Überbetrieblicher Verfahrensvergleich: Eine Methode zum Vergleich von Fertigungsverfahren an Hand von Arbeitszeiten und deren Bewertung durch Kosten (Erläutert am Beispiel der Zahnradherstellung)

68 Pages·1958·3.62 MB·German

by  Prof. Dr.-Ing. J. Mathieu (auth.)

FORS-CH U NGSBE RICHTE
DES WIRTSCHAFTS- UND VERKEHRSMINISTERIUMS
NORDRH EI N-WESTFALE N
Herausgegeben von Staatssekretăr Prof. Or. h. c. Or. E. h. Leo Brandt
Nr.466
Forschungsinstitut fur Rationalisierung
on der Technischen Hochsehule Aachen
Oirektor: Prof. Or.-Ing. J. Mathieu
Oberbetrieblicher Verfahrensvergleich
Eine Methode zum Vergleieh von Fertigungsverfahren an
Hand von Arbeitszeiten und deren Bewertung dureh Kosten
(Erlăutert am Beispiel der Zahnradherstellung)
AII Manuskript gedruckt
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
1958
ISBN 978-3-663-03781-1 ISBN 978-3-663-04970-8 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-04970-8
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
G 1 i e der u n g
· . . . . . . . .
A. Einleitung • S. 5
. . . . . . .
I. Vorwort • • • S. 5
11. Zusammenfassung des methodisch Grundsätzlichen aus der
· . . . . .
Untersuchung in der Gesenkherstellung • S. 5
B. Erweiterung der Methode gegenüber dem bisherigen
· . .
Arbeitszeitvergleich · . s. 8
· .
I. Grundlagen der Vergleichbarkeit • • • S. 8
Ir. Erfassung • • S. 10
· . . . .
111. Auswertung • • S. 18
C. Der standardisierte, kalkulatorische Kostenvergleich · · · • S. 22
I. Grundlagen und Methode • · • · · · · · · · · s. 23
1 • Gang der Rechnung · · · · · · · · · S. 23
•
2. Zu den Werkzeugstundenkosten · · · · · · · · · · s. 25
3. Zu den Maschinenstundenkosten · · · · · · · S. 26
4. Zu den Fertigungskosten · · · · S. 32
Ir. Bildung der Kostenstandards · · · · · S. 34
1 • Zu den Werkzeugstundenkosten · · · · · · · · S. 34
2. Zu den Maschinenstundenkosten · S. 35
3. Zu den Fertigungskosten · · · · · · · · · · S. 41
4. Praktische Anwendung der Kostenstandards · · · · s. 43
D. Abgrenzung der Aussagefähigkeit der Methode und Zusammen-
. . . . . .
fassung • • • · · · · · · · · · · · · S. 48
I. Zusammenhang zwischen Zeiten und Kosten · · · · • • S. 48
Ir. Abgrenzung der Aussagefähigkeit · · · · S. 52
IIr. Zusammenfassung · · · · · · · · s. 54
. .
E. Literaturverzeichnis · · · · · · · · · · s. 56
Sei te 3
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
A. Ein lei tun g
1. Vorwort
Die in diesem Heft wiedergegebenen Forschungsergebnisse wurden durch eine
Fortführung von Untersuchungen auf dem Gebiete des zwischenbetrieblichen
Vergleichs gewonnen, deren erste Resultate in Heft 126 dieser Berichts
reihe unter dem Titel "Arbeitszeitvergleich; Grundlagen, Methodik und
praktische Durchführung" (1) beschrieben worden sind.
Das Wirtschaftsministerium des Landes Nordrhein-Westfalen hat dankens
werterweise weitere Mittel zur Verfügung gestellt, um die Untersuchungs
und Vergleichsmethoden weiter zu entwickeln, die durch zwischenbetrieb
liche Vergleiche ein schnelles und zuverlässiges Auffinden von möglichst
wirtschaftlichen Herstellverfahren gestatten und damit eine wichtige Auf
gabe der Rationalisierung erfüllen helfen.
Die in der Gesenkherstellung der Werkzeug- und Schneidwarenindustrie be
gonnenen Untersuchungen, wie sie in Heft 126 beschrieben werden, konnten
in der Zahnradherstellung fortgeführt werden und durch die Anpassung an
diese kapitalintensive Branche sowie durch die hier recht genau vorlie
genden Kalkulationszahlen und durch die technologischen Bedingtheiten
der Fertigung wesentlich verfeinert und vervollkommnet werden.
Obwohl die vollständigen zahlenmäßigen Ergebnisse nur dem Kreis der an
der Untersuchung Beteiligten zugänglich gemacht worden sind, wird hier
in zusammengefaßter Form dargestellt werden, welche neuen Wege sich für
die Methode und ihre Durchführung eröffneten.
11. Zusammenfassung des methodisch Grundsätzlichen aus der
Untersuchung in der Gesenkherstellung
Es erscheint zweckmäßig, die wesentlichen Merkmale des Vorgehens bei den
in Heft 126 beschriebenen Vergleichen noch einmal herauszustellen, um
dann davon ausgehend die Weiterentwicklung der Vergleichsmethodik dar
stellen zu können.
Der Arbeitszeitvergleich wurde definiert als die "abwägende Gegenüber
stellung des Zeitaufwandes für gleiche, ähnliche oder doch vergleichbare
Arbeiten und ihrer Bedingtheiten durch die verschiedenen Herstellver-
Sei te 5
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
fahren. Unter Zeitaufwand sind die in einem längeren Zeitraum durchschnitt
lich gebrauchten Arbeitszeiten zu verstehen. Gleiche, ähnliche oder doch
vergleichbare Arbeiten sind solche, bei denen Anfangs- und Endzustand der
Erzeugnisse gleich oder aber vergleichbar sind".
Es wurden also einzelne Ergebnisse an Hand ihrer Herstellzeit verglichen.
Die Zeit diente hierbei also als Vergleichsmaßstab. Da es sich um Stunden
lohn-Arbeiten handelte, war bei der Gesenkherstellung die Gesamtzeit für
einen Arbeitsgang das kleinste, nachträglich ermittelbare Zeitelement.
Die die Arbeitszeit beeinflussenden Faktoren der Herstellverfahren, wie
Werkstoff, Maschinen, Werkzeuge, Vorrichtungen, Transporteinrichtungen,
Organisation der Fertigungsgänge - und, ~enn notwendig, weitere Faktoren -
wurden ergänzend beschrieben und für den gesamten Untersuchungsbereich
in übersichtlicher Form zusammengestellt.
Beantwortet wurden dami,t gewissermaßen die Fragen: Was wird gemacht, wie
wird es gemacht und wie lange dauert es?
Das Zahlenmaterial wurde nicht durch eine Fragebogenerhebung erfaßt, son
dern in den Betrieben wurden mit den zuständigen Betriebsstellen die den
tatsächlichen Verhältnissen entsprechenden Unterlagen erarbeitet.
Der nächste Schritt war die vergleichende Gegenüberstellung. Die Betriebe
wurden zur Wahrung der Anonymität mit einem Kennbuchstaben versehen, und
die Vergleichsteile (Gesenke) erhielten eine Vergleichsobjekt-Nummer.
Ein wesentliches Merkmal der Vergleichsmethode war die anschließende Zu
sammenfassung bestimmter Arbeitsgänge zu Gruppen. Diese Arbeitsganggruppen
bilden nun Einheiten mit gleichem Fertigungsanfang- und -endzustand, die
weitgehend austauschbar sind. So war es möglich, aus den Arbeitsgang
gruppen mit den jeweils kürzesten Zeitaufwendungen einen sogenannten
"Fiktiven Betrieb" (Zeitgünstigstes Arbeitsverfahren) zusammenzusetzen.
Neben dem Vergleich der absoluten Beträge der Fertigungszeiten für die
Arbeitsganggruppen wurden auch noch die Mittelwerte der Gesenkfertigungs
zeiten in v.H. vom Höchstwert und schließlich - um die unterschiedlichen
Standzeiten zu berücksichtigen - die Zeiten für die Herstellung jener
Anzahl von Gesenken, mit denen man 200.000 Schmiedestücke herstellen könn
te, verglichen. Darüber hinaus wurden in beschreibender Form eine Reihe
von allgemeinen Angaben gemacht über die ergänzenden technologischen Daten.
Seite 6
Forsohungsberiohte des Wirtsohafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
In Heft 126 schließt an den Vergleich der Zeiten ein Kostenvergleich an,
in welchem die Herstellkosten der Betriebe mit deren eigenen Zahlen er
rechnet werden, also den betriebseigenen Lohnkosten, Werkstoffpreisen und
%).
den betrieblichen Gemeinkostensätzen (maximal 150 Das Ergebnis des
Kostenvergleiches wurde deshalb auch dahingehend eingeschränkt, daß es
sich - insbesondere durch die Verwendung der betrieblichen Gemeinkosten
sätze - nur um eine versuchsweise Annäherung an eine Vergleichbarkeit
hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit handeln sollte.
Es wurde der Schluß gezogen, daß der Arbeitszeitvergleich den Kostenver
gleich bei lohnorientierten Arbeitsverfahren annäherungsweise ersetzen
könne.
Für die Methodik des Arbeitszeitvergleiches konnte durch Untersuchungen
von HACKSTEIN (2) noch ein Ergebnis gefunden werden, das in Heft 126 be
reits nicht mehr enthalten ist.
A b b i 1 dun g 1
Herstellungszeiten aus den vergleichenden Gegenüberstellungen
in v.H. vom Durchschnitt des jeweil. Vergleichskollektivs
Seite 7
~chungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
Das Bild zeigt die relativen Herstellzeiten von 4 Erzeugnissen bei den
Betrieben B, E, F, H, die nach Arbeitsganggruppen geordnet sind. Obwohl
es sich um nach Form und Größe sehr unterschiedliche Gesenke handelt,
bleibt der relative Anteil der einzelnen Arbeitsganggruppen ungefähr gleich;
der einzelne Betrieb liegt also bei allen Objekten immer gut oder mittel
mäßig schlecht, und so sprechen die wiedergegebenen Tendenzen dafür, daß
die durch den Arbeitszeitvergleich dargestellten Verhältnisse in weiten
Grenzen auch die Verhältnisse bei ähnlichen Erzeugnissen innerhalb eines
Betriebes wiedergeben. Oder umgekehrt: Ein durch den Arbeitszeitvergleich
gefundenes zeitgünstigeres Verfahren empfiehlt sich nicht nur zur Ein
führung bei dem jeweiligen Vergleichsobjekt, sondern auch für alle ähn
lichen Erzeugnisse des Betriebes; die Aussagefähigkeit des Arbeitszeit
vergleiches erfaßt also weitgehend den gesamten untersuchten Fertigungs
ausschnitt.
Dieses zusätzliche Ergebnis war für den Vergleich in der Zahnradfertigung
bereits im Ansatz von großem Nutzen.
B. E r w e i t e run gun d Ver f ein e run g der
Met h 0 d e g e gen übe r dem bis her i gen
A r bei t s z e i t ver g 1 eie h
I. Grundlagen der Vergleichbarkeit
Nachdem in der Einleitung die Ergebnisse des bisherigen Arbeitszeitver
gleiches zusammengefaßt worden sind, soll im folgenden ein Einblick in
die Fortsetzung der Forschungsarbeiten auf diesem Gebiete gegeben werden.
Die Methodik des Arbeitszeitvergleiches wurde nach Abschluß der Unter
suchungen in der Gesenkherstellung der Werkzeug- und Schneidwarenindustrie
nun auch auf· Verfahren in der Zahnradindustrie angewandt.
Der Erzeugnisvergleich im Sinne eines überbetrieblichen Verfahrensver
gleiches macht es sich - übertragen auf den Bereich der Zahnradfertigung -
zur Aufgabe, Zahnradherstellverfahren zu vergleichen. Im strengen Sinne
der Definition des Betriebsvergleiches ist somit das Herstellverfahren
selbst das Vergleichsobjekt. Der einfacheren Ausdrucksweise wegen wird
jedoch im folgenden das Erzeugnis selbst als Vergleichsobjekt bezeichnet.
Der Maßstab für den Vergleich der Herstellverfahren ist wie bisher die
Arbeitszeit.
Seite 8
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
Es zeigte sich jedoch bald, daß es sehr schwierig sein würde, in den ver
schiedenen Betrieben vergleichbare Zahnräder zu finden. Selbst wenn man
nach Verwendungszweck.und Modul gleichartige Räder fand, so unterschieden
sie sich dennoch in der konstruktiven Ausbildung, der Zähnezahl, der
Zahnbreite, dem Werkstoff und nicht zuletzt in der Güteklasse.
Damit ergab sich die Notwendigkeit, auf einem anderen Wege zu einer Ver
gleichsmöglichkeit der Zahnräder zu gelangen. Zunächst wurde versucht,
nach einem im Institut entwickelten Verfahren, Räder verschiedenen Moduls,
verschiedener Korrektur, Zähnezahl und Zahnbreite, durch Beziehung auf
die Einheit des zerspanten Volumens vergleichbar zu machen. Damit hatte
man im Bereich der Hauptzeiten eine Bezugsgröße, die nun über Kennzahlen
einen Vergleich gestattet hätte. Auch für Neben- und Rüstzeiten hätte
man - auf der Basis geeigneter Bezugsgrößen - zu vergleichbaren Kenn
zahlen kommen können.
Die Nachteile dieses Verfahrens sind jedoch folgende:
Für die Hauptzeiten ist es schon sehr schwierig, bei verschiedenen
Materialien und verschiedenen Güteklassen die Werte vergleichbar zu
machen. Dieses wäre allenfalls unter - bereits wieder problematischen -
zusätzlichen Annahmen durchführbar.
Die theoretische Umrechnung bringt es außerdem mit sich, daß der Ver
gleich seine Anschaulichkeit verliert und damit nicht mehr unmittel
bar die Praxis anspricht.
Ferner zeigen die Kennzahlen zwar ein "besser als" oder "schlechter
als" an, vermögen selbst aber noch keine Hinweise zu geben, auf wel
chem Wege das Bessere zu erreichen ist.
Aus diesen Gründen wählten wir ein anderes Verfahren, das im folgenden
erläutert sei: Es beruht im wesentlichen auf einer sog. "fiktiven Kalku
lation", bei der bestimmte, als repräsentative Werkstücke ausgewählte
Zahnräder von den Betrieben so kalkuliert werden, als ob sie tatsächlich
gefertigt würden. Die Aussagefähigkeit eines solchen Vergleiches schien
auf Grund der Ergebnisse früherer Untersuchungen gesichert. Wie die Dar
stellung am Ende des Abschnittes A. 11 zeigt, konnte bewiesen werden, daß in
einem Betrieb immer gleiche, betriebsindividuelle Herstellverfahren für
ähnliche Werkstücke Verwendung finden.
Seite 9
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
Die Räder wurden auf folgende Weise ausgewählt: Ein Katalog üb~r 40 Zahn
räder verschiedenster Art wurde den Vergleichsteilnehmern vorgelegt, die
dann angaben, welche Räder denen ihres Produktionsprogrammes ähnlich und
welche für ihre Fertigung charakteristisch seien. Nach der sich so erge
benden Teilnehmerzahl je Zahnrad wurden 10 Vergleichsobjekte festgelegt
und in Form von Werkstattzeichnungen jenen Teilnehmern zur Kalkulation
übergeben, deren tatsächlich gefertigte Räder den Vergleichsobjekten
weitgehend entsprachen und die deshalb auch ausreichende Kalkulationsun
terlagen für solche oder ähnliche Räder besaßen.
Die ausgewählten 10 Objekte umfaßten einen Bereich, der sich von einem
Doppelschaltrad für ein Wechselgetriebe (Modul m = 3,25; Material 20 Mn
er 5) über Getrieberäder (Stirnräder mit dem Modulbereich von m = 5 und
8 sowie gerad- und spiralverzahnte Kegelräder) bis hin zu Rädern für
Mühlenantriebe und Aufbereitungsanlagen (Modui m = 10 und 16) erstreckte,
von de~en das größte Rad (Material GS 52) einen Durchmesser von 3600 mm
und einen Modul von m = 21 hatte.
Zustand und Abmessungen des Rohlings sowie Werkstoffe, geforderte Stück
zahlen, Härte und Güteklasse des fertigen Zahnrades wurden angegeben.
Konstruktionsbesonderheiten und Profilkorrekturen wurden bewußt heraus-
genommen.
Mit im Durchschnitt 10 Vergleichsteilnehmern für ein Rad schien eine aus
reichende Vergleichsbasis sichergestellt, wobei also 10 Vergleichsobjekte
einen Querschnitt durch die Herstellverfahren von insgesamt 20 Betrieben
geben sollten.
Mit diesen Ausführungen sollten die grundsätzlichen Schwierigkeiten bei
einem Vergleich der Zahnradherstellverfahren aufgezeigt werden.
II. Erfassung
Nachdem die Voraussetzungen für die Vergleichbarkeit geschaffen waren,
mußte nun die Aufgabe gelöst werden, einmal die mit den Herstellverfah
ren verknüpften Zeiten zu erfassen und vergleichbar zu machen, wie auch
das notwendige Mengengerüst für den später durchzuführenden Kostenver
gleich zu erstellen.
Zum Unterschied von den Verhältnissen in der Gesenkherstellung der Schneid
waren- und Werkzeugindustrie, wo nur im Zeitlohn gearbeitet und die Ar-
Seite 10
Forsohungsberiohte des Wirtsohafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen
beitszeit nicht vorkalkuliert wurde, waren in der Zahnradindustrie die
notwendigen Voraussetzungen für eine genaue Aufgliederung der Arbeitszeit
gegeben. Dadurch war es möglich, hier eine wesentlich erweiterte und ver
feinerte Methode anzuwenden, die im folgenden erläutert wird.
Die auf Seite 12 abgebildeten Erfassungsformulare wurden in ihrem Aufbau
den in den Betrieben vorgefundenen Kalkulationsweisen angepaßt.
Die Genauigkeit der Erfassung des Mengengerüsts erstreckte sich bei den
nach REFA ermittelten Zeiten bis hin zu den Arbeitsstufen, wobei die
Hauptzeiten im Fertigungsplan-Formular aus den Schnittbedingungen errech
net wurden. Die hier nur ergänzend aufgeführten Angaben über Betriebs
mittel, Werkzeuge und Vorrichtungen mit ihren technologischen Einzelhei
ten sowie Lohngruppen sind für die spätere Kostenrechnung unerlässliche
Voraussetzung.
Der Fertigungsplan, das wichtigste Hilfsmittel der Erfassung, ist folgen
dermaßen aufgebautz zunächst sind alle den Arbeitsablauf des jeweiligen
Herstellverfahrens kennzeichnenden Arbeitsgänge aufgeführt, sodann die
bei jedem Arbeitsgang eingesetzten Betriebsmittel, Werkzeuge und Vor
richtungen mit ihren Kurzzeichen.
Spalte 5 gibt die Zahl der zu bedienenden Maschinen an. Bei Mehrmaschinen
bedienung war hier auch der Reduktionsfaktor aufzuführen, mit dem die
Vorgabezeit abzüglich Rüstzeit multipliziert wird, um die dem Arbeiter
bezahlte Zeit zu errechnen.
In der nächsten Spalte folgt die Lohngruppe entsprechend den im Jahre
1943 eingeführten Merkmalen des "Lohngruppenkatalogs Eisen und Metall".
Den Lohngruppenmerkmalen dieses Kataloges entsprechend schlüsselten die
Betriebe ihre betrieblichen Lohngruppen um, womit auch in diesem Bereich
eine Vergleichbarkeit gegeben war.
In den weiteren Spalten sind die die einzelnen Arbeitsstufen kennzeich
nenden Daten angegeben. Damit wurde die Genauigkeit der Beschreibung der
Herstellverfahren wesentlich erhöht. Neben den Angaben zur Kennzeichnung
der Schnittbedingungen - Arbeitsdurchmesser (~), Drehzahl (n),Schnitt
geschwindigkeit (v), Vorschub (s), Spantiefe (a), Zahl der Schnitte (i)
und Schnittweg in Vorschubrichtung (1) - sind in den Zeitspalten die Zeit
arten aufgeführt, die der in der metallverarbeitenden Industrie weitgehend
Seite 11