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Aufrüstung einer vorhandenen Maschine oder Neuanschaffung einer Fünf-Achsen-Fräsmaschine für die mechanische Fertigung

Projektarbeit 2010 41 Seiten

BWL - Investition und Finanzierung

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Unternehmensvorstellung XXX
1.2 Geschäftsbereich „mechanische Fertigung“

2. Ausgangssituation
2.1 Problemstellung
2.2 Investitionsentscheidung
2.3 Vorgehensweise

3. Technische Investitionsentscheidung
3.1 Einführung in das Fertigungsverfahren Fräsen
3.1.1 Die 3-Achs-Bearbeitung
3.1.2 Die 5-Achs-Bearbeitung
3.2 Technisches Anforderungsprofil
3.3 Auswahl der Investitionsalternativen
3.4 Das technische Anforderungsprofil im direkten Vergleich
3.5 Auswahl der Investitionsalternativen für die Investitionsrechnung

4. Investitionsrechnung
4.1 Statistische Investitionsrechenverfahren
4.1.1 Kostenvergleichsrechnung
4.1.1.1 Kostenermittlung
4.1.1.2 Kalkulatorische Kosten
4.1.2 Kostenvergleichsrechnung
4.1.3 Gewinnvergleichsrechnung
4.1.4 Rentabilitätsrechnung
4.2 Dynamische Investitionsrechenverfahren
4.2.1 Überschussermittlung
4.2.2 Die Kapitalwertmethode
4.2.3 Annuitätenmethode
4.2.4 Wirtschaftliche Investitionsentscheidung

5. Nutzwertanalyse
5.1 Bewertungskriterien und Gewichtung
5.2 Bewertung der Alternativen

6. Zusammenfassung

7. Abschließende Empfehlung

8. Anlagen

9. LiteraturverzeichnislQuellenverzeichnis

1. Einleitung

1.1 Unternehmensvorstellung XXX

Die XXX GmbH & Co. KG ist ein weltweit agierendes Unternehmen, das sich auf Verpackungslösungen mit Vakuumtechnik für die Konsumgüter-, Lebensmittel- und die medizintechnische Sterilgüterin- dustrie spezialisiert hat.

Gegründet wurde das Unternehmen 1961 von in ei- ner kleinen Garage der Gemeinde im Unterallgäu als Produzent für Kammermaschinen. 1967 wird dort auch die erste Tiefzieh-Verpa- ckungsmaschine gebaut. Heute beschäftigt die XXX an 68 internationalen Standorten über 2.900 Mitarbeiter, davon 1.280 im Stammwerk Als zweites Produktionswerk kam 1983 die Fertigung in (AT) hinzu.

Mit einem Jahresumsatz von mehr als 480 Millionen Euro (Stand 01/09), einer global ausgerichteten Vertriebsstruktur sowie einem Produktportfo- lio, das von der kleinen Kammermaschine für Metzgereien über Traysea- ler1 bis zu den industriell eingesetzten Tiefziehautomaten reicht, ist die XXX mit 70% Marktanteil in der Branche führend.

Das Unternehmen ist aufgeteilt in sechs Geschäftsbereiche, welche eigenständig als sogenannte Cost Center2 handeln.

Die Bereiche mit dem entsprechenden Budget teilen sich wie folgt auf:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Übersicht Budget3

1.2 Geschäftsbereich „mechanische Fertigung“

Der Geschäftsbereich „mechanische Fertigung“, in dem es die Investitionsentscheidung zu treffen gilt, ist interner Dienstleister für die Produktion. In den sog. Fräs- und Bearbeitungszentren sind 270 Mitarbeiter beschäftigt. Hier kommt ein breites Spektrum an Bearbeitungs- sowie Fertigungsverfahren zum Einsatz u.a. Bohren, Tieflochbohren, Fräsen, Schleifen, Drehen sowie Laserschneiden. Aus strategischen Gründen wird im Unternehmen großer Wert auf eigene Produktion gelegt, das outgesourcte Teilespektrum ist deshalb sehr gering.

Laut Investitionsplan werden für das Jahr 2010 rund 3,4 Millionen Euro für die Fertigung bereitgestellt. Diese Mittel sollten unter anderem für die Nachrüstung bzw. Neuanschaffung einer Fräsmaschine genutzt werden.

2. Ausgangssituation

2.1 Problemstellung

2010 ist die Einführung einer neuen Generation von Verpackungsmaschinen mit einer Vielzahl technischer Neuerungen geplant. Dazu wurde u.a. ein neuer Präge-Einsatz (vgl. Abbildung 2) konstruiert, der in allen Verpackungsmaschinen der neuen Generation verbaut werden soll. Der Einsatz prägt mit Hilfe von Vakuum und Druckluft den Boden der Hartfolienverpackung. Durch die neuartigen längs verlauf- enden Rippen bekommt die Verpackung eine optimale Standfestigkeit.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Ausschnitt-Fertigungszeichnung Einsatz 4

Das zu fertigende Bauteil erfordert aufgrund seiner Geometrie mindestens eine 3D-Steuerung, die es ermöglicht in drei Achsen während des Maschinenbetriebes zu verfahren. Geplanter Start der Einsatzfertigung ist in der 2. Jahreshälfte 2010. Der Fertigungsbedarf für den Präge-Einsatz ist wie folgt geplant:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Jahresbedarf Einsätze5

Um den geplanten Bedarf qualitäts- und termingerecht decken zu können, müssen folgende grundsätzliche Alternativen geprüft werden:

1. Die Aufrüstung der vorhandenen, derzeit nicht genutzten Fräs- maschine MCP 250.

Diese könnte mit entsprechender Softwareanpassung und Austausch diverser Bauteile auf eine 3D-Steuerung nachgerüstet werden. Das geplante Fertigungsvolumen könnte nach einer ersten Einschätzung voraussichtlich im Drei-Schichtbetrieb sichergestellt werden.

2. Die Neuanschaffung einer modernen 5-Achsen-Fräsmaschine. Die Fertigungszeit würde dank technischer Neuerungen und dem Einsatz einer 5-Achsen-Bearbeitung um ca. 30% sinken. Der geplante Jahresbedarf könnte mit dieser dann voraussichtlich im Zwei-Schicht-Betrieb gedeckt werden.

2.2 Investitionsentscheidung

Im Auftrag der Geschäftsführung sollen die in Betracht kommenden Alternativen nach technischen und wirtschaftlichen Kriterien bewertet und in einer Entscheidungsgrundlage zusammengefasst werden. Diese soll es ermöglichen, eine verbindliche Festlegung zu treffen, welches Investitionsprojekt realisiert werden soll.

2.3 Vorgehensweise

In einem ersten Schritt wird das technische Anforderungsprofil definiert, das notwendig ist um den Präge-Einsatz produzieren zu können. Anschließend werden die bereits bestehende MCP 250 sowie die beiden für eine Neuanschaffung zur Auswahl stehenden Maschinen mit diesem hinsichtlich der Erfüllung verglichen.

Sofern die bestehende MCP 250 das Anforderungsprofil erfüllt, soll im nächsten Schritt eine der beiden potentiellen neuen Maschinen als Investitionsalternative bestimmt werden. Dazu werden ebenfalls die unterschiedlich hohen Anschaffungskosten der Maschinen ins Kalkül einbezogen.

Im letzten Schritt werden die beiden Alternativen mit Hilfe verschiedener Investitionsrechnungen sowie einer Nutzwertanalyse wirtschaftlich be- wertet und in einer Entscheidungsgrundlage zusammengefasst.

3. Technische Investitionsentscheidung

3.1 Einführung in das Fertigungsverfahren Fräsen

„Fräsen bezeichnet das spanabnehmende Bearbeiten von Metallen, Holz oder Kunststoffen mittels eines Fräswerkzeuges. Es erfolgt auf speziellen Werkzeugmaschinen, in der Regel auf einer Fräsmaschine.“6

Beim Fräsen werden ebene Flächen oder Konturen hergestellt. Dabei wird zwischen Gleich- und Gegenlauf unterschieden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Gleich- und Gegenlauffräsen 7

Da beim Gleichlauffräsen größere Schnitttiefen erreicht und somit die Bearbeitungszeit reduziert werden kann, wird dieses normalerweise in der Praxis bevorzugt.

Bei jeder Umdrehung des Fräsers folgen auf den Eingriff der Schneiden der Austritt aus dem Werkstück und die Kühlung. Durch den unterbrochenen Schnitt schwanken Schnittkraft und Temperatur an der Schneide, was wiederum das Fräswerkzeug stark beansprucht. Um die Standzeit des Fräswerkzeugs dennoch hoch zu halten, werden Schmierstoffe, sogenannte Emulsionen, zur Kühlung eingesetzt. Durch diese wird zugleich der Abtransport der Späne unterstützt und deren Festsetzung im Maschinenraum verhindert.

3.1.1 Die 3-Achs-Bearbeitung

Die Steuerung kann hier alle drei angetriebenen Achsen (X-Y-Z) gleichzeitig verfahren. Auf diese Weise können einfache 3D-Modelle gefräst werden. Der Rundtisch hingegen kann sich nur um die eigene Achse drehen. Ein zusätzliches Umspannen des Werkstückes ist meist unumgänglich.

3.1.2 Die 5-Achs-Bearbeitung

Eine 5-Achs-Maschine besitzt gegenüber einer 3-Achs-Maschine eine Reihe von Vorteilen. Hierzu zählen insbesondere die Bearbeitung eines komplexeren Teilespektrums durch Querbohrungen und Hinterschnitte, die bei der 3-Achsen Fräsmaschine entweder überhaupt nicht oder nur durch mehrmaliges Umspannen zerspant werden kann. Dieser Vorteil ergibt sich aus dem komplett dreh- und schwenkbaren Arbeitstisch sowie der Möglichkeit die Frässpindel zur gewünschten Position zu stellen. Des Weiteren können Bearbeitungsabläufe erheblich reduziert werden, da kürzere, optimierte Werkzeuge eingesetzt und somit Vibrationen des Fräsers reduziert werden. Durch bessere Schnittbewegungen erhöht sich die Oberflächengüte des Werkstückes. Eine bessere Qualität wird erzielt.

3.2 Technisches Anforderungsprofil

Das technische Anforderungsprofil (im Detail siehe 3.4) ist durch diverse Workshops einer Projektgruppe, bestehend aus Projektleiter, Abteilungs- leiter sowie den betroffenen Mitarbeitern entstanden. Dabei wurde vor- wiegend auf Erfahrungswerten aufgebaut. Die Mindestanforderungen sind zugleich K.O.-Kriterien.

3.3 Auswahl der Investitionsalternativen

Der Maschinenpark des Geschäftsbereichs mechanische Fertigung be- steht zum Großteil aus Maschinen der Firma Heller, mit der eine lang- jährige und zufriedenstellende Geschäftsbeziehung besteht. Insbesondere aufgrund der Kompatibilität der Werkzeuge, der be- stehenden Sonderkonditionen (Preise, Maschinenschulung vor Ort, schnelle Verfügbarkeit der Servicetechniker und 24 Stunden-Ersatzteil- garantie) sowie der hohen Qualität der Maschinen hat die Geschäfts- führung festgelegt, dass die Firma Heller der Lieferant der Wahl ist.

Auf Basis des technischen Anforderungsprofils kommen die beiden 5-Achsen-Fräsmaschinen FT 2000 zur FT 4000 der Firma Heller in Frage.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Modellübersicht 5-Achsfräsmaschinen FT2000/FT40008

3.4 Das technische Anforderungsprofil im direkten Vergleich

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 5: Technisches Anforderungsprofil9

* mit Option

[...]


1 Traysealer sind Maschinen, die vorgefertigte Schalen evakuieren und versiegeln.

2 Cost Center verwalten ein fest definiertes Budget um Ziele zu erreichen.

3 Quelle: Eigene Darstellung

4 Quelle: Fa. XXX, GmbH & Co. KG, , 2009

5 Quelle: Eigene Darstellung

6 Quelle: www.wikipedia.de

7 Baumann A., Fachkunde Metall, 54. Auflage, Europa-Lehrmittel, Haan- Gruiten, 2003

8 Quelle: www.heller.biz

9 Quelle: Eigene Darstellung

Details

Seiten
41
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783640616787
ISBN (Buch)
9783640616695
Dateigröße
761 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v150042
Note
Schlagworte
Technischer Betriebswirt IHK Projektarbeit TBW Investitionsrechnung Maschinenvergleich dynamische Rechnenverfahren statische Rechnenverfahren

Autor

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