Entwicklung eines Kostenmodells für verschiedene Varianten von Wirbelstrombremsen

Abstract

Angesichts der Umweltbelastung durch Feinstaubemissionen stellt sich auch im Transportwesen die Frage nach geeigneten und kosteneffektiven Technologien zur Reduzierung dieser Belastung. Eine geeignete Technologie ist dabei die Wirbelstrombremse. Das Ziel in der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, wie ein Kostenmodell entwickelt werden kann, um bewerten zu können, welche Variante die niedrigsten Herstellkosten aufweist. Dazu werden im ersten Schritt die marktüblichen Wirbelstromvarianten sowie der aktuelle Stand der Forschung untersucht. Die Analyse zeigt, dass eine gesteigerte Leistungsdichte und ein Verzögern bis zum Stillstand nur durch eine geänderte Materialstruktur als auch eine Kombination der Wirbelstrombremse mit einer Reibeinheit erreicht werden kann. Um diese Informationen kostentechnisch einzuordnen, werden die gebräuchlichen Kalkulationsmethoden getrennt nach Nachkalkulation und konstruktionsbegleitender Kalkulation betrachtet. Die Merkmale und Voraussetzungen der Methoden werden in Form einer Entscheidungsmatrix zusammengefasst. Diese wird genutzt, um die vorgestellten Kalkulationsmethoden mit den innerbetrieblichen Anforderungen zu spiegeln. Das Ergebnis besteht in der Materialkostenmethode. Darauf basierend wird eine Datenbank als Informationsbasis für die Entwicklung des Kalkulationstools gewählt. Dies ist die VDI 2225. Um diese dem Anwender in handhabbarer Form zur Verfügung zu stellen, wird ein Excelbasiertes Kalkulationstool entwickelt. Dieses beinhaltet das Eingeben der Varianten, eine grafische Auswertung und Gegenüberstellung der Varianten sowie eine detaillierte ABC-Analyse der kostenintensivsten Bauteile. Um die Methode zu testen, werden die drei Varianten, an denen das DLR forscht, in das Tool eingepflegt. Die vorliegende Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass die VDI 2225 zusammen mit dem entwickelten Kalkulationstool dem Anwender eine schnelle, einfach handhabbare und adaptive Entscheidungsgrundlage bietet. Insbesondere in einem frühen Stadium der Entwicklung ermöglicht die Anwendung der VDI 2225 einen ersten Variantenvergleich und eine erste Kostenabschätzung, bei der auch die kostentreibenden Bauteile identifiziert werden können. Um den Produktentstehungsprozess zukünftig in jedem Stadium kostentechnisch zu unterstützen, kann das Kalkulationstool erweitert oder durch andere Tools ergänzt werden.