Wenn zwei Lieferanten dasselbe 3D-Modell erhalten, warum unterscheiden sich ihre Angebote für einen CNC-Prototyp trotzdem? Das Modell zeigt die Grundform. Es enthält jedoch nicht immer alle Vorgaben für Fertigung, Oberflächenbehandlung, Prüfung, Dokumentation und Versand. Diese stehen häufig in der Zeichnung, in einem annotierten Modell, in den RFQ-Hinweisen oder in den Annahmen des Fertigungsbetriebs.
Ohne diesen Leistungsumfang lässt sich kein sinnvoller Preisvergleich durchführen. Ein niedriger Betrag kann weniger Arbeit abdecken. Ein höherer kann eine festgelegte Werkstoffsorte, eine zweite Aufspannung, eine externe Oberflächenbehandlung oder einen Prüfbericht enthalten, den das andere Angebot ausschließt.
Die kurze Antwort:
Beginnen Sie mit dem freigegebenen Teiledatensatz. Ordnen Sie jede Zeichnungsangabe einem Fertigungsschritt, einer Prüfung oder einer externen Leistung zu. Vergleichen Sie anschließend dieselbe Losgröße, Oberflächenbehandlung, Nachweise, Termine und Lieferbedingungen. Lassen Sie alle Annahmen schriftlich festhalten.
Ein Angebot für einen CNC-Prototyp beschreibt den Leistungsumfang – nicht nur einen Maschinenstundensatz
Der Maschinenstundensatz ist nur eine Eingangsgröße. Für die Planung ist es hilfreicher, einmalige Arbeit von dem Aufwand zu trennen, der bei jedem Teil erneut anfällt. Ebenso sollten interne Fertigung, externe Prozesse und Lieferung getrennt betrachtet werden.
| Umfangsgruppe | Typische enthaltene Arbeit | Frage an den Lieferanten |
|---|---|---|
| Einmaliger Aufwand | Dateiprüfung, Fertigungsplanung, Programmierung, Vorrichtung oder bearbeitete Weichbacken, Rüsten und Nachweis des ersten Laufs. | Welche Positionen fallen nur einmal an und können sie bei einer Wiederholbestellung erneut verwendet werden? |
| Aufwand je Teil | Rohmaterial, Bearbeitungszeit, Werkzeugverschleiß, Handhabung, Zwischenprüfungen und Ausschussrisiko für den gewählten Fertigungsweg. | Welche Werkstoffsorte, Stückzahl und Fertigungsfolge wurden angenommen? |
| Qualität und Nachweise | Teileprüfung, Stichprobenplan, geeignete Messungen auf einem Koordinatenmessgerät (KMG), Erstmusterprüfung (FAI) und vereinbarte Aufzeichnungen. | Welche Merkmale werden wie häufig, mit welchem Mittel und mit welchem Ergebnisbericht geprüft? |
| Externe Leistungen | Wärmebehandlung, Beschichtung, Galvanik, Spezialreinigung, Kennzeichnung oder an einen Unterauftragnehmer vergebene Arbeit. | Enthält der Preis Transport, Maskierung, Zertifikate und eine Prüfung nach dem externen Prozess? |
| Lieferung | Verpackung, Exportdokumente, Fracht, mögliche Abgaben und die vereinbarte Lieferregel. | Welche Lieferregel und welcher benannte Ort gelten? Bei Verwendung der Incoterms® Rules sind Regel, Ort und Version anzugeben, zum Beispiel FCA Zhuhai, China, Incoterms® 2020. |
Dieses Modell dient der Planung und ist keine feste Kalkulationsformel. Der Anteil jeder Gruppe ändert sich je nach Teil, Auftrag und Fertigungsbetrieb.
Dasselbe 3D-Modell, drei Wege zur eindeutigen Produktdefinition
Betrachten Sie ein beispielhaftes Haltermodell. Die folgenden Varianten sind hypothetisch. Es handelt sich weder um Kundenaufträge noch um Produktionszeichnungen oder echte Angebote.
| Anfrageweg | Unterlagen des Lieferanten | Folge bei der Angebotsprüfung | Vergleichsrisiko |
|---|---|---|---|
| A. Nur die Form | Ein neutrales 3D-Modell und die Angabe „Standardtoleranz“. | Der Betrieb muss Werkstoffsorte, Gewinde, allgemeine Grenzwerte, Oberflächenbehandlung und Abnahmeregeln wählen oder nachfragen. | Hoch. Jedes Angebot kann andere Annahmen enthalten. |
| B. Pauschale Kontrolle | Dasselbe Modell mit engen allgemeinen Toleranzen, feiner Oberflächenstruktur und vollständigen Berichten für das ganze Teil. | Mehr Merkmale können zusätzliche Fertigungs- oder Prüfschritte erfordern, obwohl die Funktion sie nicht benötigt. | Weniger offene Punkte, aber möglicherweise ein größerer Umfang als konstruktiv erforderlich. |
| C. Funktionsbezogene Kontrolle | Dasselbe Modell mit einem freigegebenen Datensatz, der Bezugsmerkmale – reale Flächen oder Merkmale zur Festlegung von Punkten, Achsen oder Ebenen – sowie kritische Merkmale, lokale Oberflächenanforderungen, Behandlung und Nachweise benennt. | Der Betrieb kann nach den benannten Abnahmeregeln planen und verbleibende offene Punkte kennzeichnen. | Meist die klarste Grundlage, wenn die Anforderungen von der Konstruktionsverantwortung freigegeben wurden. |
Weg C bedeutet nicht, pauschal alle Anforderungen zu lockern. Er bedeutet, zu benennen, was das Teil benötigt und wo es gilt. Nur die Konstruktionsverantwortung kann Änderungen an Toleranz, Werkstoff oder Oberflächenbehandlung freigeben. Der Betrieb kann eine markierte Änderung vorschlagen, darf den freigegebenen Datensatz aber nicht stillschweigend ändern.
| Nr. | Zeichnungshinweis | Frage vor dem Angebotsvergleich |
|---|---|---|
| 1 | Schriftfeld und Revision | Welche allgemeinen Regeln gelten und welche Datei ist maßgeblich? |
| 2 | Kritische Bohrung und Bezug | Welcher Prozess und welches Messverfahren können die Anforderung nachweisen? |
| 3 | Oberflächenstruktur an einer benannten Fläche | Ist sie funktional und lokal, und wird sie vor oder nach der Oberflächenbehandlung geprüft? |
| 4 | Gewinde, Tiefe und Werkzeugzugang | Kann ein ausreichend stabiles Werkzeug das Merkmal aus der geplanten Aufspannung erreichen? |
| 5 | Prüf- und Berichtsumfang | Welche Merkmale, Stichproben und Aufzeichnungen werden verlangt? |
Jede Zeichnungsangabe mit Fertigung, Prüfung und offener Frage verknüpfen
Lesen Sie die Zeichnung vom Schriftfeld bis zu den kritischen Merkmalen. Benennen Sie für jede Anforderung die Fertigungsarbeit, die Abnahmeprüfung, den zu liefernden Nachweis und den Punkt, der vor der Kalkulation offen bleibt.
| Zeichnungs- oder RFQ-Anforderung | Fertigungsarbeit | Abnahmeprüfung | Zu liefernder Nachweis | Offene Angebotsfrage |
|---|---|---|---|---|
| Revision, Einheiten und allgemeine Toleranz | Einen Fertigungsweg wählen, der die allgemeinen Grenzwerte der Zeichnung einhalten kann. | Die benannten Regeln auf die richtige Revision und Einheit anwenden. | Die geforderten Messwerte, den Prüfbericht oder das benannte Zertifikat senden. | Welche Datei, Normausgabe, Toleranzklasse und Einheiten sind maßgeblich? |
| Bezug und geometrische Kontrolle | Das Teil anhand der benannten Bezugsmerkmale positionieren und erneut aufspannen. | Das Merkmal aus denselben Bezügen prüfen. | Das in der RFQ geforderte Ergebnis senden. | Kann der Betrieb die Bezugsaufspannung reproduzieren und die Kontrolle messen? |
| Kritische Bohrung, Passung oder zugeordnetes Merkmal | Einen stabilen Fertigbearbeitungsschritt wählen und das Merkmal bei späteren Prozessen schützen. | Ein geeignetes Prüfmittel oder Messverfahren verwenden. | Den geforderten Prüfwert oder das Ergebnis senden. | Welches Gegenstück gehört dazu und welches Ergebnis muss bestanden werden? |
| Oberflächenstruktur an einer benannten Fläche | Werkzeugweg und Fertigbearbeitung für diese Fläche planen, nicht pauschal für das ganze Teil. | Den festgelegten Wert bei Bedarf an der benannten Fläche prüfen. | Fläche und gefordertes Ergebnis dokumentieren. | Welche Fläche ist funktionsrelevant und gilt die Anforderung nur lokal? |
| Beschichtung oder Galvanik | Aufmaß, Maskierung, Gestelle und Handhabung mit dem externen Betrieb planen. | Maße in der festgelegten Phase vor oder nach der Behandlung prüfen. | Das geforderte Prozesszertifikat und Prüfergebnis senden. | Welcher Prozess, Dickenbereich, Farbton, welche Maskierflächen und Zertifikate sind erforderlich? |
| Gewinde, tiefe Tasche oder Innenecke | Werkzeugzugang, Reichweite, Fräsergröße, Spanabfuhr und zusätzliche Aufspannungen prüfen. | Tiefe, Form und Lage mit einem geeigneten Verfahren prüfen. | Das geforderte Gewinde-, Tiefen- oder Lageergebnis dokumentieren. | Welches Merkmal bestimmt die Funktion, und dürfen Form oder Zugang geändert werden? |
| Erstmusterprüfung (FAI) | Freigegebene Revision und vereinbarten Fertigungsweg für den ersten Lauf festhalten. | Die im vereinbarten FAI-Umfang benannten Merkmale prüfen. | Vereinbartes Erstmusterformular, Ergebnisse und Aufzeichnungen senden. | Welche FAI-Norm, Ausgabe, welches Formular, welche Merkmale und welcher Freigabeweg gelten? |
| Daten eines Koordinatenmessgeräts (KMG) | Tasterzugang freihalten und eine nötige Fixierung für die Messung planen. | Die benannten Merkmale aus den vereinbarten Bezügen prüfen, wenn ein KMG dafür geeignet ist. | Die geforderte KMG-Ergebnisdatei oder den Bericht senden. | Welche Merkmale benötigen KMG-Daten und ist eine andere Methode geeignet? |
Die hier genannten Normen zur Produktdefinition legen keinen festen Preisaufschlag für eine Toleranz oder ein Symbol fest. Sie regeln, wie Anforderungen angegeben werden. Teil, Fertigungsweg und Nachweisplan bestimmen die Arbeit.
Auch bei vollständiger Zeichnung bestimmt die Geometrie den Fertigungsweg
Eine Zeichnung kann vollständig sein und die Bearbeitung dennoch anspruchsvoll bleiben. Die Geometrie bestimmt Werkzeugzugang, Werkzeugwahl, Unterstützung und die Zahl der nötigen Positionierungen.
- Kleine Innenradien begrenzen die Fräsergröße. Ein kleineres Werkzeug kann mehr Bahnen oder eine Nachbearbeitung benötigen, um das von einem größeren Werkzeug stehen gelassene Material zu entfernen.
- Tiefe oder verdeckte Taschen können eine größere Werkzeugauskragung erfordern. Auskragung, Halterfreiheit, Spanabfuhr und Steifigkeit der Aufspannung müssen gemeinsam geprüft werden.
- Dünne oder hohe Wände können sich beim Materialabtrag bewegen. Werkstoffsteifigkeit, Unterstützung, Reihenfolge und Schlichtaufmaß sind zu berücksichtigen. Es gibt keine universelle Mindestwand für alle Werkstoffe und Höhen.
- Merkmale auf mehreren Seiten können erneutes Aufspannen oder Mehrachszugang erfordern. Weniger Aufspannungen können helfen, doch eine 5-Achs-Maschine ist nicht automatisch die kostengünstigste Lösung.
- Gewinde und kleine Bohrungen benötigen ausreichenden Werkzeugzugang und eine eindeutige Tiefenangabe. Sacklochtiefe, nutzbares Gewinde, Bohrerspitze und Durchbruch sind unterschiedliche Anforderungen.
Eine hilfreiche fertigungsgerechte Rückmeldung kennzeichnet das konkrete Merkmal und erklärt den Zielkonflikt. Sie verwendet keine pauschale Regel für Radius, Wand oder Tiefe bei jedem Teil.
Vier Kostentreiber liegen oft außerhalb der Geometrie
Werkstoff und Lieferzustand
„Aluminium“, „Edelstahl“ oder „Kunststoff“ ist keine vollständige Werkstoffangabe. Nennen Sie Sorte und Lieferzustand, die die Konstruktion verlangt. Auch Halbzeugform und Verfügbarkeit spielen eine Rolle. Ein Ersatzwerkstoff muss den Freigabeweg von Konstruktion und Einkauf durchlaufen; er ist keine stillschweigende Kostenänderung.
Stückzahl und Wiederholaufträge
Programmierung, Rüsten und Vorrichtungsarbeit können einmal pro Los anfallen. Werkstoff, Bearbeitung, Handhabung und viele Prüfungen wiederholen sich. Lassen Sie einmalige Positionen ausweisen und klären Sie, ob sie wiederverwendet werden können. Prüfen Sie bei einer Wiederholbestellung, ob Modell, Zeichnung, Werkstoff und Prozessrevision unverändert sind.
Oberflächenbehandlung und Sonderprozesse
Definieren Sie den Prozess, bei Bedarf Farbton oder Klasse, Maskier- und Sichtflächen, Abnahmekriterien für das Erscheinungsbild sowie geforderte Zertifikate. Geben Sie an, welche Maße nach der Behandlung gelten. Die bloße Bezeichnung eines Finishs kann diese Punkte offenlassen.
Vorlaufzeit und Lieferung
Ein dringender Termin kann Kapazität, Beschaffung, externe Prozessplanung und Fracht verändern. Geben Sie den benötigten Ankunftstermin und das Ziel an, nicht nur „so schnell wie möglich“. Fragen Sie, welchen Termin der Lieferant nach der Konstruktionsprüfung verbindlich nennen kann.
Vor einer Neuberechnung eine kontrollierte Zeichnungs-Redline erstellen
Wenn ein Angebot hoch erscheint oder zwei Preise weit auseinanderliegen, sollten Sie nicht zuerst nach einem Rabatt fragen. Ermitteln Sie zunächst die Unterschiede im Leistungsumfang.
- Ausgangsbasis festschreiben. Legen Sie dasselbe Modell, dieselbe Zeichnungsrevision, Einheiten, Werkstoff, Stückzahl und dasselbe Datum in ein RFQ-Paket.
- Funktionskritische Merkmale kennzeichnen. Verknüpfen Sie jedes Merkmal mit Gegenstück, Bezug oder Abnahmeanforderung.
- Pauschale Anforderungen finden. Fragen Sie die Konstruktionsverantwortung, ob eine allgemeine Toleranz, Oberflächenanforderung oder Berichtspflicht lokal begrenzt werden kann. Der Einkauf darf diese Änderung nicht selbst genehmigen.
- Prozessübergaben prüfen. Klären Sie, welche Maße vor und nach Wärmebehandlung, Beschichtung oder einem anderen externen Prozess gelten.
- Nachweis an das Risiko anpassen. Definieren Sie, was wie häufig, mit welcher Methode geprüft und welcher Bericht geliefert wird. Verwenden Sie „vollständige Prüfung“ nicht ohne Definition.
- Jeden offenen Punkt dokumentieren. Der Lieferant sollte Annahmen und Ausschlüsse nennen. Klären Sie sie, bevor Sie die endgültigen Angebote vergleichen.
Die Redline bleibt ein Fragenkatalog, bis die Konstruktionsverantwortung sie freigibt. Bewahren Sie die alte Revision, die genehmigte Antwort und die endgültige RFQ zusammen auf.
Eine prüfbare RFQ für den CNC-Prototyp erstellen
Senden Sie genügend Informationen, damit der Lieferant das Teil planen und offene Punkte benennen kann:
- Teilenummer und RFQ-Kennung des Käufers;
- native CAD-Datei, wenn hilfreich, sowie STEP als neutrales 3D-Austauschformat, Parasolid oder ein anderes vereinbartes 3D-Format;
- freigegebene Zeichnung oder vollständig annotiertes 3D-Modell mit Revision und Einheiten;
- genauer Werkstoff, Sorte, Lieferzustand und freigegebene Einschränkung der Halbzeugform;
- Prototypenstückzahl und spätere Losgrößen, die getrennt kalkuliert werden sollen;
- Oberflächenbehandlung, Farbton, Maskierung, Aussehen und nach dem Prozess geltende Maße;
- kritische Merkmale, Bezugskonzept, Gegenstück und freigegebene Passungsangaben;
- Prüfumfang, Stichprobe, Messdaten, Erstmusterbericht und geforderte Zertifikate;
- Währung, Stück- oder Losbasis, Steuer- und Zollbasis, Angebotsgültigkeit und Zahlungsbedingungen;
- Zielankunft, benannter Lieferort, Verpackungsbedarf, genaue Lieferregel und gegebenenfalls deren Version; sowie
- Liste offener Entscheidungen mit zuständiger Stelle und erforderlichem Antwortdatum.
Eine vollständige 2D-Zeichnung ist nicht die einzig mögliche Produktdefinition. Ein annotiertes 3D-Modell kann maßgeblich sein, wenn es als freigegebene Definition festgelegt wurde. Geben Sie an, welcher Datensatz gilt. Der Lieferant darf nicht zwischen widersprüchlichen Modellen und Zeichnungen raten müssen.
Vor der Wahl des günstigeren Angebots den Leistungsumfang abgleichen
Legen Sie jedes Angebot neben die freigegebene RFQ. Füllen Sie eine Lücke nicht mit einer eigenen Annahme.
- Identität: Nennen beide Angebote dieselbe Teilenummer, RFQ, Modell- und Zeichnungsrevision?
- Teileumfang: Verwenden beide denselben Werkstoff, Lieferzustand, dieselbe Stückzahl, Merkmale, Oberflächenbehandlung und externe Prozesse?
- Nachweise: Benennen beide, was geprüft wird, welche Stichprobe gilt und welche Berichte oder Zertifikate geliefert werden?
- Einmaliger Aufwand: Weist ein Angebot Werkzeug-, Programmier-, Rüst- oder Prüfvorbereitungsaufwand separat aus?
- Kaufmännische Grundlage: Nutzen beide dieselbe Währung, Stück- oder Losbasis, Steuer- und Zollbehandlung, Zahlungsbedingungen und Gültigkeitsdauer?
- Lieferung: Verwenden beide denselben Zieltermin, dieselbe genaue Lieferregel, den benannten Ort und gegebenenfalls dieselbe Regelversion?
- Lücken: Lässt ein Angebot eine Position aus, nennt sie optional oder schlägt eine fertigungsgerechte Änderung vor, die noch freigegeben werden muss?
Kennzeichnen Sie jede Abweichung und lassen Sie sie in klaren Worten bestätigen. Bewahren Sie die Antwort zusammen mit dem Angebot auf. Die niedrigere Zahl ist erst sinnvoll, wenn der Umfang übereinstimmt.
Quellen und Hinweise zu Normen
Dieser Leitfaden verwendet Normen als Kommunikationsmittel, nicht als Preistabellen. Die folgenden Primärquellen stützen das Modell zur Abgrenzung des Leistungsumfangs:
- NIST Design for Cost trennt in der Fertigungskostenschätzung unter anderem Material-, Maschinen-, Zeit-, Arbeits- und Werkzeugaufwand.
- ASME Y14.5 behandelt Bemaßung und Tolerierung in Zeichnungen und digitalen Modellen; die Norm enthält keinen allgemeinen Preisaufschlag für Toleranzen.
- ASME Y14.41 behandelt digitale Produktdefinitionsverfahren, einschließlich der Verwendung eines 3D-Modells als freigegebene Definition.
- ISO 2768-1 behandelt allgemeine Toleranzen für Längen- und Winkelmaße ohne einzelne Toleranzangabe. Wenn ein Projekt darauf verweist, sind Ausgabe sowie zutreffende Klasse oder Tabelle anzugeben.
- IAQG 9102 standardisiert die Erstmusterprüfung vor allem für Luftfahrt, Raumfahrt und Verteidigung. In anderen Branchen sollte sie nur nach Vereinbarung mit benannter Ausgabe und Lieferunterlage angewendet werden.
- ICC-Hinweise zur Nennung der Incoterms® Rules empfehlen, die gewählte Regel, den benannten Ort oder Punkt und die Regelversion im Vertrag anzugeben.
Häufige Fragen zu Angeboten für CNC-Prototypen
Kann ein Lieferant einen CNC-Prototyp nur anhand eines neutralen STEP-3D-Modells kalkulieren?
STEP ist ein neutrales Austauschformat für 3D-Modelle. Für eine frühe Planungskalkulation kann es genügen; die Geometrie allein legt jedoch Werkstoff und Lieferzustand, Toleranzen, Gewinde, Oberflächenstruktur, Oberflächenbehandlung oder Prüfaufwand oft nicht fest. Geben Sie an, welche freigegebene Zeichnung, welches annotierte Modell oder welcher vereinbarte Produktdefinitionsdatensatz für die Abnahme maßgeblich ist.
Machen enge Toleranzen einen CNC-Prototyp immer teurer?
Nein. Die Auswirkung hängt vom Merkmal, Bezugssystem, Fertigungsprozess, von der Aufspannung, dem Werkstoff und dem geforderten Nachweis ab. Eine Funktionstoleranz an einem kritischen Merkmal ist nicht dasselbe wie eine enge Pauschaltoleranz für das ganze Teil.
Erhöht die geometrische Bemaßung und Tolerierung (GD&T) den Angebotspreis immer?
Nein. Klare GD&T kann die funktionale Abnahmeanforderung zeigen und Annahmen vermeiden. Sie kann dort, wo es nötig ist, zusätzlichen Fertigungs- oder Prüfaufwand verursachen, aber auch pauschale Anforderungen verhindern. Änderungen darf nur die konstruktionsverantwortliche Stelle freigeben.
Ist die 5-Achs-Bearbeitung für einen Prototyp immer günstiger?
Nein. Die Mehrachsbearbeitung kann erneutes Aufspannen reduzieren und den Werkzeugzugang verbessern, doch die Maschinenwahl ist nur ein Teil des Fertigungswegs. Programmierung, Vorrichtungsbedarf, Materialabtrag, Prüfung, Kapazität und Stückzahl beeinflussen den angebotenen Umfang.
Welche Unterlagen gehören in eine prüfbare RFQ für einen CNC-Prototyp?
Senden Sie das Modell und die freigegebene Zeichnung oder ein vollständig annotiertes Modell, jeweils mit Revision und Einheiten, sowie den genauen Werkstoff und Lieferzustand, die Stückzahl, Oberflächenbehandlung, kritischen Merkmale, Prüf- und Berichtsumfang, Zieltermin und Lieferort. Kennzeichnen Sie offene Anforderungen, statt den Lieferanten raten zu lassen.