verfahrenswärme 1414
65.4 Wärmeenergie für das Betreiben von Systemen und Räumen 1418
65.5 Raumwärme 1419
65.5.1 Vorbemerkungen 1405
65.5.2 Raumwärmebedarf 1420
65.5.2.1 Raumtransmissionswärmebedarf 1422
65.5.2.2 Raumlüftungswärmebedarf 1422
65.5.2.3 Jahresraumwärmebedarf 1427
65.6 Grundlagen zur Projektierung des Wärmeversorgungssystems 1429
65.6.1 Wärmeversorgungsprogramm und Wärmeversorgungsbedarf 1430
65.6.2 Wärmeverteilungssystem 1431
65.6.3 Wärmeerzeugungssystem als Heizungssystem 1436
65.6.4 Gesamtwärmeversorgungssystem 1440
Literatur 1442
66 Zeitfonds 1443
Sachwortverzeichnis Teil I und Teil II 1447