Wirtschaftlichkeitsvergleich zweier Mischungsrezepturen
Für ein Profil aus SBR/NR (Zielhärte 60 Shore A) stehen zwei Rezepturen zur Wahl. Rezeptur A verwendet 40 phr Ruß N550 und 15 phr Weichmacher, Rezeptur B 30 phr Ruß N550, 10 phr Weichmacher und 20 phr Kreide. Der Mischungspreis liegt bei A bei 2,80 €/kg, bei B bei 2,35 €/kg. Die Dichte beträgt bei A 1,15 g/cm³, bei B 1,28 g/cm³. Das Profil wiegt 180 g pro Meter, produziert werden 50.000 m pro Jahr. Die Ausschussquote liegt bei A bei 2 %, bei B bei 5 % (wegen schlechterer Fließfähigkeit). Die Mischzeit ist bei B um 15 % länger, der Mischer läuft mit 800 kg/h bei A. Der Energiepreis beträgt 0,18 €/kWh, der Mischer verbraucht 0,25 kWh/kg. Personalkosten sind gleich.
1. Berechnen Sie die Materialkosten pro Jahr für beide Rezepturen und beurteilen Sie, welche wirtschaftlich günstiger ist.
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Jahresbedarf an Gutmaterial: 50.000 m × 180 g = 9.000 kg = 9 t. Mit Ausschuss: A benötigt 9.000 / 0,98 = 9.184 kg; B benötigt 9.000 / 0,95 = 9.474 kg.
Materialkosten: A: 9.184 kg × 2,80 €/kg = 25.715 €. B: 9.474 kg × 2,35 €/kg = 22.264 €. B ist trotz höherem Ausschuss rund 3.451 €/Jahr günstiger.
Dichte: B hat höhere Dichte (1,28 vs. 1,15). Bei gleichem Volumen wiegt B mehr; da das Profilgewicht pro Meter vorgegeben ist, ist die Dichte hier nur für die Volumenbetrachtung relevant, nicht für die Kosten pro kg. Würde nach Volumen abgerechnet, müsste man umrechnen – das ist hier nicht der Fall.
Mischzeit und Energie: A: 9.184 kg bei 800 kg/h = 11,48 h; B: 15 % länger, also 800/1,15 = 696 kg/h, 9.474/696 = 13,61 h. Energiekosten A: 9.184 × 0,25 × 0,18 = 413 €; B: 9.474 × 0,25 × 0,18 = 426 €. Der Unterschied ist gering.
Gesamt: B bleibt trotz höherer Ausschussquote und längerer Mischzeit günstiger, sofern die Ausschussursachen beherrschbar sind. Die Entscheidung sollte aber die Qualität (Kreide reduziert Alterungs- und Reißfestigkeit) und die Fließfähigkeit berücksichtigen.
2. Welche qualitativen Risiken bringt Rezeptur B, und welche Maßnahmen würden Sie vor einer Umstellung fordern?
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Rezeptur B enthält 20 phr Kreide als Füllstoff. Das senkt die Kosten, reduziert aber typischerweise Reißfestigkeit, Weiterreißfestigkeit und dynamische Eigenschaften; die Alterungsbeständigkeit kann leiden, und die Dichte steigt. Die höhere Ausschussquote von 5 % deutet auf schlechtere Fließfähigkeit und mögliche Oberflächenfehler hin. Bei einem Profil mit 60 Shore A ist die Härteeinstellung empfindlich: Weniger Ruß und mehr Kreide können die Härte senken oder die Aushärtung verändern.
Vor der Umstellung fordern: (1) Musterfertigung mit vollständiger Prüfung nach den geltenden Normen (Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Weiterreißfestigkeit, Härte, Druckverformungsrest, Alterung). (2) Vergleich der Verarbeitbarkeit (Spritzguss, Extrusion, Entformung). (3) Kundenfreigabe, falls das Profil in einer sicherheitsrelevanten Anwendung steckt. (4) Ausschussanalyse, um die 5 % auf das Niveau von A zu senken. (5) Wirtschaftlichkeitsrechnung mit vollständigen Kosten inklusive Nacharbeit und Reklamationsrisiko. Erst wenn diese Punkte erfüllt sind, ist die Umstellung vertretbar.