Projektierungspraxis Verarbeitungsanlagen: Planungsprozess mit Berechnung und Simulation der Systemzuverlässigkeit
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer Vieweg
2014
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XV, 425 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783658023584 |
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1 EINFUEHRUNG 1
1.1 ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS 1
1.2 BEDEUTUNG DER VERARBEITUNGSANLAGEN 4
1.3 STELLUNG DER ANLAGE IM VERARBEITUNGSBETRIEB 6
1.4 DIE ANLAGE ALS TECHNISCHES SYSTEM 7
1.5 PLANUNG UND PROJEKTMANAGEMENT ALS TEIL EINER INVESTITION 13
1.6 PROJEKTLEITUNG UND PROJEKTABWICKLUNG 17
1.7 ZUR METHODIK DES BUCHES 21
1.8 ANWENDUNGSBEISPIELE 22
2 PLANUNG VON VERARBEITUNGSANLAGEN 25
2.1 GRUNDLAGEN DER PLANUNG 25
2.1.1 AUFGABEN, ABLAEUFE, PLANUNGSSTRATEGIE 25
2.1.2 AUFGABENSTELLUNGEN, GRUNDFAELLE DER PROJEKTIERUNG 29
2.2 PROJEKTIERUNGSPROZESS 30
2.2.1 GESAMTPROZESS 30
2.2.2 SCHRITTFOLGE DIMENSIONIEREN, STRUKTURIEREN, GESTALTEN 32
2.3 PROJEKTDOKUMENTATION 33
2.3.1 AUSARBEITUNG DER DOKUMENTE 33
2.3.2 INHALTE VON ANGEBOTEN 35
2.3.3 INHALTE VON AUSFUEHRUNGSPROJEKTEN 36
2.4 MITTEL ZUR RATIONELLEREN AUFGABENBEARBEITUNG 38
2.4.1 GRUNDSAETZE UND METHODEN 38
2.4.2 VERFAHREN UND HILFSMITTEL DER PLANUNG 42
2.4.3 NUTZUNG EDV 43
2.5 BESONDERHEITEN DER VERARBEITUNGSANLAGEN 45
2.5.1 VERARBEITUNGSGUT UND VERARBEITUNGSVERFAHREN 45
2.5.2 VERARBEITUNGSTECHNISCH BEDINGTE GUTSTROEME 48
2.5.3 MASCHINENTECHNISCHE AUSRUESTUNGEN - DIE ANLAGENELEMENTE . . 51
2.5.4 BETRIEB, STEUERUNG, PROZESSUEBERWACHUNG 55
2.5.5 RESTRIKTIONEN FUER DEN PROJEKTANTEN 58
IX
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X
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS
2.5.6 ANFORDERUNGEN AN KONSTRUKTION UND ENTWICKLUNG 59
2.6 BEISPIELE 60
2.6.1 VERFAHREN UND MASCHINENTECHNIK EINER SCHOKOLADENFABRIK 60
2.6.2 GUTSTROEME VON GETRAENKEABFUELLANLAGEN 63
3 BETRIEBSVERHALTEN DER ANLAGE UND IHRER ELEMENTE 65
3.1 BETRIEBSVERHALTEN UND SEINE EINFLUSSFAKTOREN 65
3.2 PRODUKTIVITAET 71
3.2.1 PRODUKTIVITAET EINER VERARBEITUNGSMASCHINE 71
3.2.2 ZEITGLIEDERUNG DES MASCHINENEINSATZES 75
3.2.3 PRODUKTIVITAET DER ANLAGE 77
3.3 ZUVERLAESSIGKEIT 78
3.3.1 PROBLEMSTELLUNG, GRUNDLAGEN, GRUNDBEGRIFFE 78
3.3.2 ZUVERLAESSIGKEITSKENNGROESSEN UND -PRIMAERDATEN 81
3.3.3 ERFASSUNG VON ZUVERLAESSIGKEITSPRIMAERDATEN 86
3.3.4 ZUVERLAESSIGKEITSARBEIT 88
3.4 EFFEKTIVITAET 89
3.4.1 EINLEITUNG 89
3.4.2 EFFEKTIVITAETSKRITERIEN 90
3.4.3 KOSTEN 92
3.4.4 NUTZEN 94
3.5 UMWELTBEZIEHUNGEN 95
3.6 BETRIEBSANALYSEN 96
3.6.1 ZIELE UND ETAPPEN DER ANALYSE 96
3.6.2 VORBEREITUNG 97
3.6.3 DURCHFUEHRUNG UND AUSWERTUNG 98
3.7 BEISPIELE 100
3.7.1 DATENERFASSUNG IN EINER BRAUEREI 100
3.7.2 ANALYSE EINER KAESEREIANLAGE 100
4 DIMENSIONIERUNG - AUSWAHL DER AUSRUESTUNGEN 107
4.1 WEGE UND AUSWAHLKRITERIEN 107
4.2 AUSWAHL DER HAUPTELEMENTE 109
4.2.1 AUSWAHLPROZESS ~ 109
4.2.2 AUSWAHL EINER MASCHINE AM BEISPIEL 111
4.3 AUSWAHL DER VERKETTUNGSELEMENTE 114
4.3.1 AUSWAHLPROZESS 114
4.3.2 FOERDERPRINZIP UND FUNKTIONEN DER VERKETTUNG 114
4.3.3 BESCHREIBUNG VON GUTSTROEMEN 120
4.3.3.1 ENTSCHEIDENDE EINFLUSSGROESSEN 120
4.3.3.2 ARTEN DER GUTSTROEME 122
4.3.3.3 KOPPLUNG VON GUTSTROEMEN 124
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS XI
4.3.3.4 SPEICHERPRINZIPE 127
4.3.3.5 AUSWAHLMOEGLICHKEITEN 128
4.4 ENTWICKLUNG NEUER VERKETTUNGSTECHNIK 130
4.4.1 ENTWICKLUNGSBEDARF 130
4.4.2 ANALYSE BEKANNTER LOESUNGEN 130
4.4.3 SYNTHESE NEUER KOPPELELEMENTE 132
4.5 BEISPIELE 134
4.5.1 ANGEBOT ZUM HERSTELLEN VON SCHOKOLADENMASSE 134
4.5.2-- LOESUNGSKONZEPT FUER EIN KOPPELELEMENT 137
5 STRUKTURIERUNG - TECHNOLOGISCHE STRUKTUR 145
5.1 GRUNDSTRUKTUREN, BAUSTEINE, KOPPLUNGSKRITERIEN 145
5.1.1 GRUNDSTRUKTUREN 145
5.1.2 STRUKTURBAUSTEINE 148
5.1.2.1 ELEMENTE . . . 148
5.1.2.2 REIHENSYSTEME 150
5.1.2.3 PARALLELSYSTEME 151
5.1.2.4 BAUSTEINE KOMPLIZIERTER STRUKTUR 154
5.1.3 BAUSTEINKOMBINATION UND KOPPLUNGSKRITERIEN 155
5.2 SYSTEMSTRUKTURIERUNG UND ERZEUGNISENTWICKLUNG 157
5.2.1 BEWAEHRTE ABLAEUFE ZUR STRUKTURIERUNG 157
5.2.2 ANFORDERUNGEN AN DEN MTA-PROJEKTANTEN 158
5.2.3 ERZEUGNISENTWICKLUNG 160
5.3 BERECHNUNG STOCHASTISCHER PROZESSE 161
5.3.1 ANWENDUNG KLASSISCHER ZUVERLAESSIGKEITSTHEORIE 161
5.3.2 ANWENDUNG PRAKTIKABLER BERECHNUNGSVERFAHREN 162
5.3.3 WANN ANALYTISCHE BERECHNUNG, WANN SIMULATION? 164
5.4 BERECHNUNG VON ELEMENTEN 165
5.5 BEISPIELE 168
5.5.1 VORPROJEKT EINER VERPACKUNGSANLAGE FUER HARTKARAMELLEN - TEIL 1 .
168
5.5.2 STRUKTURIERUNG UND GESTALTUNG EINER SPINNEREI 171
5.5.3 ANLAGENSTRUKTUR ERFORDERT NEUE KOPPELELEMENTE 180
6 GESTALTUNG - RAEUMLICHE ANORDNUNG, LAYOUT 183
6.1 GRUNDLAGEN UND ZIELE DES LAYOUT 183
6.2 RAEUMLICHE GEGEBENHEITEN UND RAUMANFORDERUNGEN 185
6.2.1 INDUSTRIEBAUWERKE 185
6.2.2 RAEUMLICHE EINFLUSSFAKTOREN 187
6.2.3 MONTAGEANFORDERUNGEN 189
6.2.4 INSTANDHALTUNGSASPEKTE 191
6.2.5 STOEREINFLUESSE 191
6.3 STANDORTBESTIMMUNG 191
XII
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS
6.3.1 EINORDNUNG EINER PRODUKTIONSSTAETTE IN DEN BETRIEB 191
6.3.2 BESTIMMUNG DES ANLAGENSTANDORTES 192
6.3.3 FLAECHEN- UND RAUMBEDARF 194
6.4 ERARBEITUNG DES LAYOUT 198
6.4.1 METHODEN, HILFSMITTEL, PLANUNGSFORTSCHRITT 198
6.4.2 OBJEKTE UND IHRE DARSTELLUNG 199
6.4.3 ANORDNUNG UND VERKETTUNG VON OBJEKTEN 202
6.4.4 SYSTEMTYPEN UND GESTALTUNGSMOEGLICHKEITEN 205
6.4.5 VOM RAUMKONZEPT ZUM LAYOUT 206
6.4.5.1 ENTWURFSSTRATEGIE 206
6.4.5.2 ENTWURF AM ANLAGENBEISPIEL 208
6.5 AUSGEWAEHLTE STANDORTFAKTOREN UND LAYOUTANFORDERUNGEN 210
6.5.1 ARBEITSPLATZ 210
6.5.2 SICHERHEITSABSTAENDE 213
6.5.3 MASSANGABEN IM LAYOUT 215
6.5.4 WEITERE STANDORTFAKTOREN IM UEBERBLICK 217
6.6 BEISPIELE 218
6.6.1 VORPROJEKT EINER VERPACKUNGSANLAGE FUER HARTKARAMELLEN - TEIL 2 .
218
6.6.2 HOCHLEISTUNGS-VERPACKUNGSSYSTEM FUER KLEINSTUECKIGE GUETER 224
7 ANIAGENREALISIERUNG 227
7.1 PROJEKTMANAGEMENT DER REALISIERUNG 227
7.2 AUSFUEHRUNGSPLANUNG UND AUSFUEHRUNGSPROJEKT 232
7.2.1 PRAEZISIERUNG DER AUFGABENSTELLUNG 232
7.2.2 PLANUNGSMETHODIK UND PROJEKTINHALTE 233
7.2.3 PLANUNGSTECHNIKEN 236
7.2.3.1 PROJEKTABLAUF-UND TERMINPLANUNG 236
7.2.3.2 KAPAZITAETSPLANUNG 239
7.2.4 TEILE DER PROJEKTDOKUMENTATION 246
7.2.4.1 ALLGEMEINER TEIL 246
7.2.4.2 TECHNISCH-TECHNOLOGISCHER TEIL 247
7.2.4.3 OEKONOMISCHER TEIL 247
7.2.4.4 KOMMERZIELLER TEIL 248
7.2.4.5 ORGANISATORISCHER TEIL 248
7.2.4.6 VORSCHRIFTEN UND SCHUTZNACHWEISE 248
7.2.4.7 GENEHMIGUNGEN 250
7.2.4.8 WEITERE REALISIERUNG 251
7.2.5 BEISPIELE ZUR PROJEKTDOKUMENTATION 251
7.2.5.1 BALKENPLAN ZUR ZEITLICHEN PROJEKTABWICKLUNG 251
7.2.5.2 NETZPLAN ZUM ZEITABLAUF 252
7.2.5.3 BETRIEBSVORSCHRIFTEN 257
7.2.5.4 SPEZIFIKATION ROHSTOFFE 257
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS XIII
7.3 MATERIELLE REALISIERUNG 258
7.3.1 BESCHAFFUNG UND FERTIGUNG 258
7.3.2 VERSAND, TRANSPORT, EINLAGERUNG 260
7.3.3 MONTAGE 260
7.3.4 FUNKTIONSPROBE, PROBEBETRIEB, MAENGELBESEITIGUNG 262
7.3.5 ERPROBUNG, LEISTUNGSFAHRT, RESTMAENGELBESEITIGUNG 264
7.3.6 UEBERGABE/UEBERNAHME, INBETRIEBNAHME 266
7.3.7 GEWAEHRLEISTUNG, SERVICE 266
7.4 IMMATERIELLE LEISTUNGEN 267
7.4.1 MITWIRKUNGSHANDLUNGEN DES PROJEKTTEAMS 267
7.4.2 SCHULUNG DES BETREIBERPERSONALS 268
7.4.3 RECHNUNGSLEGUNG UND NACHKALKULATION 268
7.4.4 HANDLUNGEN ZUM PROJEKTABSCHLUSS 270
7.5 NACHKONTAKTE, INFORMATIONSRUECKFLUESSE 270
8 BERECHNUNGEN ZUR STRUKTURIERUNG 273
8.1 BERECHNUNG VON REIHENSYSTEMEN IN FESTER VERKETTUNG 273
8.1.1 REDUNDANZLOSE REIHENSYSTEME 273
8.1.2 REIHENSYSTEME MIT INTERNER ELEMENTREDUNDANZ 275
8.1.3 BEISPIELE ZU REIHENSYSTEMEN 275
8.2 BERECHNUNG VON REIHENSYSTEMEN IN LOSER VERKETTUNG 277
8.2.1 VORBETRACHTUNG UND AUSWAHL GEEIGNETER MODELLE 277
8.2.2 REIHENSYSTEME OHNE INTERNE ELEMENTREDUNDANZ 280
8.2.3 REIHENSYSTEME MIT INTERNER ELEMENTREDUNDANZ 283
8.2.4 BERECHNUNGSBEISPIEL - TEIL 1: VERLAUF V =
F(SPEICHERGROESSE) 285
8.3 BERECHNUNG VON PARALLELSYSTEMEN 288
8.3.1 PARALLELSYSTEME OHNE RESERVEELEMENTE 288
8.3.2 PARALLELSYSTEME MIT RESERVEELEMENTEN 291
8.3.2.1 VORBEMERKUNG 291
8.3.2.2 ITERATIONSMETHODE 292
8.3.2.3 PARALLELSYSTEM ALLGEMEIN 293
8.3.2.4 PARALLELSCHALTUNG EINER GROESSEREN ANZAHL ELEMENTE 295
8.3.3 BEISPIELE 297
8.3.3.1 PARALLELSYSTEME OHNE RESERVEELEMENTE 297
8.3.3.2 PARALLELSYSTEM MIT RESERVEELEMENT 300
8.4 TEILSYSTEME KOMPLIZIERTER STRUKTUR 301
8.5 BERECHNUNG DER ANLAGENVERFUEGBARKEIT 302
8.5.1 ANWENDUNG DES REDUKTIONSVERFAHRENS 302
8.5.2 AUSFALL- UND ERNEUERUNGSRATE VON TEILSYSTEMEN 305
8.5.2.1 MOTIVATION 305
8.5.2.2 ERNEUERUNGSRATE VON REIHENSYSTEMEN 305
8.5.2.3 ERNEUERUNGSRATE VON PARALLELSYSTEMEN 307
XIV
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS
8.5.3 ZUVERLAESSIGKEITSOPTIMALE STRUKTUREN 308
8.5.3.1 BETRIEBSSTRATEGIE UND STOERUNGSSPEICHER 308
8.5.3.2 WIRTSCHAFTLICH OPTIMALE GROESSE VON STOERUNGSSPEICHERN . . 308
8.5.3.3 VERFUEGBARKEITSMAXIMALE FUELLMENGE
VON STOERUNGSSPEICHERN 310
8.5.4 BEISPIELE 311
8.5.4.1 BERECHNUNG DER ANLAGENVERFUEGBARKEIT
IM REDUKTIONSVERFAHREN 311
8.5.4.2 BERECHNUNG DER OPTIMALEN SPEICHERGROESSE - TEIL 2 315
9 SIMULATION VON VERARBEITUNGSANLAGEN 319
9.1 DEFINITION UND EINGRENZUNG 319
9.2 GRUNDLAGEN DER SIMULATION 321
9.2.1 TRENNUNG VON URSACHE UND WIRKUNG 321
9.2.2 STATISTISCHE SICHERHEIT 323
9.2.3 ERGEBNISSICHERHEIT DER SIMULATION 325
9.2.4 EINBEZIEHUNG DER PRODUKT- UND FORMATVIELFALT 330
9.2.5 BERUECKSICHTIGUNG DER ANFAHRPHASE 331
9.3 VORGEHEN BEI EINEM SIMULATIONSPROJEKT 332
9.3.1 UEBERBLICK UND EINORDNUNG NOTWENDIGER ARBEITSSCHRITTE 332
9.3.2 AUFGABENDEFINITION BIS DATENBESCHAFFUNG 333
9.3.2.1 AUFGABENDEFINITION 333
9.3.2.2 SIMULATIONSMETHODEN 334
9.3.2.3 SIMULATIONSWERKZEUGE UND SIMULATIONSFUEHRENDE 336
9.3.2.4 DATENBESCHAFFUNG 337
9.3.3 SYSTEMGRENZEN UND ABSTRAKTION 341
9.3.3.1 FESTLEGUNG DER SYSTEMGRENZEN, ABSTRAKTION DER MODELLE . 341
9.3.3.2 FESTLEGUNG DER SKALIERUNG 344
9.3.4 MODELLIERUNG 345
9.3.4.1 STRUKTURABBILDUNG 345
9.3.4.2 PARAMETRIERUNG 346
9.3.5 SIMULATION VON VARIANTEN UND AUSWERTUNG 347
9.4 ENTSCHEIDUNGSUNTERSTUETZUNG FUER SPEICHEREINSATZ 350
9.4.1 AUFGABENSPEKTRUM 350
9.4.2 VORGEHENSWEISE - ENTSCHEIDUNGSSTRATEGIE 351
9.4.3 BESONDERER EINFLUSS DES AUSFALLVERHALTENS 354
9.4.4 SPEICHERPOSITION IN DER ANLAGE 357
9.4.5 SPEICHEREINSATZ BEI PARALLELVERKETTUNG 359
10 WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE 361
10.1 BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN 361
10.2 INVESTITIONSRECHNUNGEN ZUM VORHABEN 366
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS XV
10.2.1 KOSTENVERGLEICH 366
10.2.2 GEWINNVERGLEICH 369
10.2.3 RENTABILITAETSVERGLEICH 370
10.2.4 AMORTISATIONSVERGLEICH 372
10.2.5 KAPITALWERTVERFAHREN 373
10.3 KOSTEN DES VORHABENS 374
10.3.1 KOSTENBESTANDTEILE 374
10.3.2 KOSTENPLANUNG 377
10.3.3 KOSTENRECHNUNG UND KOSTENKONTROLLE 378
10.4 AUFWAND UND KOSTEN VON PLANUNGSPHASEN 379
10.4.1 AUFWAND VON PLANUNGSPHASEN ALLGEMEIN 379
10.4.2 AUFWAND UND KOSTEN VON PROJEKTIERUNGSLEISTUNGEN 381
10.4.3 PREISKALKULATION FUER PLANUNGSAUFWENDUNGEN 382
10.4.4 HONORARE UND KOSTENKALKULATION AUF BASIS HOAI 385
10.5 BEISPIEL ZU KOSTEN UND AUFWAND EINER PROJEKTPHASE 387
11 VERTRAGSMANAGEMENT 391
11.1 VORBEMERKUNG 391
11.2 BEZIEHUNG ZU ANDEREN MANAGEMENTELEMENTEN 391
11.3 LEISTUNGSGEGENSTAENDE UND VERTRAGSARTEN 392
11.4 VERTRAGSFORMEN 395
11.5 VERTRAGSGESTALTUNG 396
11.5.1 ANWENDBARES RECHT 396
11.5.2 VERTRAGSINHALTE, MUSTERVERTRAEGE 398
11.6 ABSCHLUSS UND AENDERUNG VON VERTRAEGEN 399
11.7 ZU AUSGEWAEHLTEN VERTRAGSINHALTEN 400
11.7.1 VERTRAGSGEGENSTAND UND SEINE SPEZIFIKATION 400
11.7.2 PREIS UND ZAHLUNGSBEDINGUNGEN 401
11.7.3 QUALITAETS-UND ABNAHMEBEDINGUNGEN 404
11.7.4 MITWIRKUNGSHANDLUNGEN DES AUFTRAGGEBERS 404
11.7.5 GESCHAEFTSBEDINGUNGEN UND WEITERE BESTIMMUNGEN 405
ANHANG 407
LITERATUR 411
SACHVERZEICHNIS 421 |
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