Achten Sie auf die Schnittstellen: Eine Einführung in die Offsite-Fertigung

Jan 27, 2024

Gary Fischer

T Um Projektkosten und Zeitplanlängen zu reduzieren und gleichzeitig dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken, verlagern viele Eigentümer und Auftragnehmer Arbeiten von der Baustelle in eine Fertigungsanlage. Allerdings entstehen dadurch neue Hürden bei der Bewältigung von Schnittstellen und Toleranzen in Raum, Gewicht und Zeit. Es gibt jedoch wichtige Möglichkeiten, wie das Produktdesign – eine der fünf Schlüsselkomponenten für den Projekterfolg – ​​diese Herausforderungen bewältigen kann.

Bei der Verlagerung von Arbeiten an einen anderen Standort geht es darum, Rohmaterial, das typischerweise auf Lager oder in großen Mengen hergestellt wurde, so anzupassen, dass es für bestimmte Systeme und Standorte installiert werden kann. Ein einfaches Beispiel ist die Herstellung und Montage von Rohrspulen, die an einem bestimmten Ort installiert werden müssen, anstelle von Rohren beliebiger Länge, die überall angebracht werden können.

Durch die Verlagerung der Arbeit an einen anderen Standort wird auch die Anzahl der Produktionssysteme und Schnittstellen mehr als verdoppelt, die Engineering-Abfolge verändert sich und es entstehen neue Design- und Beschaffungsverbindungen. Typische Toleranzen, die bei Baustellenbaupraktiken verwendet werden, sind unzureichend. Bei unsachgemäßer Verwaltung werden Arbeitsgewinne außerhalb des Standorts schnell durch die Notwendigkeit zeitaufwändiger Reparaturen zunichte gemacht. Wenn Probleme den Arbeitsfluss unterbrechen, beginnen die Teams unweigerlich mit anderen Aufgaben, die möglicherweise nicht in der richtigen Reihenfolge sind. Dies führt zu unnötigem Arbeitsaufwand – und sprengt den Zeitplan.

Um Schnittstellen und Toleranzen zu verwalten, können Sie als Teil eines Design- und Konstruktionsteams Folgendes tun: Konzentrieren Sie sich auf Verbindungen, Schnittpunkte, Abschlüsse und Übergänge – die Bereiche, in denen zwei oder mehr Elemente integriert sind. Achten Sie außerdem genau auf die Schnittpunkte von zwei oder mehr außerhalb des Standorts hergestellten Komponenten, die nacheinander verbunden werden müssen. Wenn der erste benötigte Auftrag zu spät kommt und der zweite zu früh eintrifft, entsteht Mehrarbeit. Es ist viel besser, das Eintreffen der zweiten Komponente zu verzögern und die richtige Reihenfolge beizubehalten. Versuchen Sie nicht, die Reihenfolge für die späte Komponente neu zu ordnen, da dies sonst zu unbeabsichtigten Folgen führen kann.

Verwenden Sie nach Möglichkeit Entkopplungsstrategien und -techniken, um die Störung zu beseitigen oder zu trennen. Entwerfen Sie wichtige Schnittstellen für Leitungen, Kabelkanäle und Kabel. Dies erfordert Kreativität, ein sehr detailliertes Verständnis der Arbeitsabläufe und das genaue Wissen, wo sich alle Schnittstellen befinden.

Modellieren Sie Schnittstellen detailliert in 3D und legen Sie die erforderlichen Toleranzen fest. Das Potenzial für Fehlanpassungen ist im allgemeinen Bauwesen besonders groß, wenn aus Beton hergestellte Elemente nicht in der Lage sind, enge Bauteiltoleranzen einzuhalten, wie zum Beispiel vorgefertigte Fenster in gegossenen Betonwandöffnungen. Geben Sie Düsen für werkstattgefertigte Geräte an und geben Sie den Flanschwinkel, die Höhe und die Ausrichtung an. Dies ermöglicht die 3D-Modellierung von Rohrleitungen parallel zum Design des Anbieters.

Stellen Sie die externen Komponenten her, nachdem Sie detaillierte Messungen der passenden Feldkomponenten vorgenommen haben. Das könnte viel Ärger ersparen. Oder konstruieren Sie Komponenten vor Ort, nachdem externe Komponenten unter Verwendung der Bestandsabmessungen hergestellt wurden. Diese Maßnahmen sind zwar praktisch, stellen jedoch eine Art Pflaster dar. Ein viel besserer Ansatz ist die Erstellung von Vorlagen für kritische Offsite-Komponenten, um passende Komponenten vor Ort zu konstruieren. Schablonen für Gerätegrundplatten ermöglichen die genaue Platzierung der Ankerbolzen. Fertigen Sie externe Komponenten mit engeren Toleranzen als passende Komponenten. Der Schlüssel liegt darin, die Toleranzen auf beiden Seiten einer Schnittstelle zu verstehen und zu verstehen, wie gut sie kontrolliert und eingestellt werden können, um den Erfolg sicherzustellen.

Auch flexible Teile helfen. Verwenden Sie Flexrohre oder Flexrohre, um Verbindungen zwischen vorgefertigten Bauteilen herzustellen. Lassen Sie zwei Freiheitsgrade bei den Verbindungen, damit die Rohrleitungen nach der Montage endgültig geschnitten werden können. Verwenden Sie Kabelrinnen anstelle von Leitungen. Verwenden Sie proaktiv Designs, die nicht anfällig für Toleranzinkompatibilitäten sind. Anstelle herkömmlicher Ankerbolzen an Stahlsäulen sollten Sie Stangen mit vollem Gewinde bereitstellen, damit die Ankerbolzen vor Ort hergestellt und passend zugeschnitten werden können.

Noch problematischer sind Schnittstellen, an denen mehr als ein Auftragnehmer beteiligt ist und die minimiert werden sollten. In diesem Fall müssen Schnittstellen identifiziert und erforderliche Toleranzen festgelegt und überprüft werden. Bitten Sie die empfangende Partei, die bereitgestellten Montagetoleranzen offiziell zu akzeptieren.

Die Verwendung dieser Produktdesign-Ideen in Kombination mit anderen Schlüsselmethoden – Prozessdesign, Material- und Arbeitsbestandskontrolle, Kenntnis der Unterschiede in der Arbeitsdauer und einer maximalen durchschnittlichen Arbeitsgeschwindigkeit – erleichtert Ihnen den Einsatz der Offsite-Fertigung und stellt den Gesamterfolg des Projekts sicher.

Gary Fischer, PE, Geschäftsführer des Project Production Institute, kann unter www.projectproduktion.org erreicht werden.

Gary Fischer, PE, Geschäftsführer des Project Production Institute, kann unter www.projectproduktion.org erreicht werden.