Automatisierte Bestimmung von Vorgabezeiten und Arbeitsfolge aus technischen Zeichnungen

Seit den 90er Jahren zeichnet sich ein Trend zu kürzeren Produktlebenszyklen und einer erhöhten Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten ab. Dies führt zu kleineren Losgrößen sowie einer zunehmenden Varianz von Fertigungsabläufen. Als Folge steigt die Anzahl zu erstellender Angebote, welche i. d. R. zeitaufwändig durch den Vertrieb bearbeitet werden, wobei die Beauftragungsquote. Insbesondere bei KMU lässt sich beobachten, dass die nicht-wertschöpfende Tätigkeit der Angebotserstellung verstärkt Kapazitäten bindet. Entsprechend müssen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen Methoden bereitgestellt werden, die eine präzise und schnelle Angebotserstellung gewährleisten, um entstehende Kosten zu decken und Kunden durch attraktive Angebote zu gewinnen.

Für die Angebotserstellung ist eine große Anzahl an Variablen zu berücksichtigen, die sich u. a. aus dem Fertigungsprozess ergeben. Der Fertigungsprozess eines Bauteils wird formell durch einen Arbeitsplan beschrieben, der alle durchzuführenden Tätigkeiten zur Erstellung des Produkts enthält. Die Festlegung der Tätigkeiten und die Abschätzung der benötigten Kapazitäten, stehen einer schnellen Angebotskalkulation entgegen. In der Zerspanung besteht zudem die Herausforderung in der großen Varianz von Bauteileigenschaften (Geometrie, Toleranzen etc.). Gleichzeitig existieren eine Vielzahl von Fertigungsverfahren zur Fertigung eines Werkstücks. Typische spanende Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide sind z. B. das Drehen, Bohren oder das Fräsen. Mit der hohen Varianz von Bauteilen bzw. eingesetzter Fertigungsverfahren ist ein hoher zeitlicher Aufwand zur Erstellung von Arbeitsplänen verbunden. Allerdings sind Arbeitspläne die Grundvoraussetzung dafür, Fertigungskosten im Rahmen der Angebotskalkulation abschätzen zu können. Bei der Herstellung variantenreicher Produkte sind die Fertigungskosten oftmals erst nach der Fertigung bekannt. Angebote werden folglich auf Basis unvollständiger Informationen über den realen Ablauf der Fertigung erstellt.

Um den Arbeitsplan für die Erstellung eines Angebots möglichst verlässlich zu ermitteln, werden relevante Unterlagen heute manuell zusammengetragen und aufwändig zusammengeführt. Hierzu gehören neben den technischen Zeichnungen ähnlicher Bauteile bereits erstellte Arbeitspläne, in denen Arbeitsvorgangsfolgen und Fertigungszeiten hinterlegt sind. Diese können in der Regel dem ERP-System entnommen werden. Die Erstellung von Arbeitsplänen und der darauf aufbauenden Angebotskalkulation ist eine technisch-kaufmännische Entscheidung unter Unsicherheit, zu der es im aktuellen Stand der Technik keine automatisierte Lösung gibt. Hieraus folgt der unmittelbare Bedarf einer Methode zur automatisierten Arbeitsplanerstellung auf Grundlage von technischen Zeichnungen. Lohnfertiger wären damit in der Lage, Fertigungsaufwände im Rahmen der Arbeitsvorbereitung besser abzuschätzen und Planungszeiten zu verkürzen. Zudem ließen sich auf Basis der Grobarbeitspläne Angebote besser kalkulieren und Kapazitäten abschätzen.