Wie lassen sich die Bearbeitungskosten für nicht standardisierte Automatisierungskomponenten senken?

I. Zusammensetzung der Kernkosten und deren prozentualer Anteil

Bei der Bearbeitung von nicht standardisierten Bauteilen für Automatisierungsmaschinen führen deren “maßgeschneiderter” Charakter, die Produktion in “kleinen Stückzahlen” sowie die Anforderungen an “hohe Präzision” zu einer komplexen Kostenstruktur, wobei der Anteil der versteckten Kosten relativ hoch ist. Auf der Grundlage von Branchenstudien stellen sich die Zusammensetzung der Kernkosten und deren prozentualer Anteil wie folgt dar:

II. Mehrere SchritteKosten senken und Effizienz steigernStrategie

(1) Optimierung der Rohstoffkosten durch lückenlose Kontrolle der gesamten Lieferkette: vom Einkauf bis zur Verwendung

1. Strukturierte Optimierung der Stückliste

Die Stückliste bis zur kleinsten Beschaffungseinheit aufschlüsseln, um die geplanten Verbrauchswerte mit den tatsächlichen Verbrauchswerten zu vergleichen und Verschwendung aufgrund von Abweichungen von den Normwerten zu vermeiden. Ein Baumaschinenhersteller hat 32 verschiedene Hydraulikanschlüsse zu fünf Standardmodellen zusammengefasst und dadurch jährlich Kosten in Höhe von 2,8 Millionen Yuan eingespart.

2. Kostensenkung durch Zusammenarbeit in der Lieferkette

Zur Verwaltung der Lieferanten wird das ABC-Klassifizierungssystem eingesetzt. Mit den Hauptlieferanten werden langfristige Verträge und Preisindexierungsklauseln vereinbart, während für Standardkomponenten ein VMI-Bestandsmanagement angewendet wird. Die Abrechnung erfolgt auf Basis des tatsächlichen Verbrauchs, wodurch der Kapitalbedarf reduziert wird.

3. Materialersatz und Steigerung der Ausnutzungsrate

Bei nichttragenden Bauteilen wurde der ursprünglich verwendete Stahl 45 durch Q235 ersetzt, wodurch die Stückkosten um 401 TP3T gesenkt wurden (dies muss durch Ermüdungsversuche bestätigt werden). Durch die Wahl der „Common Edge“-Anordnung beim Laserschneiden wurde die Ausnutzung der Stahlbleche von 82 % auf 95 % gesteigert. Zudem wurde eine Restmaterialdatenbank eingerichtet, um vorrangig den Bedarf an der Bearbeitung kleiner Teile abzudecken und so den Verschnitt zu reduzieren.

(2) ProduktionsanlagenKostenkontrolle: Datenbasierte Effizienzsteigerung

1. Einführung eines MES-Systems zur Umsetzung einer intelligenten Steuerung und Überwachung

Durch die Einführung einer kontinuierlichen Echtzeitüberwachung des Anlagenbetriebs konnte die Reaktionszeit bei Störungen von zwei Stunden auf 30 Minuten verkürzt werden. Dadurch stieg die effektive Betriebszeit der Anlagen um 15 Prozent, und die Abschreibungskosten konnten gesenkt werden; Das Problem des Leerlaufs im Standby-Modus wurde behoben. Der Energieverbrauch wird pro Arbeitsgang erfasst, wodurch der Energieverbrauch in der Nachtschicht um 15 Prozent gesenkt werden konnte.

2. Prozessoptimierung und Anpassung der Anlagen

Um eine übermäßige Bearbeitung zu vermeiden, sollten für Teile, die mit einer dreiachsigen Werkzeugmaschine bearbeitet werden können, keine fünfachsigen Maschinen eingesetzt werden; die Voroptimierung mittels digitaler Zwillinge sollte intensiv gefördert werden, um die Bearbeitungsabläufe in einer virtuellen Umgebung zu validieren und so den durch Testbearbeitungen verursachten Materialverlust zu reduzieren.

3. Vorbeugende Wartung senkt die Kosten für Generalüberholungen

Mithilfe des MES-Systems werden die Betriebszeiten der Anlagen sowie die verarbeiteten Stückzahlen erfasst. Nach einem vorab festgelegten Zeitplan werden Wartungserinnerungen versendet, wodurch das Modell der “Reparatur erst nach Auftreten eines Defekts” ersetzt und somit hohe Kosten für Generalüberholungen gesenkt werden.

4. Automatisierung der Programmierung für die maschinelle Bearbeitung zur Beschleunigung und Kostensenkung

Die Einführung programmierbarer Automatisierungssysteme hat zu einer Optimierung geführt, die auf drei wesentlichen Vorteilen beruht. Die herkömmliche manuelle Programmierung hingegen ist auf die Erfahrung hochqualifizierter Fachkräfte angewiesen. Die Programmierung eines einzelnen komplexen Bauteils dauert zwei bis vier Stunden, und aufgrund der auf die Erfahrung der Fachkräfte gestützten Programmierung kommt es leicht zu Nacharbeiten aufgrund von Parameterabweichungen.

Eine Methode ist die vorlagengestützte Programmierung, bei der eine Bibliothek mit Programmiervorlagen für verschiedene Bauteiltypen erstellt wird, darunter Wellen, Gehäuse und Sonderteile. Durch die Eingabe der Maßparameter wird automatisch ein Bearbeitungsprogramm generiert, wodurch die Programmierzeit auf unter 30 Minuten verkürzt und die Effizienz um mehr als 75 % gesteigert werden kann.

Zunächst einmal die intelligente Parameteroptimierung: Das System verfügt über eine integrierte Prozessdatenbank, die automatisch die Materialeigenschaften – wie Härte, Schnittparameter und dergleichen – sowie die Leistungsdaten der Maschinen abgleicht. Auf diese Weise werden Werkzeugverschleiß und Ausschuss durch menschliche Fehleinschätzungen vermieden. Bei einem Präzisionsmaschinenhersteller sank die Fehlerquote bei der Programmierung nach der Einführung dieser Funktion von acht Prozent auf 1,2 Prozent.

Zunächst einmal ist bei Aufträgen mit kleinen Stückzahlen und vielen verschiedenen Artikeln eine Batch-Programmierung und koordinierte Abwicklung erforderlich. Das System unterstützt den Batch-Import von Teilemodellen, generiert anschließend synchron die Programme und lässt sich zudem nahtlos mit dem MES-System und den Werkzeugmaschinen verbinden. Die Programme werden automatisch an die Bearbeitungsstationen übertragen, wodurch Wartezeiten durch manuelle Übertragung entfallen und die Anlagenauslastung um 10–15 % gesteigert wird. Durch die Automatisierung der Programmierung wird nicht nur die Abhängigkeit von hochqualifizierten Programmierern verringert – was zu einer indirekten Senkung der Personalkosten um 8–12 % führt –, sondern es werden durch verkürzte Programmierzyklen und weniger Nacharbeiten auch die Gesamtkosten pro Projekt um 5–8 % gesenkt.

(3) Optimierung der Personal- und F&E-Kosten: Reduzierung unnötiger Ausgaben

1. Standardisierte Konstruktion zur Reduzierung von Doppelarbeit

Durch den Aufbau einer unternehmensweiten Normteil-Datenbank wurde die Forschungs- und Entwicklungsabteilung dazu angeregt, vorrangig Standardteile zu verwenden, wodurch sich der Aufwand für kundenspezifische Konstruktionen verringerte. Ein Unternehmen im Bereich 3C-Automatisierung, das keine standardisierte Konstruktion einsetzte, investierte über einen Zeitraum von sechs Monaten 2,88 Millionen Yuan in die Forschung und Entwicklung durch acht Ingenieure, was letztendlich zu einem Verlust des Projekts führte – ein Fall, der durch Standardisierung hätte vermieden werden können.

2. Optimierung der Personalbesetzung und der Anreizsysteme

Je nach Komplexität des Projekts werden Forschungs- und Entwicklungsmitarbeiter sowie Produktionsmitarbeiter sinnvoll eingesetzt, um Überkapazitäten im Team zu vermeiden; es wird ein “Preis für kostensenkende Innovationen” eingeführt, mit dem Teams, die wirksame Lösungen vorschlagen, eine Prämie in Höhe von 11 % bis 31 % der erzielten Bruttogewinnersparnis erhalten.

3. Vorabklärung der Anforderungen zur Reduzierung von Änderungskosten

Bei der Auftragsannahme sollten die Anforderungen des Kunden gründlich abgeklärt, die technischen Rahmenbedingungen klar definiert und die Änderungsquote bei der Konstruktion auf unter drei Prozent begrenzt werden. Sollten Änderungen dennoch erforderlich sein, muss ein schneller Genehmigungsprozess eingerichtet werden, um die durch Nacharbeiten entstehenden Verluste zu minimieren.

(4) Senkung der Kosten für das After-Sales-Management: Reduzierung versteckter Ausgaben an der Quelle

1. Vorbeugende Qualitätskontrolle zur Verringerung von Verlusten im Kundendienst

Durch die Einführung von Online-Prüfungen während der Fertigung und die Durchführung von 100%-Prüfungen in kritischen Prozessschritten werden Qualitätsprobleme bereits vor dem Verlassen des Werks behoben, wodurch die Häufigkeit von Inbetriebnahmen vor Ort reduziert wird. Ein Hersteller von Lithium-Ionen-Batterieanlagen konnte durch die Verschärfung der Auslieferungsprüfungen den Anteil der After-Sales-Kosten von 12 % auf 8 % senken.

2. Standardisierung der Prozesse zur Reduzierung von Verwaltungsaufwand

Prozesse wie die Erteilung von Produktionsplänen, Prozessänderungen und die Meldung von Abweichungen müssen in den Systemablauf integriert werden, wobei die Verantwortlichen für die einzelnen Schritte sowie die Fristen klar festgelegt werden müssen, um Informationslücken aufgrund mündlicher Weitergabe zu vermeiden.

3. Optimierung der Finanzierungskosten

Das Unternehmen hat sein Forderungsmanagement gestärkt, sich der Verkürzung der Zahlungsfristen verschrieben und seine Finanzierungsquellen sinnvoll geplant, um Diskont- und Zinsaufwendungen zu senken. Durch Maßnahmen zur Optimierung der Zahlungsabwicklung konnten die finanziellen Verluste im Jahresverlauf um mehr als 5 Millionen reduziert werden.

III. Die zentrale Logik der Kostensenkung und der Schlüssel zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit

Sonderanfertigungen im Bereich AutomatisierungFür Unternehmen in der Teilefertigung bedeutet Kostensenkung nicht eine “punktuelle Einsparung”, sondern eine systematische Optimierung auf der Grundlage von Daten aus dem gesamten Prozess. Die Kernlogik lautet: durch Standardisierung Unsicherheiten reduzieren; mithilfe der Digitalisierung versteckte Verschwendung beseitigen; durch Zusammenarbeit die Kosten in der Lieferkette senken. Dabei ist die Automatisierung der Programmierung in der maschinellen Bearbeitung als zentraler Bestandteil der Digitalisierung auf der Produktionsseite in der Lage, sowohl die Programmierungseffizienz direkt zu steigern und die Kosten für manuelle Nacharbeiten zu senken, als auch durch die Zusammenarbeit mit MES-Systemen und Prozessoptimierung die Kosteneinsparungen im gesamten Prozess weiter zu maximieren.

Branchenbeispiele zeigen, dass Unternehmen nach der Umsetzung der oben genannten Strategie ihre Rohstoffkosten um fünf bis fünfzehn Prozent senken und ihre Gesamtbruttomarge um zwei bis drei Prozentpunkte steigern können. Durch die zusätzliche Automatisierung der Programmierung lassen sich die Gesamtkosten in einigen Unternehmen sogar noch um weitere drei bis fünf Prozent senken, was ihre Wettbewerbsfähigkeit deutlich stärkt.

Vor dem Hintergrund eines sich verschärfenden Wettbewerbs und einer durchschnittlichen Bruttogewinnmarge der Branche, die lediglich im Bereich von 15 % bis 20 % liegt, entscheidet die Fähigkeit zur Kostensenkung direkt über den Überlebensraum eines Unternehmens. Unternehmen müssen eine Denkweise der “dynamischen Kostenüberwachung” etablieren, mit Hilfe eines BOM-Kanban-Systems Materialpreisschwankungen, den Lagerumschlag sowie Schlüsselkennzahlen wie die Stückkosten in Echtzeit verfolgen und so einen geschlossenen Kreislauf aus “Analyse – Optimierung – Verifizierung – Iteration” schaffen, um letztlich die beiden Ziele – Kostenkontrolle und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit – zu erreichen.

Linsi CNC ist ein bahnbrechendes Produkt im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI), das von der Suzhou Tongshang Software Technology Co., Ltd. entwickelt wurde. Suzhou Tongshang Software Technology Co., Ltd. wurde 2014 gegründet und ist auf intelligente Managementsysteme für Unternehmen spezialisiert, darunter ERP, Produktionsmanagement, Datenerfassung, intelligente Lagerverwaltung, Werkzeugmanagement und Formenmanagement.

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