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Wie man ein Bauteil fertigen lässt: Auswahl des Fertigungsprozesses und Qualifizierung der Lieferanten

How to get a part made? Answer four questions in order: can it be made, with which process, to what quality and at what price? This page follows that chain, from a design for manufacturability review and manufacturing process selection to manufacturing cost estimation, Anbieter qualification and the tests that prove the result. Every step ends with a record or a test, so that the part you get is compliant and qualified, not only delivered.
Konstruktion für die Fertigung

Suche versuchen: CNC machining, injection molding, tolerances, ISO 9001, PPAP, supplier audit

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What do you need to do?

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Machbarkeit prüfen

Überprüfung der Fertigungsgerechtigkeit: Geometrie, Toleranzen, Material und Volumen.

Wählen Sie den Prozess aus

Herstellung process selection: machining, molding, casting, sheet metal, forming and additive.

Schätzen Sie die Kosten

Kostenkalkulation in der Fertigung: Kostentreiber, Werkzeugkosten im Vergleich zu Stückkosten und Sollkosten.

Die Normen finden

Normen and certificates by industry: medical, automotive, aerospace, food.

Zertifizierte Lieferanten finden

ISO 9001 certified Lieferanten by process and certificate, and the manufacturing RFQ.

Den Lieferanten qualifizieren

Lieferantenqualifizierung: Audit, Erstmusterprüfung, PPAP und Kontrollplan.

Prüfen und kontrollieren

Metrologie, zerstörungsfreie Prüfung, Materialidentifizierung und Prüflaboratorien.

In die Produktion übergehen

Pilotprojekt, Änderungsmanagement, Rückverfolgbarkeit und Lieferbedingungen.

Where to begin

Prüfen Sie die Machbarkeit mit einer Design-for-Manufacturing-Review.

A design for manufacturability review, or DFM review, checks that the part can be made, measured and delivered at your volume, in the material you chose. Check four things first: the geometry against the limits of the process, the tolerances and finish you really need, the material and its availability, and the Vorschriften that apply. Run the review before you order tooling, ask suppliers for their own DFM feedback, and add a process FMEA to see what could go wrong in production. Tolerances and finish are strong cost drivers, so specify only what the function needs.

Auswahl des Fertigungsprozesses: die wichtigsten Prozesse im Überblick

Manufacturing process selection starts with volume. Processes that need tooling, such as injection molding, die casting and stamping, cost a lot to start and little per part, so they pay back at high volumes. Machining, laser cut sheet metal and additive Fertigung need little or no tooling and suit prototypes and small batches. Then check material, geometry and tolerance against the table. Each process name links to the suppliers that offer it.
VerfahrenTypischer Verbrauch und VolumenAchten Sie auf
CNC-BearbeitungPrototypen und Klein- bis Mittelserien aus Metall oder Kunststoff, mit engen Toleranzen und ohne Werkzeugaufwand.Die Kosten hängen von der Maschinenlaufzeit und den Rüstzeiten ab. Vermeiden Sie tiefe, enge Taschen, dünne Wände und sehr kleine Innenradien.
SpritzgussKunststoffteile in Stückzahlen von Tausenden bis Millionen, mit niedrigen Stückkosten und hohen Werkzeugkosten.Halten Sie die Wandstärke gleichmäßig und fügen Sie eine Entformungsschräge hinzu. Hinterschneidungen erhöhen die Formkosten. Siehe die Tricks beim Design von Kunststoffen.
DruckgussAluminium-, Zink- und Magnesiumteile in großen Stückzahlen mit komplexen dünnen Wänden.Hohe Werkzeugkosten und ein Risiko der Porosität. Kritische Flächen müssen in der Regel nachbearbeitet werden.
BlechbearbeitungLaserschneiden und -biegen von Einzelteilen bis hin zu Serienfertigung sowie Stanzen für große Stückzahlen.Biegeradius, Loch-Rand-Abstand und Rückfederung bestimmen, was machbar ist und welche Toleranz zu erwarten ist.
Metallstanzen und -schmiedenHochvolumige Strukturbauteile mit hoher Festigkeit.Stanzformen sind teuer und die Herstellung dauert lange, daher sollte das Design vor der Bestellung festgelegt werden.
Schweißen und FügenFrames, enclosures, Druck parts and assemblies of several pieces.Verformung und Schweißnahtqualität. Erkundigen Sie sich nach den Schweißverfahren und den qualifizierten Schweißern.
Investitionsguss und SandgussKomplexe Metallformen in mittleren Stückzahlen und großen Bauteilen.Schwindung, Oberflächenbeschaffenheit und Porosität. Planen Sie eine Bearbeitungszugabe und eine Röntgenprüfung für kritische Teile ein.
Thermoformen und VakuumformenGroße, flache Kunststoffgehäuse mit geringen Werkzeugkosten.Wandstärkenreduzierung bei tiefen Ziehungen und größere Toleranzen als beim Spritzgießen. Siehe Thermoplaste vs. Duroplaste.
HydroformingHohle Metallformen und -rohre, die durch Flüssigkeitsdruck geformt werden.Pressen und Werkzeuge amortisieren sich hauptsächlich bei hohen Stückzahlen, wie sie bei Automobilteilen vorkommen.
Additive FertigungPrototypen, komplexe Geometrien und geringe Stückzahlen ohne Werkzeugaufwand.Oberflächenbeschaffenheit, richtungsabhängige Eigenschaften und Nachbearbeitung. Qualifizieren Sie den Prozess, bevor Sie ihn für zertifizierte Teile einsetzen.
Wärmebehandlung Und OberflächenbehandlungSecondary operations for hardness, Korrosionsbeständigkeit and finish.Oftmals sind es an sich zertifizierte Prozesse, zum Beispiel NADCAP in der Luft- und Raumfahrt.

Fertigungskostenkalkulation: Was bestimmt den Preis eines Bauteils?

Eine Fertigungskostenkalkulation berücksichtigt Material, Maschinenlaufzeit und Arbeitskosten, Werkzeugkosten (verteilt auf die Produktionsmenge), Endbearbeitung, Prüfung und Zertifizierung, Verpackung und Fracht. Erstellen Sie zunächst eine Sollkostenkalkulation und holen Sie anschließend Angebote für zwei oder drei Produktionsmengen ein, um zu ermitteln, ab wann sich die Werkzeugkosten amortisieren. Vergleichen Sie die Angebote anhand folgender Kriterien: gleiches Materialzertifikat, gleiche Toleranzen, gleiches Prüfniveau, gleiche Menge und gleiche Lieferbedingungen. Berechnen Sie dann die Gesamtkosten inklusive Ausschuss, Nacharbeit und Lieferverzögerungen.

Informieren Sie sich, welche Normen und Zertifikate gelten.

The standards that apply depend on the industry and the product, not on the process. A Medizinprodukt, a car part and a food container face different requirements even when they are molded the same way. Start from the framework of your industry, note the quality system certificate you expect from the supplier, and list the product standards and test methods the part must meet. Write them into the drawing and the purchase order.

Finden Sie ISO 9001-zertifizierte Lieferanten und andere zertifizierte Hersteller

Beginnen Sie mit dem Prozess und filtern Sie anschließend nach Zertifikat. Von den 1.890 Lieferanten im Verzeichnis geben etwa 900 eine Zertifizierung oder Akkreditierung an: über 650 nennen ISO 9001, etwa 250 ISO 14001, über 130 IATF 16949, etwa 100 ISO 13485 und etwa 70 AS9100. Ein nach ISO 9001 zertifizierter Lieferant verfügt über ein Qualitätsmanagementsystem, das von einer unabhängigen Stelle geprüft wurde. Das Zertifikat garantiert jedoch nicht die Qualität Ihres Bauteils und deckt möglicherweise nicht Ihren Prozess ab. Prüfen Sie daher den Geltungsbereich und das Ablaufdatum und führen Sie anschließend die unten beschriebene Lieferantenqualifizierung durch.

Erstellen Sie eine Angebotsanfrage für die Fertigung, die vergleichbare Angebote enthält.

Eine Angebotsanfrage (RFQ) ermöglicht es Ihnen, anhand Ihrer Zeichnung vergleichbare Preise zu ermitteln. Senden Sie dasselbe Paket an zwei oder drei qualifizierte Lieferanten und bitten Sie um separate Angaben zu Werkzeugkosten, Stückpreisen in jeder Abnahmemenge und Lieferzeit. Je weniger ein Lieferant raten muss, desto weniger Annahmen verbergen sich im Preis.
  • Zeichnung und 3D-Modell: Teilebezeichnung, Nummer und Revision, damit niemand eine veraltete Version angibt.
  • Werkstoff und Güteklasse: mit dem erforderlichen Zertifikat, zum Beispiel einem Werkstoffprüfbericht.
  • Mengen und Prognose: Fragen Sie nach Preisen für zwei oder drei Mengen und geben Sie den jährlichen Bedarf an Produktionsteilen an.
  • Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheit: Kennzeichnen Sie nur die kritischen Merkmale, da jede enge Toleranz die Kosten erhöht. Siehe Prozessfähigkeitsindex (Cpk).
  • Normen, Inspektion und Dokumente: Zertifikate, Inspektionsniveau und ein Erstmusterprüfung Bericht.
  • Verpackungs-, Etikettierungs- und Lieferbedingungen: Definieren Sie diese mit Incoterms.
  • Angebotsformat: Werkzeugkosten, Stückpreis bei jeder Menge, Lieferzeit und Gültigkeitsdatum werden separat aufgeführt.
  • Antworttermin: Wann müssen die Angebote eingereicht werden und wer beantwortet die Fragen?

Lieferantenqualifizierung: Audit, Erstmusterprüfung und PPAP

Supplier qualification confirms that a supplier has the systems, capacity and controls to deliver your part, then proves it on the part itself. Audit the supplier against your requirements. Then approve the part: a first article inspection checks the first parts against every requirement of the drawing, and a PPAP package, asked by automotive buyers, proves that the process can make the part repeatedly. In regulated sectors the process is validated in steps, installation, operation and performance, and documented under gute Herstellungspraxis. Agree the acceptance criteria, the sampling plan and the control plan before the first order.

Prüfen und untersuchen Sie das Teil, um dessen Funktion zu gewährleisten.

Testing proves what a certificate cannot. Dimensional inspection checks geometry, non-destructive testing finds hidden defects, material identification confirms the Legierung or polymer, and environmental and reliability tests show how the part ages. Choose methods from the risks in your process FMEA, and check that the measuring system is itself capable before you trust its numbers. Use accredited labs when a standard or a customer requires it.

Übergang zur Produktion ohne Überraschungen

Vor der Serienproduktion sollte ein Pilotprojekt durchgeführt werden, um Werkzeuge, Montage und Qualitätskontrolle zu validieren und anhand der Ergebnisse über die weitere Vorgehensweise zu entscheiden. Anschließend wird das Änderungsmanagement optimiert: Jede technische Änderung wird formal erfasst, sodass ihre Auswirkungen auf Kosten und Qualität bekannt sind. Die Rückverfolgbarkeit ist sicherzustellen, damit ein Fehler bis zu einer Charge zurückverfolgt werden kann. Lieferbedingungen und Verpackung sind im Vertrag festzulegen. Wichtige Kennzahlen werden ab den ersten Chargen überwacht.

Sehen Sie, wie die Teile hergestellt werden.

Seeing a process helps you judge feasibility and cost. These Werksführungen and process guides show how real parts are formed, joined and finished.

Regeln, die gelten, wenn man ein Teil anfertigen lässt

  1. Zuerst muss das Volumen festgelegt werden. Davon hängt die Wahl der Prozessfamilie ab und davon, ob sich die Werkzeugkosten lohnen.
  2. Geben Sie nur das an, was die Funktion erfordert. Jede enge Toleranz und jede spezielle Oberflächenbehandlung erhöht die Kosten und das Risiko.
  3. Geben Sie dem Lieferanten das Gesamtbild: Funktion, Umgebung, Prognose und Normen, nicht nur die Zeichnung.
  4. Vergleichen Sie Angebote auf einer einheitlichen Basis. Siehe Pugh-Matrix.
  5. Ein Zertifikat belegt das Vorhandensein eines Qualitätssystems. Es qualifiziert Ihr Bauteil nicht, daher genehmigen Sie das erste Exemplar. Siehe Erste Artikelüberprüfung.
  6. Legen Sie das Design fest, bevor Sie Werkzeugkosten bezahlen. Änderungen nach dem Zuschnitt des Stahls sind am kostspieligsten. Siehe Änderungsauftrag.
  7. Legen Sie vor der Fertigung des ersten Teils fest, wie die Messungen erfolgen: Messgeräte, Stichprobenplan und Abnahmekriterien. Siehe Analyse von Messsystemen.
  8. Führen Sie chargenweise Aufzeichnungen: Materialzertifikate, Prüfberichte und Prozessdaten, damit ein Fehler zurückverfolgt werden kann.
  9. Für kritische Teile sollte ein zweiter Lieferant herangezogen werden, wenn dies aufgrund des Volumens oder des Risikos gerechtfertigt ist.
  10. Testen Sie das Bauteil unter Bedingungen, die seinem Einsatz entsprechen, nicht nur auf dem Prüfstand: Temperatur, Vibration, Reinigung und Alterung. Siehe Anbieter von Zuverlässigkeits- und Lebensdauertests.

Finden Sie zertifizierte Lieferanten, Testlabore, Universitäten und offene Stellen.

Lieferanten nach Prozess

Prüf- und Inspektionslabore

Schulung in fertigungsgerechter Konstruktion und Qualitätssicherung

Der Kurs „Fertigungsgerechte Konstruktion“ vermittelt, wie man Bauteile so entwirft, dass sie in einer Fabrik zu den angestrebten Kosten und in der gewünschten Qualität hergestellt werden können. Der Kurs „Qualitätsmanagement und Compliance-Systeme“ behandelt die Rahmenbedingungen, die für eine regulierte und normenbasierte Fertigung erforderlich sind. Jeder Kurs schließt mit einem Quiz mit 30 Fragen zur Selbsteinschätzung ab.

Editor's top picks

Die vom Redakteur für dieses Thema ausgewählten Seiten: zuerst das Lieferantenverzeichnis, dann neun Leitfäden zu Machbarkeit, Technologie, Preis, Qualifizierung, Prüfung und Produktion.
Die Top-Seite für die Ersatzteilbeschaffung: rund 1.900 Lieferanten in über 120 Kategorien, durchsuchbar nach Karte, Stichwort und Kategorie. Filtern Sie nach Prozess, prüfen Sie die Zertifikate und führen Sie ein Lieferanten-Audit durch, bevor Sie bestellen.

Wie man ein Ersatzteil anfertigen lässt: Antworten auf Fragen

Arbeiten Sie in dieser Reihenfolge. Bestätigen Sie die Machbarkeit mit einem Prüfung der FertigungsfreundlichkeitWählen Sie anschließend den Prozess anhand von Volumen, Material, Geometrie und Toleranz. Schätzen Sie die Kosten, suchen Sie zertifizierte Lieferanten, senden Sie zwei oder drei von ihnen dieselbe Fertigungsanfrage und qualifizieren Sie den ausgewählten Lieferanten durch ein Audit und eine Erstmusterprüfung. Führen Sie vor Serienbestellungen eine Pilotcharge durch. Siehe … Pilotproduktion.

Beginnen Sie mit dem Volumen, dann Material, Geometrie und Toleranz. Werkzeugbasierte Verfahren wie Spritzgießen und Druckgießen eignen sich für große Stückzahlen. Zerspanung, Blechbearbeitung und additive Fertigung eignen sich für Prototypen und Kleinserien. Prozesstabelle Vergleicht sie, und jeder Name führt zu Lieferanten. Überprüfen Sie die Auswahl mit dem Lieferanten, bevor Sie das Design endgültig festlegen.

Es handelt sich um eine Überprüfung des Designs hinsichtlich der Prozessgrenzen: Wandstärke, Radien, Entformungsschräge, Verhältnis von Tiefe zu Breite, Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheit und Materialverfügbarkeit. Führen Sie diese Überprüfung zwischen Prototypen- und Werkzeugbau durch, da eine Änderung auf dem Papier eine Überarbeitung erfordert, während dieselbe Änderung nach dem Formenbau den Formentausch zur Folge hat. Siehe Design für die Montage and the Checkliste für die Entwurfsprüfung.

Addieren Sie Materialkosten, Maschinenlaufzeit zum Werkstattsatz, Rüst- und Werkzeugkosten (geteilt durch die Losgröße), Endbearbeitung, Qualitätskontrolle, Verpackung und Frachtkosten sowie Gemeinkosten und Gewinnspanne. Diese Bottom-up-Methode liefert die genauesten Ergebnisse, sobald der Prozess und das Volumen bekannt sind. Für eine erste Konzeptphase genügt eine grobe Schätzung anhand ähnlicher Teile. Produktwertanalyse zeigt, wie sich Funktion und Kosten in Beziehung setzen lassen.

Werkzeugkosten umfassen Formen, Matrizen und Vorrichtungen, die für ein einzelnes Bauteil gefertigt werden. Sie stellen einen Fixkostenfaktor dar, der auf alle produzierten Teile verteilt wird. Die Gewinnschwelle ergibt sich aus den Werkzeugkosten geteilt durch die Einsparungen pro Bauteil im Vergleich zu einem werkzeuglosen Verfahren. Unterhalb dieser Schwelle sind spanende Bearbeitung, Blechbearbeitung oder additive Fertigung in der Regel kostengünstiger.

Alle Angebote sollten auf derselben Basis erfolgen: gleiche Zeichnungsrevision, gleiches Material und Zertifikat, gleiche Toleranzen, gleiches Prüfniveau, gleiche Menge, gleiche Verpackung und gleiche Lieferbedingungen. Vermerken Sie, was in den Angeboten nicht enthalten ist, z. B. Werkzeuge, Muster oder Prüfungen. Incoterms Festlegen, wer die Transportkosten trägt und das Risiko übernimmt. Pugh-Matrix hilft dabei, die Optionen anhand mehrerer Kriterien zu bewerten.

Senden Sie die Zeichnung mit allen Revisionen und einem 3D-Modell, Angaben zu Material und Güteklasse, Mengen und Prognose, Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheit, den geltenden Normen, den erforderlichen Prüfverfahren und Dokumenten, der Verpackung, den Lieferbedingungen und dem gewünschten Angebotstermin. Bitten Sie um separate Angaben zu Werkzeugkosten, Stückpreisen für jede Menge und Lieferzeit. Checkliste für Angebotsanfragen Die obige Liste enthält alle einzelnen Punkte.

Das Qualitätsmanagementsystem des Lieferanten wurde von einer unabhängigen Stelle gemäß ISO 9001 geprüft. Verfahren, Aufzeichnungen und Korrekturmaßnahmen sind daher vorhanden. Dies garantiert jedoch nicht, dass ein bestimmtes Bauteil Ihren Anforderungen entspricht, und der Geltungsbereich des Zertifikats deckt möglicherweise nicht Ihren Prozess ab. Fordern Sie das Zertifikat an, prüfen Sie dessen Geltungsbereich und Ablaufdatum und qualifizieren Sie das Bauteil anschließend. Siehe ISO 9001.

IATF 16949 ist der Qualitätsmanagementstandard für die Automobilzulieferkette, ISO 13485 für Medizinprodukte und AS9100 für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Teile mit Lebensmittelkontakt unterliegen lebensmittelrechtlichen Vorschriften wie beispielsweise … HACCPIhr Produkt benötigt möglicherweise weitere Normen, beispielsweise für die elektrische Sicherheit. Normenrahmenwerke Listen Sie sie nach Branchen auf.

Die Lieferantenqualifizierung prüft, ob ein Lieferant Ihre Anforderungen an Qualität, Lieferzeit, Kosten und Compliance erfüllen kann. Definieren Sie die Anforderungen, prüfen Sie die Fähigkeiten und Zertifikate vorab, auditieren Sie den Lieferanten vor Ort oder remote, genehmigen Sie die ersten Teile mit einer Erstmusterprüfung, vereinbaren Sie einen Kontrollplan und Abnahmekriterien und fertigen Sie eine Pilotcharge vor Serienbestellungen an. Für kritische Teile qualifizieren Sie einen zweiten Lieferanten und überwachen Sie diesen kontinuierlich. Siehe Prüfung and the Pilotproduktion.

Die Erstbemusterung prüft, ob die ersten Teile einer neuen Fertigungsanlage alle Anforderungen der Zeichnung erfüllen und bestätigt somit deren Güte. PPAP (Production Part Approval Process) der Automobilindustrie belegt, dass der Prozess wiederholt konforme Teile herstellen kann. Das zugehörige Paket umfasst die Ergebnisse der Erstbemusterung, eine Prozess-FMEA, einen Kontrollplan, eine Messsystemanalyse und Fähigkeitsstudien mit bis zu 18 Elementen. In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird für Erstbemusterungen die Norm AS9102 verwendet. Siehe Erste Artikelüberprüfung, PFMEA, Die Kontrollplan Und Messsystemanalyse.

Überprüfung checks that the part was made to the specification. Validation checks that the part meets the need it was made for, in the conditions of use. Both are needed. See Validierung vs. Verifizierung.

Prüfen Sie die Stückliste und die Funktion jedes Bauteils, reduzieren Sie Toleranzen und Oberflächenbeschaffenheiten, die für die Funktion nicht erforderlich sind, verwenden Sie Standardmaterialien und -größen und berücksichtigen Sie den gewählten Fertigungsprozess. Vergleichen Sie Mengenrabatte und kalkulieren Sie die Kosten mangelhafter Qualität ein, bevor Sie das günstigste Angebot annehmen. Siehe So senken Sie die Produktkosten um 15 % Und Kosten für mangelhafte Qualität.

10. Jahr Jubiläum

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