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E-Book

Handbuch Fabrikprojektierung

AutorKurt W. Helbing
VerlagSpringer Vieweg
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl1492 Seiten
ISBN9783662555514
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis79,99 EUR

Dieses umfassende Handbuch befasst sich mit der ganzheitlichen Projektierung der Produktion in Fabriken. Behandelt werden sowohl Systeme für die Teilefertigung und Erzeugnismontage, für die Ver- und Entsorgung und den Fabrikbetrieb als auch Erhaltungs- und Materialflusssysteme. Die Autoren beschreiben, wie die Systeme der Fabrik durch Funktionsbestimmung, Dimensionierung und Strukturierung entwickelt, optimiert und gestaltet werden. Einzelne Schritte der Projektierung werden exakt und reproduzierbar abgearbeitet und durch Beispiele illustriert.



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.

Mitwirkende Autoren: Dr.-Ing. Horst Mund, Universität Rostock, Dr.-Ing. Martin Reichel, Universität Rostock


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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort 2. Auflage5
Vorwort 1. Auflage6
Inhaltsverzeichnis8
Verwendete Abkürzungen (Teil I und Teil II)31
Vereinheitlichte und mehrfach verwendete Kurzzeichen (Teil I und Teil II)37
Physikalisch-technische Einheiten43
Teil I Grundlagen und Methodik46
1 Einführende Bemerkungen47
2 Produktionsgrundlagen für die Technologische Fabrikprojektierung54
2.1 Zusammenhang von Produktion, Fabrik und Fabrikprojektierung54
2.2 Produkte als Gegenstand der Produktion, Fabrik und Fabrikprojektierung58
2.2.1 Produktgliederung, Produktstufung und Produktprogramm58
2.2.2 Produktstufenabhängige Fabrikgrundarten61
2.2.3 Fabrik als Gegenstand der Produktion und der Fabrikprojektierung61
2.3 Bereiche, Stufen und Komponenten der Produktion63
2.3.1 Bereiche der Produktion63
2.3.2 Produktionsgebiete65
2.3.3 Stufigkeit und Gebiete der industriellen Produktion67
2.3.4 Verfahren, Wirksysteme und Wirkkomponenten der Produktion69
2.4 Flusscharakter der Produktion72
2.4.1 Produktions- und Produktfluss75
2.4.2 Materielle Versorgung77
2.4.3 Materielle Entsorgung78
2.5 Technologie und Projektierung der Produktion80
2.5.1 Grundlagen und Zusammenhänge80
2.5.2 Komponenten der Technologie81
2.5.3 Einflussfaktoren auf die Produktionsentwicklung durch Technologie81
2.6 Projektierungsbasis und Projektierungsaufgaben82
3 Fabrikbereiche und Fabriksysteme87
3.1 Funktionelle Bereiche der Fabrik87
3.2 Systeme der Fabrik92
3.2.1 Grundfunktionen und Systembildung94
3.2.2 Fabrikaufbau mit dominanten Fabriksystemgruppen97
3.3 Technologische Fabrikgröße und Fabrikarten99
3.3.1 Produktionsstufigkeit der Fabrik101
3.3.2 Aufbauhierarchie der Fabriksysteme101
3.3.3 Technologische Fabrikgröße106
3.3.4 Komplexität der Fabriksysteme106
3.3.5 Fabrikbetrieb114
3.3.6 Gesamtfabrik117
3.3.7 Fabrikarten117
3.4 Komponenten zur systematischen Entwicklung und Bewertung der Fabrik120
3.5 Fabrik als Gegenstand der Planung, Projektierung und Betreibung123
4 Grundlagen der systematischen und methodischen Fabrikprojektierung125
4.1 Gegenstand und Grundfälle der Fabrikprojektierung126
4.2 Projektierungsgebiete und Projektierungstätigkeiten129
4.2.1 Gebiete der Projektierung131
4.2.2 Projektierungsteilgebiete134
4.2.3 Tätigkeitsgebiete der Projektierung136
4.2.4 Komplexität und Stufung der Projektierung142
4.3 Zusammenhang von Entwicklung, Planung und Projektierung147
4.3.1 Entwicklung148
4.3.2 Planung149
4.3.3 Planungsmodelle zur Fabrikentstehung153
4.4 Projektarbeit durch die Fabrikprojektierung158
4.4.1 Projektvorleistungen158
4.4.2 Projektierungsvorleistungen160
4.4.3 Projektaufgabenstellung161
4.4.4 Projektgliederung162
4.4.5 Projektplanungsstufung163
4.4.6 Zusammenhang von Projektplanung, Projektierung und Projektsteuerung165
4.4.7 Projekt- und Projektierungsstufung166
4.4.8 Stufung der Steuerung von Projekten und Objekten169
4.4.9 Projektorganisationsformen171
4.5 Grundlagen der Projektierungsmethodik173
4.5.1 Projektierungsbasis173
4.5.2 Projektierungsweise176
4.5.3 Projektierungsart179
4.5.4 Modelle und Modellierung in der Projektierung181
4.5.5 Projektierungsaktivitäten und Projektierungsrelationen183
4.5.6 Projektierungsprozess, Projektierungsfolge und Projektierungssystem187
4.5.7 Grundsätze, Grundregeln und Vereinfachungen der Projektierung192
4.5.8 Qualitätssicherung der Projektierung194
4.6 Projektierungsmethoden198
4.6.1 Grundlagen198
4.6.2 Kennzahlenprojektierung201
4.6.3 Modellprojektierung204
4.6.4 Baustein- und Katalogprojektierung212
4.6.5 Multimediale Projektierung215
4.6.6 Mathematische und heuristische Methoden in der Projektierung216
4.7 Projektierungsvorschriften218
4.8 Projektierungsmethodik220
5 Grundlagen und Methodik der Technologischen Fabriksystemprojektierung221
5.1 Projektierungsaufgaben der Projektanalyse223
5.1.1 Ist-Zustandsanalyse und Erkenntnisgewinnung224
5.1.2 Gliederung und Erfassung des Fabrikprogramms224
5.1.3 Merkmalsgruppen, Arten und Aufbereitung von Projektierungsprogrammen228
5.1.4 Ermittlung, Analyse und Planung von Programmmerkmalen230
5.1.5 Gesamtprojektkonzipierung232
5.1.6 Projektanalyse für die konstruktive und gestalterische Systemprojektierung233
5.2 Grundlagen der funktionellen Systemprojektierung234
5.2.1 Basis für die funktionelle Systemprojektierung235
5.2.2 Bestimmung von Grundfunktionen und Grundrelationen238
5.2.3 Grundprozesse und räumliche Grundprozessstrukturen241
5.2.4 Prozessdimensionierung durch einfache Prozesskopplung246
5.2.5 Mehrfach gekoppelte Prozesse248
5.2.6 Feinheit von Prozess und räumlicher Prozessstruktur252
5.2.7 Prozesse und Prozessstrukturierung mit mehreren Produktflüssen254
5.2.8 Prozessstrukturbeeinflussungen257
5.2.9 Zeitliche Prozessstrukturen259
5.2.10 Produktionsorganisationsformen261
5.2.11 Übergang von der Prozessfunktion zur Systemfunktion263
5.3 Grundlagen der dimensionellen Systemprojektierung265
5.3.1 Dimensionierung technologischer Wirksysteme267
5.3.2 Dimensionierung von technologischen Arbeitssystemen269
5.3.3 Arbeitsplatz und Arbeitsraum von Arbeitssystemen275
5.3.4 Grundlagen der Flusssystemdimensionierung281
5.3.5 Produktflusssysteme286
5.3.6 Flächen und Räume von Produktflusssystemen292
5.4 Strukturelle Systemprojektierung299
5.4.1 Systemstrukturierungsordnung300
5.4.2 Räumliche Grundstrukturen von Flusssystemen306
5.4.3 Technische Grundstrukturen von Produktflusssystemen309
5.4.4 Entwicklung von Systemstrukturen310
5.5 Systemformgestaltung317
5.5.1 Geometrische Systemgestaltung317
5.5.2 Systemgeometrieentwicklungen320
5.5.3 Systemlayout326
5.6 Systemversorgung327
5.6.1 Beeinflussungen der Versorgungsprojektierung328
5.6.2 Grundaufbau der Systemversorgungssysteme333
5.6.3 Versorgungsbedarfsermittlung341
5.6.4 Systemversorgungsgestaltung342
5.7 Systementsorgung345
5.7.1 Beeinflussungen der Entsorgungsprojektierung345
5.7.2 Grundaufbau der Systementsorgungssysteme351
5.7.3 Entsorgungsbedarfsermittlung351
5.7.4 Systementsorgungsgestaltung357
5.8 Systembetrieb357
5.8.1 Systembetreibung359
5.8.2 Systemerhaltung364
5.8.3 Systemlenkung370
5.9 Systembauwerke371
5.10 Systemergänzung und Systemoptimierung373
5.10.1 Systemintegration373
5.10.2 Systemvariation375
5.10.3 Systemoptimierung375
5.10.4 Systemgesamtfläche379
5.10.5 Systemgesamtraum382
5.10.6 Schutzsysteme und Schutzgüte390
6 Grundlagen der Fabrikstättenprojektierung391
6.1 Fabrikwirkungsstätte391
6.2 Integration von Fabriksystem und Fabrikgebäude395
6.3 Fabrikgebäuderaum400
6.3.1 Systembedingte Flächen und Räume des Fabrikgebäudes400
6.3.2 Flächen und Räume des Fabrikgebäudes401
6.3.3 Fabrikgebäudewahl407
6.4 Raumversorgung und Raumentsorgung413
6.5 Gestaltende Projektierung des Fabriksystems416
6.6 Beziehungsgestaltung von Fabriksystemen417
7 Projektierung der Gesamtfabrik419
7.1 Gesamtfabrikbildung419
7.1.1 Fabrikintegration und Fabrikkooperation419
7.1.2 Fabrikgesamtheit und Gesamtfabrik420
7.1.3 Fabrikfunktionalitätsprüfung429
7.2 Entwurfsprojektierung der Gesamtfabrik430
7.2.1 Fabrikmodellierung431
7.2.2 Fabrikfluss und Fabrikstrukturierung433
7.2.3 Fabrikbetrieb445
7.2.4 Fabriklogistik451
7.2.5 Versorgung und Entsorgung der Gesamtfabrik452
7.2.6 Fabrikstandortfläche455
7.3 Fabrikstandort459
7.3.1 Standortzuordnungen459
7.3.2 Standortfaktoren und Standortanforderungsprogramm462
7.3.3 Standortuntersuchungen463
7.4 Fabrikausführungsprojektierung465
7.5 Gesamtfabrikgestaltung469
7.5.1 Fabrikgestaltungsgebiete469
7.5.2 Fabrikausführungsgestaltung472
7.5.3 Fabrikrealisierbarkeitsgestaltung472
7.5.4 Gesamtfabriklayout474
7.5.5 Schutzgüte der Gesamtfabrik483
7.5.6 Fabrikprojektdokumentation484
7.6 Projektierungseinfluss bei der Fabrikrealisierung486
7.6.1 Voraussetzungsprüfung der Fabrikrealisierung489
7.6.2 Vorbereitung der Fabrikrealisierung490
7.6.3 Durchführung der Fabrikrealisierung496
7.6.4 Nachbereitungen zur Fabrikrealisierung498
7.6.5 Gesamtfabrikanlauf501
7.6.6 Abschließende und weiterführende Projektierungstätigkeiten505
Teil II Ausgewählte Teilgebiete und Systeme507
8 Abführungsmaterial511
8.1 Grundlagen511
8.2 Entstehungsquellen und Zustandsformen der Abführungsmaterialien513
8.3 Entsorgungsmengen515
9 Absaugsystem518
9.1 Grundlagen518
9.2 Luftschadstoff-Absaugung518
9.2.1 Anforderungen518
9.2.2 Raumluftabsaugung520
9.2.3 Örtliche Absaugsysteme521
9.3 Pneumatische Feststoffabsaugung523
9.4 Hydraulische Absaugung524
10 Arbeitsdichte526
11 Arbeitsgestaltung529
11.1 Notwendigkeit, Gebiete und Aufgaben der Arbeitsgestaltung529
11.2 Einbeziehung der Arbeitsgestaltung in die Fabrikprojektierung532
11.3 Projektierungsbeeinflussungen durch Arbeitsgestaltung533
11.4 Lärm536
11.4.1 Physikalische Grundlagen537
11.4.2 Schallquellen539
11.4.3 Lärmgrenzwerte und Lärmberechnung540
11.4.4 Schallausbreitung und Schalldämmung542
11.4.5 Maßnahmen zur Lärmminderung (Lärmbekämpfung, Lärmschutz)545
11.5 Mechanische Schwingungen (Vibration)547
11.5.1 Ganzkörperschwingungen547
11.5.2 Teilkörperschwingungen549
11.5.3 Schwingungsbewertung550
11.6 Weitere Gebiete der ergonomischen Arbeitsgestaltung552
11.6.1 Beleuchtungsgestaltung552
11.6.2 Farbgestaltung552
11.6.3 Gestaltung der Arbeitsbewegungen und Arbeitsorganisation553
11.6.4 Arbeitsraumklimagestaltung553
11.6.5 Arbeitsgefahrengestaltung und Arbeitssicherheitsgestaltung555
11.6.6 Arbeitsnormung und Arbeitsklassifizierung555
12 Arbeitsplatzflächendimensionierung557
12.1 Arbeitsplatz558
12.2 Grundlagen der Arbeitsplatzflächendimensionierung559
12.3 Arbeitsplatzflächenelemente und Flächenbegriffsinhalte562
12.4 Berechnungsmethoden zur Arbeitsplatzflächenvorausbestimmung566
12.4.1 Vergleichsund Schätzmethode567
12.4.2 Summarische Kennzahlenmethode567
12.4.3 Detaillierte Kennzahlenmethode568
12.5 Berechnungsmethoden zur Arbeitsplatzflächengenaubestimmung569
12.5.1 Ersatzflächenmethode569
12.5.2 Experimentelle Methode mittels der Modellprojektierung577
12.5.3 Arbeitsplatzflächenbedarfsermittlung mit Typenlösungen577
12.6 Flächenelementeüberlagerung und Flächenoptimierung578
13 Arbeitsraum582
13.1 Raumarten583
13.2 Verfahrensarbeitsraum584
13.3 Elementearbeitsraum585
13.4 Arbeitssystemraum585
13.4.1 Raumelemente des Systemelementeraumes586
13.4.2 Systemarbeitsraum591
13.4.3 Erweiterungsraum594
13.4.4 Freier Systemraum594
13.5 Arbeitsräume in Fabriksystemen und Arbeitsstätten595
13.5.1 Fabriksystemraum595
13.5.2 Fabrikstätten als Arbeitsstätte596
13.6 Raumbewertungen von Arbeitssystemen598
13.6.1 Raum – Raum – Bewertung598
13.6.2 Raum – Dichte – Bewertung599
13.6.3 System – Raum – Bewertung600
14 Arbeitssystem602
14.1 Grundlagen602
14.2 Arbeitssystemarten in der Fabrik605
14.3 Grundfunktionen und Relationen von Arbeitssystemen608
14.4 Autonomie von Arbeitssystemen611
14.5 Entwicklung technologischer Arbeitssysteme612
14.5.1 Arbeitssystemgrundaufbau613
14.5.2 Arbeitssystem-Strukturgestaltung617
14.5.3 Arbeitssystemstrukturergänzung626
14.6 Arbeitsgestaltung und Typung von Arbeitssystemen634
14.6.1 Gestaltung der Arbeit in Arbeitssystemen634
14.6.2 Arbeitssystemtypung634
15 Bedarfsermittlung637
15.1 Bedarfsgruppen637
15.2 Bedarfsarten der Fabrikprojektierung638
15.2.1 Grundbedarf (BG)639
15.2.2 Sicherheitsbedarf (BSi)639
15.2.3 Reservebedarf (BR)639
15.2.4 Zusatzbedarf (BZu)640
15.2.5 Erweiterungsbedarf (BER)640
15.2.6 Entwicklungsbedarf (BE)641
15.2.7 Netto- und Bruttobedarf642
15.2.8 Einengungsbedarf (BEIN)643
15.2.9 Abminderungsbedarf (BAb)643
15.2.10 Nennbedarf (BN)644
15.2.11 Betriebsbedarf (BB)644
15.2.12 Ersatzbedarf644
15.2.13 Korrekturbedarf (BKorr)645
15.2.14 Bestandsbedarf und Vorratsbedarf645
15.2.15 Nomineller Bedarf (Bn)646
15.2.16 Effektiver Bedarf (Beff)646
15.2.17 Verfügbarer Bedarf (Bv oder B)646
15.2.18 Struktureller Bedarf (Bs)647
15.2.19 Folgebedarf647
15.2.20 Normativer Bedarf648
15.2.21 Gesamtbedarf (Bg)648
15.3 Bezüge und Bedarfszeiträume649
15.3.1 Bezüge649
15.3.2 Bezugszeitraum und Bezugszeitmenge649
15.3.3 Bedarfszeitraum650
15.3.4 Bedarfsbezugszeit tBZ und Bedarfszeit tB652
15.4 Bedarfsdeckungsformen652
15.5 Einfluss der Akzeleration auf die Bedarfsermittlung653
16 Betriebsmitteldimensionierung655
16.1 Betriebsmittelgruppen655
16.2 Ermittlungsunterscheidungen657
16.3 Grundlagen der Betriebsmitteldimensionierung657
16.4 Funktionelle Dimensionierung von technologischen Hauptausrüstungen660
16.4.1 Bestimmung der Betriebsmittelgröße660
16.4.2 Ermittlung der Betriebsmittelart661
16.4.3 Berechnung der Betriebsmittelmenge661
17 Betriebsmittelfluss669
17.1 Betriebsmittelflussgruppierung669
17.2 Betriebsmittelflussarten671
17.2.1 Betriebsmittelfluss der stationär anzuordnenden Wirksysteme und Ausstattungen672
17.2.2 Betriebsmittelfluss der mobilen Elemente672
17.2.3 Unterstützungsmittelfluss673
17.3 Betriebsmittelflusssysteme674
17.3.1 Betriebsmittelflusssysteme als Teilsysteme675
17.3.2 Komplexe Betriebsmittel-Fabriksysteme677
18 Betriebsstoffe679
18.1 Begriffseinengungen für die Fabrik679
18.2 Betriebsstoffverbraucher679
18.3 Bedarfsermittlung für Verbraucher einer Verbrauchergruppe680
19 Bewegungsbedarfsmengen683
19.1 Bewegungsaufgaben684
19.2 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für Stückgutprodukte687
19.3 Ermittlung der stündlichen Stückgutbewegungen als Fördervorgänge689
19.3.1 Durchsatzmethode689
19.3.2 Zeitmethode694
19.3.3 Experimentelle Methoden696
19.3.4 Ermittlung eines Zusatzbewegungsbedarfs697
19.3.5 Bedeutung von Förderspielen697
19.3.6 Förderspielzeit tFö698
19.4 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für flüssiges Fließgut699
19.5 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für gasförmige Fließgüter701
19.6 Technologischer Durchlaufbewegungsbedarf für Schüttgut702
20 Bewertung703
20.1 Grundlagen703
20.2 Rangfolge-Bewertungsmethoden705
20.3 Expertenschätz-Bewertungsmethoden706
20.4 Bewertungsmethoden mit Wichtung706
20.4.1 Faktorwichtung706
20.4.2 Variantenbewertung mit gewichteten Niveaukennzahlen707
20.5 Heuristische und mathematische Bewertungsmethoden709
20.6 Kennzahlen-Bewertungsmethoden710
20.6.1 Niveaubewertung710
20.6.2 Aufwandsbewertung713
20.6.3 Wirkungsbewertung716
20.6.4 Gesamtbewertung717
21 Brandschutzsystem718
21.1 Brennbarkeit, Brandursachen und Brandschutz718
21.2 Brandlastberechnung720
21.2.1 Technologische Brandlast720
21.2.2 Bauliche Brandlast722
21.2.3 Sonstige Brandlast722
21.2.4 Fabrikgesamtbrandlast722
21.3 Baulicher Brandschutz723
21.3.1 Brand-, Baustoff- und Feuerwiderstandsklassen723
21.3.2 Brandschutzbauwerksteile725
21.4 Branderkennungs-, Brandwarn- und Brandmeldesysteme727
21.5 Brandlöschsysteme728
21.5.1 Feuerlöschgeräte728
21.5.2 Feuerlöschanlagen729
21.6 Gesamtfabrikliche Löschversorgungssysteme730
22 Druckluftversorgungssystem731
22.1 Probleme und Bedarfsgruppen731
22.2 Grundlagen der Drucklufttechnik732
22.3 Druckluftprogramm732
22.4 Grundaufbau von Druckluftversorgungssystemen736
22.4.1 Druckluftverteilungssystem737
22.4.2 Erzeugungssystem737
22.4.3 Aufbereitungssystem739
22.5 Drucklufterzeugungsstätte742
23 Durchsatz748
23.1 Bedeutung und Begriffe749
23.2 Darstellungsformen des Durchsatzes749
23.3 Durchsatzniveau752
23.4 Maßnahmen zur Erreichung einer Durchsatzausgewogenheit755
23.5 Durchsatzermittlung bei eingelaufener Produktion756
23.6 Durchsatzermittlung beim Produktionsund Systemanlauf757
24 Energiefluss760
24.1 Energie und ihre Bedeutung für die Fabrik761
24.2 Energieumwandlungsstufen und Energieformen762
24.3 Energieflussarten764
24.4 Projektierungsforderungen766
24.5 Projektierungsansatz769
24.5.1 Energieflussstufigkeit769
24.5.2 Energieflussprojektierungsgrößen770
24.5.3 Kumulierter Energieaufwand774
24.6 Elektroenergiefluss775
24.6.1 Aufgaben des Fabrikprojektanten775
24.6.2 Elektrische Bemessungsgrößen776
24.6.3 Elektroenergieflussstufung durch Verteilungen778
Literatur779
25 Fabrikgebäude780
25.1 Gebäudeanforderungen780
25.2 Grundaufbau von Produktions- und Lagergebäuden782
25.2.1 Gebäudearten782
25.2.2 Gebäudekonstruktion782
25.2.3 Dachformen785
25.2.4 Stützen, Stiele, Rahmen und Binder785
25.2.5 Fußboden789
25.2.6 Gebäudeaußenwand und Gebäudeöffnungen791
25.3 Typisierung der Fabrikgebäudedimension794
25.4 Gebäuderaumformen und Gebäudeintegration798
25.4.1 Gebäuderaumformen798
25.4.2 Gebäudeintegrationen800
25.5 Gebäudeeinbauten und Einhausungen803
25.6 Projektierungsnachweise805
26 Fabriklagersystem806
26.1 Lagerbegriff und Lagerarten807
26.2 Grundaufbau von Lagersystemen der Fabrik811
26.2.1 Grundinhalte von Fabriklagern811
26.2.2 Besonderheiten von Fabriklagern811
26.3 Projektierungsbeeinflussende Lagerfaktoren und Grundsätze817
26.4 Lagerungssystem819
26.4.1 Lagerungsbedarfe819
26.4.2 Lagerungsmengenbedarf von Eingangslagern821
26.4.3 Lagerungsmengenbedarf von Ausgangslagern828
26.4.4 Lagerungsbewegungsbedarf834
26.4.5 Zwischenlager838
26.4.6 Lagerungsarten839
26.4.7 Lagerungsprinzipien839
26.4.8 Ausgewählte Hinweise zur Projektierung von Lagerungssystemen845
26.4.9 Lagerungssystembewertung853
26.5 Lagereingangs- und Lagerausgangssysteme854
26.5.1 Funktionsbestimmung855
26.5.2 Projektierungshinweise856
26.6 Fabriklagersysteme und Fabriklagerstätten857
26.6.1 Fabriklagersysteme857
26.6.2 Fabriklagerstätte862
27 Fabrikorganisation867
27.1 Organisationsbegriff867
27.2 Systemaufbauorganisationsform870
27.3 Ablauforganisation872
27.4 Tätigkeitsorganisation874
28 Fabrikstandortbebauung878
28.1 Bebauungsanforderungen878
28.2 Bebauungsarten878
28.3 Projektierungsbeeinflussung881
29 Fabrikverkehrssystem884
29.1 Allgemeine Grundlagen884
29.2 Systeme, Teilsysteme und Elemente des Fabrikverkehrs885
29.2.1 Ermittlung der Projektierungsbasis886
29.2.2 Fabrikstraßen und Fabrikwege887
29.2.3 Rampensysteme888
29.3 Ruhender Fabrikstraßenverkehr890
29.3.1 Fahrzeugparksystemarten891
29.3.2 Fahrzeugparkplatzflächen892
30 Fertigungsform896
30.1 Fertigung896
30.2 Charakteristische Merkmale von Fertigungsformen897
30.3 Punktfertigungen902
30.4 Linienfertigungen904
30.5 Fließfertigung907
30.5.1 Aufbaugrundformen der Fließfertigung907
30.5.2 Technisches Niveau der Fließfertigung909
30.5.3 Technologische Vorbereitung durch Projektierung910
30.5.4 Taktzeit und Abstimmungen910
30.5.5 Besonderheiten von Gruppen- und Wechselfließfertigungen915
30.5.6 Ausgewählte Projektierungshinweise916
30.6 Ein-Richtungsvernetzte Fertigung918
30.7 Mehr-Richtungsvernetzte Fertigungen921
30.8 Verteilfertigungen921
30.9 Erweiterung der Fertigungsgrundformen925
30.10 Zusammenhang von Fertigungsform und Fertigungssystem927
31 Feststoffentsorgung929
31.1 Notwendigkeit und Gruppierung der Feststoffentsorgung929
31.2 Verwendung von ALT- und AB-Produkten und von AB-Fallfeststoffen932
31.3 Verwertung von ALT- und AB-Produkten sowie von AB-Fallfeststoffen933
31.4 Feststoffentsorgung durch die dualen, speziellen und kommunalen Entsorgungssysteme935
31.5 Späneentsorgung939
31.5.1 Späneentsorgungsprogramm941
31.5.2 Ermittlung der Spänemengen943
31.5.3 Stand der Technik943
31.5.4 Funktionen, Prozesse und Systeme der Späneentsorgung945
31.6 Entsorgungsbesonderheiten949
31.6.1 Staub als Feststoff949
31.6.2 Biogene Feststoffe949
31.6.3 Industrieansiedlung auf der Basis der Abfallverwertung950
32 Flexibilität952
32.1 Systemgruppierung952
32.2 Flexibilitätsgebiete von Systemen954
32.3 Merkmalsflexibilitäten des Systems955
32.4 Prozessflexibilität des Systems958
32.4.1 Funktionsflexibilität959
32.4.2 Prozessrelationsflexibilität des Systems961
32.4.3 Flexibilität der Prozessstruktur von Systemen965
32.4.4 Flexibilität der Produkttechnologie und des Produktdurchlaufs968
32.5 Systemsyntheseflexibilität969
32.5.1 Funktionelle Systemflexibilität969
32.5.2 Dimensionelle Systemflexibilität970
32.5.3 Strukturelle Systemflexibilität973
32.6 Projektierung der Systemflexibilität975
32.6.1 Projektierungsentscheide977
32.6.2 Systemflexibilitätskonzeption978
32.6.3 Flexibilitätsniveau978
33 Gefahrstoffe980
33.1 Berücksichtigung bei der Projektierung980
33.2 Gefährdung und Gefahr, Schädigung und Schaden980
33.3 Gefahrstoffeinordnung983
33.4 Gefahrgutlagerung985
33.5 Besonderheit Aerosol985
33.6 Pflichtaufgaben des Fabrikprojektanten988
34 Genehmigungsverfahren991
34.1 Gesetzliche Basis991
34.2 Genehmigungsarten992
34.3 Baugenehmigung992
34.3.1 Bauvoranfrage992
34.3.2 Baugenehmigungsverfahren992
34.3.3 Genehmigungsdokumentation (Bauvorlage)993
34.3.4 Genehmigungs- und Prüforgane993
34.4 Betriebsgenehmigung994
34.4.1 Genehmigungsdokumentation995
34.4.2 Schutzgüteäquivalenz997
34.4.3 Genehmigungs- und Prüforgane997
35 Gesamtbetriebliche Fabrikbereiche999
35.1 Bereichsgruppierung999
35.2 Projektierungsvoraussetzungen und Projektierungsbasis999
35.2.1 Projektierungsvoraussetzungen999
35.2.2 Ermittlung der Projektierungsbasis1002
35.3 Projektierungsaufgaben1003
35.3.1 Aufgabenverteilung1003
35.3.2 Projektierungsanalogien1003
35.3.3 Projektierungsbeispiel: Büroarbeitssystem1004
35.4 Besonderheit Dienstleistungen1007
36 Gleichzeitigkeit1008
36.1 Gleichzeitigkeitsarten1008
36.2 Systemgleichzeitigkeit1010
36.3 Ermittlung der Projektierungswerte1011
36.3.1 Gesamtanschlusswerte1011
36.3.2 Gesamtverbrauchswerte1013
36.4 Beispiel zur Ermittlung des Verbrauchsgleichzeitigkeitsgrades1014
37 Instandhaltung1016
37.1 Gegenstand, Aufgaben und Gebiete der Instandhaltung1016
37.2 Technologiebezug, Stufigkeit und Aufbauorganisationsformen der Instandhaltung1018
37.3 Instandhaltungsflächen1020
38 Integration1024
38.1 Grundlagen1024
38.2 Ganzheit und Gefüge von Betrachtungsfeldern und Systemen1026
38.2.1 Neubildung von Ganzheiten1026
38.2.2 Ganzheitsniveau und zu projektierende Systemganzheit1029
38.3 Integrationsfelder1032
38.4 Integrationsformen1033
38.4.1 Funktionelle Integration1033
38.4.2 Technische Integration1036
38.5 Integrationsgebiete1038
38.6 Art und Weise der Integration1040
38.6.1 Artgleiche und artungleiche Integration1041
38.6.2 Hierarchische Integration1041
38.6.3 Stufenund schrittweise Integration1043
39 Kapitalbedarf1046
39.1 Bedarfsanforderungen1046
39.2 Investitionskalkulation1046
39.2.1 Aufwendungen für Bauleistungen1048
39.2.2 Aufwendungen für Technologieleistungen1048
39.2.3 Zusatz- und Nebenleistungen1048
39.3 Kapitalbewertungen1050
40 Kennzahl1051
40.1 Merkmal1051
40.2 Kennzahlengebiete1052
40.3 Kennzahlenarten und Kennzahlenbegriffsinhalte1052
40.4 Kennzahlendarstellung1057
40.5 Kennzahlenübersicht1058
40.6 Kennzahlenmethode für die Projektierung1058
41 Kombinatorik1060
41.1 Mathematische Grundlagen1060
41.2 Kombinatorik in der Projektierung1062
41.3 Projektieren und Entwickeln durch Kombinieren1063
41.4 Methodische Lösungssuche durch Kombinationsmatrizen1064
42 Kooperation1068
42.1 Arten und Zweck der Kooperation1068
42.2 Quantifizierung der Kooperation1069
42.2.1 Relativität der Ganzheit1070
42.2.2 Gegenstandskooperation1070
42.2.3 Funktionskooperation1070
42.2.4 Gesamtkooperationsgrad1071
42.3 Grundfälle der Funktionskooperation1072
42.4 Hinweise zur ökonomischen Kooperation1073
42.5 Realisierung von Kooperationsleistungen durch Füllproduktion1073
42.6 Kooperationen von Fabriksystemen1074
43 Kühlschmierstoffsystem1075
43.1 Einsatznotwendigkeit und Einsatzwirkungen1076
43.2 Kühlschmierstoffarten1076
43.3 Kühlschmierstoffversorgungssystem1077
43.3.1 Projektierungsbasis1077
43.3.2 Bedarfsmengen1077
43.3.3 KSS-Kühlung1084
43.3.4 Systemaufbau1085
43.4 Kühlschmierstoff als Gefahrstoff und Emittent1088
Literatur1091
44 Layoutprojektierung1092
44.1 Allgemeines1092
44.2 Layoutarten1092
44.2.1 Systemlayouts1093
44.2.2 Zwecklayouts1095
44.2.3 Raumlayouts1095
44.3 Layoutdarstellungsformen1095
44.4 Projektierungsraster1098
44.4.1 Grundlagen1098
44.4.2 Rastermaße und Maßordnung1098
44.4.3 Anwendungsgebiete1099
45 Lichtversorgung1104
45.1 Lichtversorgungsgebiete in der Fabrik1104
45.2 Grundlagen der Lichtversorgung1105
45.2.1 Lichttechnische Grundlagen1106
45.2.2 Einflüsse auf die Projektierung von Beleuchtungssystemen1108
45.2.3 Projektierungsgrundfälle1112
45.2.4 Beleuchtungssystembildung1114
45.2.5 Nennbeleuchtungsstärken1114
45.2.6 Beleuchtungselemente1115
45.3 Tageslicht-Beleuchtungssysteme für Innenräume1115
45.4 Künstliche Beleuchtungssysteme für Innenräume1118
45.4.1 Projektierungshaupteinflüsse1120
45.4.2 Leuchtkörper und Leuchten1120
45.4.3 Beleuchtungssystemdimensionierung1122
45.4.4 Raumübergänge1122
45.5 Sicherheitsbeleuchtung1124
45.6 Fabrikaußenbeleuchtung mit künstlichem Licht1124
46 Luftversorgung1126
46.1 Luftversorgungsgebiete in der Fabrik1126
46.2 Lufttechnikgebiete1126
46.3 Luftversorgungsbedarf1128
46.3.1 Technologische Verfahrensluft1128
46.3.2 Betreibungsluft für Systeme und Räume1129
46.3.3 Raumluft1131
46.4 Projektierungsgrundlagen für freie Lüftungssysteme1141
46.4.1 Wirkungsweise von freien Lüftungssystemen1142
46.4.2 Auslegung des freien Lüftungssystems1142
46.5 Projektierungsgrundlagen für einfache maschinelle Lüftungssysteme1144
46.5.1 Wirkprinzipien1144
46.5.2 Auslegung von NUR-Lüftungssystemen1144
46.6 Raumklimasysteme1145
46.6.1 Raumklimasystemtypen1148
46.6.2 Projektierungsvorgänge1148
46.6.3 Ausgewählte Projektierungshinweise1150
47 Maschinenaufstellung1153
47.1 Notwendigkeit und Voraussetzungen1153
47.2 Maschinenbeeinflusste Aufstellkräfte1153
47.2.1 Statische Gewichtskräfte1154
47.2.2 Störkräfte1155
47.2.3 Störkraftübertragung1155
47.3 Grundfälle und Maßnahmen der Maschinenaufstellung1158
47.3.1 Grundfälle1158
47.3.2 Maschinenaufstellungsmaßnahmen1158
47.4 Arten und Verfahren zur Maschinenbefestigung1161
47.4.1 Aufstellarten1161
47.4.2 Befestigungsarten1161
47.4.3 Befestigungsverfahren1162
47.5 Schwingungsisolierte Maschinenaufstellung1163
48 Material1168
48.1 Begriffseinengung für die Produktion1168
48.2 Charakteristische Merkmale des Materials1170
48.2.1 Gegenstandsart als Material1170
48.2.2 Hauptabmessungen und Zustandsformen1171
48.2.3 Masse (kg) und abgeleitete Angaben (kg/m3 • Materialart)1172
48.2.4 Eigenschaften1173
48.2.5 Geometrieformen (ohne und mit Verpackung, Stückgut)1173
48.2.6 Werkstoff1174
48.3 Materialbedarfsermittlung für die Herstellungvon Stückgütern1174
48.3.1 Verbrauchskennzahlenmethode1174
48.3.2 Schätzmethode1175
48.3.3 Kennzahlenmethode1175
49 Materialflusstechnik1177
49.1 Notwendigkeit und Bedeutung für die Fabrik1177
49.2 Materialflussgrundfunktionen1178
49.3 Materialflusstechnikgebiete1179
49.4 Grundcharakterisierung und Projektierungseinfluss der Materialflusstechnik1182
49.5 Material-Flusssysteme1191
49.6 Komplexe Materialflusssysteme1194
50 Optimierung1197
50.1 Optimierung in der Fabrikprojektierung1197
50.2 Optimierungsgrundlagen für die Fabrikprojektierung1197
50.3 Objekt-Platz-Zuordnungsoptimierung1198
50.3.1 Optimierung der Objekt-Platz-Zuordnung mit der Ungarischen Methode1199
50.3.2 Objekt-Platz-Zuordnungsoptimierung mit modifizierten Näherungsmethoden1204
50.4 Allgemeine Optimierungsziele bei der Systemprojektierung1209
51 Personalbedarfsermittlung1211
51.1 Personalbegriff1211
51.2 Allgemeine Personalbedarfsermittlung1212
51.2.1 Personal – Funktionsbestimmung1213
51.2.2 Personendimensionierung1214
51.2.3 Personenstrukturierung1214
51.3 Berechnung der Personenanzahl1215
51.3.1 Vergleichsmethode1215
51.3.2 Summarische Kennzahlenmethode1215
51.3.3 Detaillierte Kennzahlenmethode auf Zeitbasis1216
51.3.4 Stellenplanmethode1217
51.3.5 Schichtabhängige Personenanzahl1218
51.4 Personennutzung1218
51.5 Hinweise zu den beeinflussenden Faktoren der Personalkosten1219
52 Personenfluss1222
52.1 Personenfluss-Projektierungsprogramm1222
52.2 Hinweise zur Personenflussprojektierung1223
52.2.1 Personenwegarten1224
52.2.2 Personenflussdurchsatz und Personenflussdichte1227
52.2.3 Besonderheiten1228
53 Produktflusssystemfläche1229
53.1 Flächenanteile und Flächenintegration1230
53.2 Produktflussspeicherfläche für Stückgüter1231
53.2.1 Berechnungsgrundlagen für die Speicherungsflächen1231
53.2.2 Flächenberechnung für statische Speicher mit Regalkonstruktion und Bediengerät1233
53.2.3 Flächenberechnung für statische Speicher mit Regalkonstruktionen und Stapler1236
53.2.4 Flächenberechnung für statische Speicher mit Stapelspeicherung und Staplern1236
53.2.5 Flächenberechnung für dynamische Speicher1238
53.2.6 Flächenberechnungsmodell für erhöhte Zentralspeicheranordnungen1240
53.2.7 Flächenbestimmende Speicherspalten1240
53.2.8 Produktfluss-Speicherflächen bei linienförmigen Produktionen1241
53.2.9 Produktfluss-Speicherflächen bei punktförmigen Produktionen1242
53.3 Produktfluss-Übergabefläche1243
53.3.1 Übergabesysteme 11243
53.3.2 Übergabesystem 21243
53.4 Produktfluss-Bewegungs- und Transportfläche1244
53.4.1 Systembedienwege1244
53.4.2 Systemumlauftransportwege1245
53.4.3 Produktfluss-Transportwegarten und Transportwegberechnung1246
53.4.4 Transportfläche durch Überflurtransport1249
53.4.5 Transportzusatzfläche AT,Zu1249
53.4.6 Gesamtproduktfluss-Bewegungs- und Transportflächen1249
53.5 Produktfluss-Betriebsmittelfläche1251
53.6 Produktfluss-Erhaltungsfläche1252
53.7 ProduktflussVersorgungsfläche1252
53.8 Produktfluss-Entsorgungsfläche1253
53.9 Produktfluss-Zusatzflächen1253
53.10 Produktfluss-Betreibungsfläche1253
53.11 Freie Produktflussfläche1254
53.12 Produktfluss-Gesamtfläche und Flächenkennzahlen1254
54 Produktflusssystemraum1256
54.1 Teilsystemräume1256
54.2 Raumarten1257
54.2.1 System-Belegungsraumarten1257
54.2.2 System-Bewegungsraumarten1260
54.3 Geometrische Raumbildung durch Gegenstandsbewegungen1263
54.4 Raumhöhenbestimmung1263
55 Projektierungsgrundsätze1267
56 Projektierungsprogramm1275
56.1 Technologische Programme1275
56.2 Produktprogramm1275
56.3 Erfassung und Aufbereitung von Produktionsprogrammen1277
56.4 Arten und Aufbereitung von Projektierungsprogrammen1279
56.5 Hinweise für andere Projektierungsprogramme1280
56.5.1 Vertriebsprogramme1281
56.5.2 Beschaffungsprogramme1282
56.5.3 Kooperationsprogramme1282
56.5.4 Materialflussprogramme und Flusssystemprogramme1283
56.5.5 Versorgungsprogramme1283
56.5.6 Entsorgungsprogramme1283
56.5.7 Erhaltungsprogramme1283
56.5.8 Logistikprogramm1285
56.5.9 GABUSS – Programm1286
56.5.10 Projektierungsrelevante Ergänzungsprogramme1287
56.6 Programmvervollständigung1287
57 Projektierungssinnbild1289
57.1 Ausgangsbasis und Zweck1289
57.2 Allgemeine Projektierungssinnbilder1290
57.3 Merkmalssinnbilder1291
57.4 Funktionssinnbilder1293
57.5 Elementesinnbilder1294
58 Relationen1300
58.1 Grundlagen1300
58.2 Aufgabenrelationen1304
58.3 Einfache räumliche Prozessrelationen als Strukturbasis1305
58.4 Relationsdichte1308
58.5 Prozesse mit Mehrfachrelationen1310
58.6 Der räumliche Aspekt von Systemrelationen1311
58.7 Der technische Aspekt von Systemrelationen1313
58.8 Zeitlicher Aspekt von Systemrelationen1313
58.9 Energetischer Aspekt von Systemrelationen1315
58.10 Besonderheiten der Ein- und Ausgangsrelationen1316
59 Rohrleitungssystem1320
59.1 Allgemeines1321
59.2 Projektierungsbeeinflussende Faktoren1322
59.3 Durchsatz1323
59.4 Rohrinnendurchmesser1326
59.5 Druckverluste1327
59.6 Rohrleitungskennlinien und Projektierungshinweise1332
59.7 Pumpen und Verdichter1332
59.7.1 Allgemeine Gruppierung von Kraftund Arbeitsmaschinen1332
59.7.2 Auslegung von Pumpen für Rohrleitungssysteme1336
59.7.3 Auslegung von Verdichtern1339
59.8 Abscheider und Filter1342
59.8.1 Notwendigkeit und Grundlagen1342
59.8.2 Abscheider1343
59.8.3 Filter1344
59.8.4 Bewertung1345
59.8.5 Dimensionierungseinflüsse1346
59.9 Vervollständigung und Anlagenentwicklung von Rohrleitungssystemen1347
60 Schutzgüte1350
60.1 Gegenstand und Notwendigkeit1350
60.2 Gefahrenkategorien und Einzelgefahren1351
60.2.1 Gefährdungen durch die Natur1351
60.2.2 Gefährdungen durch Menschen1354
60.2.3 Gefährdungen durch Technik1355
60.3 Schutzgebiete und Schutzaufgabenkomplexe1357
60.4 Projektierungsansatz für den Schutzgütenachweis1358
60.5 Schutzgütebewertung1362
61 Speicherbedarfsmengen1365
61.1 Speicheraufgaben1365
61.2 Gegenstandsabhängige Speicherausführungsarten1367
61.3 Technologischer Systemspeicherbedarf1368
61.3.1 Systemeingangsspeicherung1370
61.3.2 Systemausgangsspeicherung1372
61.3.3 Ausgleichs- und Störungsspeicherbedarf1374
61.4 Zentralspeicherbildung1380
61.5 Übergabespeicherung1382
61.6 Technologischer Produktspeicherbedarf bei der Montage und Kommissionierung1384
61.6.1 Montage1384
61.6.2 Kommissionierung1385
61.6.3 Integration von Teilefertigung und Montage1385
62 Speicherdimensionierung1388
62.1 Grundlagen1389
62.2 Stückgutspeicher1390
62.2.1 Ermittlung der Speicherkapazität als technologische Speichergröße1390
62.2.2 Segmentierte Speicherkapazität1392
62.2.3 Beanspruchungsgerechte Speicherdimensionierung1394
62.2.4 Speicherarten1394
62.2.5 Speicherförderung1396
62.2.6 Speicheranzahl1397
62.2.7 Speicherniveaubewertung1399
62.3 Schüttgutspeicher1401
62.4 Flüssigkeitsspeicher1402
62.5 Gasdruckspeicher1403
62.6 Hinweise für Aufgabenstellungen der Speicherdimensionierung1403
63 System1407
63.1 Allgemeine Systembeschreibung und Systemgliederung1407
63.2 Systemhierarchie1408
63.3 Systemkomplexität1410
63.4 Systemstruktur1411
64 Technologische Vereinheitlichung1412
64.1 Notwendigkeit und Zielstellungen1412
64.2 Grundsätze zur technologischen Konstruktionsvereinheitlichung1413
64.3 Produkttechnologievereinheitlichung1416
64.3.1 Technologische Produktmerkmalsvereinheitlichung1416
64.3.2 Technologische Produktfunktionsvereinheitlichung1417
64.4 Systemtechnologievereinheitlichung1420
64.5 Systemtechnologiebildung1420
65 Technologische Zeiten1423
65.1 Zeitgliederung nach REFA für Arbeitsvorgänge1423
65.2 Nominelle technologische Zeiten1423
65.3 Effektive technologische Zeiten1425
65.4 Technologische Zykluszeit1427
65.4.1 Reihenverlauf oder Losprinzip (Auftragsprinzip)1427
65.4.2 Kombinierter Verlauf oder Teillosprinzip1427
65.4.3 Parallelverlauf oder Fließprinzip1428
65.5 Rüstzeit und Taktzeit1429
65.6 Durchlaufzeit1430
66 Typenvertreter1432
66.1 Sachgruppenarten1432
66.2 Typenvertreter1432
66.3 Merkmalsintegration1433
66.4 Umrechnungen der Gruppenelementemerkmale auf den Typenvertreter1434
66.5 Beispiele für die Typenvertreterbestimmung von Produktgruppen1436
67 Variabilität1438
67.1 Grundlagen1438
67.2 Variabilitätsarten von Systemen1438
67.2.1 Systemelementemengenvariabilität1438
67.2.2 Systemelementeanordnungsvariabilität1439
67.2.3 Systemrelationsvariabilität1440
67.3 Systembetreibungsvariabilität1441
67.4 Variabilitätsniveau von Systemen1442
67.5 Variabilität der Fabrik1442
67.6 Variabilität und Flexibilität1443
68 Wärmeenergieversorgung1444
68.1 Wärmeversorgungsgebiete in der Fabrik1444
68.2 Grundlagen der Wärmeenergieversorgung1444
68.2.1 Wärme und Wärmefluss1444
68.2.2 Wärmetransport1446
68.3 Technologische Verfahrenswärme1447
68.4 Wärmeenergie für das Betreiben von Systemen und Räumen1451
68.5 Raumwärme1452
68.5.1 Vorbemerkungen1452
68.5.2 Raumwärmebedarf1453
68.6 Grundlagen zur Projektierung des Wärmeversorgungssystems1462
68.6.1 Wärmeversorgungsprogramm und Wärmeversorgungsbedarf1463
68.6.2 Wärmeverteilungssystem1465
68.6.3 Wärmeerzeugungssystem als Heizungssystem1469
68.6.4 Gesamtwärmeversorgungssystem1473
69 Zeitfonds1476
Literatur Teil I und Teil II1480
Sachwortverzeichnis Teil I und Teil II1486

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