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Skalierung der Fertigung der Faserverbundwerkstoffe Licht- und Textilbeton
Es wird eine Methodik zu Skalierung der Fertigung von Faserverbundwerkstoffen entwickelt und auf die Fertigung von drei Produkten angewandt. Die Methodik geht von einer Betrachtung der Prozesskette zur Fertigung des Produkts und ihrer Nebenbedingungen aus. Ferner wird eine Wertstromanalyse durchgeführt. Darauf folgen die organisatorische Verbesserung der Prototypenfertigung sowie eine Steigerung der Produktionsmenge ohne Änderung der Fertigungstechnologie. Dabei werden Systemengpässe durch Parallelisieren der Engpassprozesse beseitigt. Nach einer Analyse der Kostenstruktur des Produktes werden die Produktionsmenge bis zum Erreichen der Zielmenge erhöht und die Herstellkosten gesenkt. Die Methodik wird zunächst auf die Fertigung von Lichtbeton angewandt. Dabei wird die Produktion auf 190 Lichtbetonplatten pro Tag gesteigert. Zum Aufheben der Engpässe werden u. a. eine Betoniervorrichtung und Lichtleiter in einem Drehergewebe eingesetzt. Die Herstellkosten sinken von 313 Euro auf 270 Euro pro Lichtbetonplatte. Die neue Methodik wird ferner auf die Fertigung von Textilbetonplatten in einer Menge von bis zu 10.000 Platten pro Jahr angewandt. Nach dem Beheben der Engpässe durch technische Maßnahmen wird eine Senkung der Herstellkosten von 387 Euro/Stück auf 212 Euro/Stück erzielt. In einer dritten Untersuchung wird die neue Methodik auf die Skalierung der Fertigung von Textilbetonsandwichelementen bis auf eine Menge von 1.600 Stück pro Jahr angewandt. Als Ergebnis wird eine Senkung der Herstellkosten um 21,9 % erreicht. Die Herstellkosten betragen 3.694 Euro pro Textilbetonsandwichelement bzw. 157 Euro/m2.
A methodology for upscaling the manufacturing of fibre reinforced composites was developed and applied to the fabrication of three products. The methodology comprises the collection of information about the product, the process chain and material specific secondary conditions followed by a value stream analysis. The next step implements organisational improvements for prototype manufacturing. The following step includes a raise of production volume without changes in production technology. Parallelization of the problematic processes removes the bottle necks in the process chain. Then, the cost structure of the product is analysed. The last step realises the raise of production volume and the reduction of production costs. As a first example, the methodology is used in manufacturing of light transmitting concrete. The bottle necks are removed by using, among others, a concreting unit and optical fibres in a leno-fabric. These measures result in a raise of production up to 190 plates of light transmitting concrete per day. The production costs decrease from Euro 313 to Euro 270 per light transmitting concrete plate. Secondly, the methodology is used to increase the production volume of textile reinforced concrete plates up to 10,000 units per year. The bottle necks are removed by different technical measures, and the production costs per textile reinforced concrete plate decrease from Euro 387 to Euro 212. In a third investigation, the new methodology scales up the manufacturing of textile reinforced sandwich elements up to 1,600 units per year. The production costs per sandwich element decrease to 157 Euro per m2.
Skalierung der Fertigung der Faserverbundwerkstoffe Licht- und Textilbeton
Es wird eine Methodik zu Skalierung der Fertigung von Faserverbundwerkstoffen entwickelt und auf die Fertigung von drei Produkten angewandt. Die Methodik geht von einer Betrachtung der Prozesskette zur Fertigung des Produkts und ihrer Nebenbedingungen aus. Ferner wird eine Wertstromanalyse durchgeführt. Darauf folgen die organisatorische Verbesserung der Prototypenfertigung sowie eine Steigerung der Produktionsmenge ohne Änderung der Fertigungstechnologie. Dabei werden Systemengpässe durch Parallelisieren der Engpassprozesse beseitigt. Nach einer Analyse der Kostenstruktur des Produktes werden die Produktionsmenge bis zum Erreichen der Zielmenge erhöht und die Herstellkosten gesenkt. Die Methodik wird zunächst auf die Fertigung von Lichtbeton angewandt. Dabei wird die Produktion auf 190 Lichtbetonplatten pro Tag gesteigert. Zum Aufheben der Engpässe werden u. a. eine Betoniervorrichtung und Lichtleiter in einem Drehergewebe eingesetzt. Die Herstellkosten sinken von 313 Euro auf 270 Euro pro Lichtbetonplatte. Die neue Methodik wird ferner auf die Fertigung von Textilbetonplatten in einer Menge von bis zu 10.000 Platten pro Jahr angewandt. Nach dem Beheben der Engpässe durch technische Maßnahmen wird eine Senkung der Herstellkosten von 387 Euro/Stück auf 212 Euro/Stück erzielt. In einer dritten Untersuchung wird die neue Methodik auf die Skalierung der Fertigung von Textilbetonsandwichelementen bis auf eine Menge von 1.600 Stück pro Jahr angewandt. Als Ergebnis wird eine Senkung der Herstellkosten um 21,9 % erreicht. Die Herstellkosten betragen 3.694 Euro pro Textilbetonsandwichelement bzw. 157 Euro/m2.
A methodology for upscaling the manufacturing of fibre reinforced composites was developed and applied to the fabrication of three products. The methodology comprises the collection of information about the product, the process chain and material specific secondary conditions followed by a value stream analysis. The next step implements organisational improvements for prototype manufacturing. The following step includes a raise of production volume without changes in production technology. Parallelization of the problematic processes removes the bottle necks in the process chain. Then, the cost structure of the product is analysed. The last step realises the raise of production volume and the reduction of production costs. As a first example, the methodology is used in manufacturing of light transmitting concrete. The bottle necks are removed by using, among others, a concreting unit and optical fibres in a leno-fabric. These measures result in a raise of production up to 190 plates of light transmitting concrete per day. The production costs decrease from Euro 313 to Euro 270 per light transmitting concrete plate. Secondly, the methodology is used to increase the production volume of textile reinforced concrete plates up to 10,000 units per year. The bottle necks are removed by different technical measures, and the production costs per textile reinforced concrete plate decrease from Euro 387 to Euro 212. In a third investigation, the new methodology scales up the manufacturing of textile reinforced sandwich elements up to 1,600 units per year. The production costs per sandwich element decrease to 157 Euro per m2.
Skalierung der Fertigung der Faserverbundwerkstoffe Licht- und Textilbeton
Vestweber, Niels Kurt (author)
2014
301 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
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