Wie schreibe ich ein Lastenheft für eine Lasermaschine?

Lastenheft für eine Laseranlage: Eine umfassende Anleitung zu den wichtigsten inhalten

Louisa Draack | 06. Februar 2023 ᛫ 15 Min.


Die effiziente Gestaltung und Umsetzung von Maschinenkaufprojekten im Bereich der Lasertechnik beginnt mit einem klaren und detaillierten Lastenheft. Oftmals stehen Kunden vor der Herausforderung, ihre spezifischen Anforderungen an eine Laseranlage präzise zu formulieren, obwohl sie sich über den genauen Prozessablauf und die benötigte Anlagentechnik noch nicht vollständig im Klaren sind.  Viele potentielle Kunden fragen bereits mit einer konkreten Anwendung beim Hersteller der Lasermaschinen an. Es kann jedoch passieren, dass zwar bereits sehr konkrete Vorstellungen bezüglich der umzusetzenden Anwendung vorhanden sind, jedoch der Ablauf des Prozesses und damit einhergehend die hierzu notwendige Anlagentechnik noch nicht näher detailliert worden sind.

In diesem Fall ist die Erstellung eines Lastenheftes, welches die Anwendung, den gewünschten Ablauf und das Ziel konkreter beschreibt, hilfreich. Mit diesem Beitrag wollen wir Ihnen eine umfassende Anleitung an die Hand geben, mit der Sie ein Lastenheft erstellen können, das klar kommuniziert, was Sie benötigen, und gleichzeitig den Lieferanten genügend Spielraum bietet, um die beste Lösung für Ihre Anforderungen zu finden. Dazu gehen wir auf die folgenden Aspekte bei der Erstellung eines Lastenheftest ein:

  1. Was ist ein Lastenheft und wofür dient es?
  2. Unterschied zum Pflichtenheft
  3. Wann muss ein Lastenheft erstellt werden?
  4. Was in ein Lastenheft gehört
  5. unsere wichtigen Tipps
  6. Download Vorlage Lastenheft
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Was ist ein Lastenheft und wozu dient es?

Gemäß der DIN 69901-5 lautet die Definition eines Lastenheftes wie folgt:

„Vom Auftraggeber festgelegte Gesamtheit der Forderungen an die Lieferung und Leistung eines Auftragnehmers innerhalb eines Auftrages“

Genau wie die ersten Machbarkeitsversuche im Laseranwendungszentrum dient das Lastenheft dazu, frühzeitig abzuklären, welche Anforderungen vorliegen und ob bzw. wie diese umgesetzt werden können.

Wichtige Funktion des Lastenheftes ist also das Aufzeigen von technischen Details, den Zielen, des gewünschten Zeitplans sowie ggf. der Preisvorstellungen.

Welche Unterschiede gibt es zwischen Lasten- und Pflichtenheft?

Während das Lastenheft durch den Auftraggeber geschrieben wird, ist das Pflichtenheft die Antwort durch den Auftragnehmer. Der Inhalt des Pflichtenheftes beschreibt demnach, wie die gewünschten Anforderungen umgesetzt werden können und grenzt ab, welche Punkte beispielsweise durch die physikalischen Limitationen der Lasertechnik nicht erfüllbar sind.

Wann muss ein Lastenheft (bei einem Laseranlagenprojekt) erstellt werden?

Ein Lastenheft sollten Sie idealerweise direkt zu Projektbeginn erstellen. Erfolg und Durchlaufzeit eines Lasermaschinenprojektes sind nämlich maßgeblich davon abhängig, wie genau und frühzeitig die Anforderungen beschrieben sind. Die erste Version wird deshalb im Optimalfall bereits vor der Anfrage an mögliche Lieferanten erstellt. Vorab sollte mittels Anforderungsanalyse festgestellt werden, welche Wünsche und Voraussetzungen durch die relevanten Interessensgruppen an die Laseranlage bestehen.

Nach Besprechung der gewünschten Anwendung mit den unterschiedlichen Laseranlagenherstellern kann das Lastenheft auf Basis deren Erfahrungen angepasst und weiter detailliert werden.

Es ist von Vorteil, wenn die finale Version spätestens kurz vor der Beauftragung vorliegt, da die Inhalte Bestandteil der Verhandlungen und nachfolgend auch des Vertrages sind. Sollen zu einem späteren Zeitpunkt noch preisrelevante Änderungswünsche umgesetzt werden, hat dies in vielen Fällen eine Nachbeauftragung und eine Verlängerung der Lieferzeit zur Folge.

Was sollte das Lastenheft (bei einem Lasermaschinenprojekt) beinhalten?

Der Grundsatz „So wenig wie möglich und so viel wie nötig“ gilt auch beim Verfassen von Lastenheften für Laserbearbeitungsmaschinen. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass die Inhalte offen und möglichst genau kommuniziert werden, sodass bei der Bearbeitung des Dokumentes durch den Empfänger keine offenen Fragen vorliegen oder Missverständnisse entstehen. Hierzu muss der Auftragnehmer wissen, welche Ziele und Ergebnisse der Auftraggeber erreichen möchte und zu welchem Zweck die Lasermaschine beschafft werden soll. Dennoch muss genügend Spielraum vorhanden sein, damit der Lieferant die Lösung aus seiner Sicht, auf Basis seines Erfahrungsschatzes und nach Möglichkeit auf Grundlage seines vorhandenen Maschinenportfolios umsetzen kann.

Projektübersicht und Zielsetzung des Lasermaschinenprojektes

Im Rahmen der Einleitung erläutert der Auftraggeber welchem Zweck das Projekt dient, welche Motivation und Zielsetzung vorhanden ist und in welchem Kontext das Projekt geplant ist.

Bereits hier werden die Anforderungen an den Laserprozess und die Laseranlage knapp zusammengefasst, sodass der potentielle Auftragnehmer eine Übersicht hat, ob sein vorhandenes Portfolio zu den Anforderungen passt und die Anfrage für ihn relevant ist.

In diesem Rahmen sollte auch der gewünschte Liefertermin direkt vermerkt werden, damit der Lieferant auf Basis seiner aktuellen Auslastungsplanung überprüfen kann, ob dieser für ihn umsetzbar ist.

Ebenfalls an dieser Stelle zu erwähnen sind die Projektbeteiligten inkl. Kontaktdaten.

Eine zusätzliche Darstellung der Änderungshistorie dient dazu, den Versionsverlauf nachverfolgen zu können.

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1. Beschreibung der zu bearbeitenden Produkte

In diesem Kapitel wird detaillierter auf die geplante Anwendung eingegangen. Hierbei ist es wichtig, das zu bearbeitende Produkt und die geplante Laserapplikation genau darzustellen. Für den Laseranlagenbauer wichtige Informationen sind z.B.:

  • Anzahl geplanter Produkte
  • Abmaße der Werkstücke (Breite x Tiefe x Höhe) inkl. der Form der Bauteile
  • Nähere Beschreibung des Werkstoffs mit Werkstoffgattung und -nummer
  • Werkstoffstärke
  • Evtl. vorhandene Beschichtungen
  • Bearbeitungsaufgabe (Bohren, Schweißen, Löten, Schneiden etc.)
  • Detailliertere Beschreibung der Anwendung z.B. durch den Eintritts- und Austrittsdurchmesser, das Bohrraster, die gewünschte Rauheit, die Bearbeitungstiefe
  • Definition der genauen Fläche, an der die Bearbeitung stattfinden soll
  • Geforderte Genauigkeit der Bearbeitung
  • Verweis auf technische Zeichnungen, die direkt eingeführt oder als Anlage beigelegt werden
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Beschreibung vom Prozessablauf

Zusätzlich zu dem Produkt ist innerhalb des Kapitels auch der geplante Prozessablauf relevant. Die meisten Laseranlagen werden in der Grundausstattung manuell beladen. Einige Hersteller – wie auch Pulsar Photonics – haben die Möglichkeit durch den modularen Aufbau der Anlagen eine automatisierte Be- und Entladung der Anlage oder ein robotisiertes Handling innerhalb des Laserbearbeitungsraums umzusetzen. Deshalb ist es relevant für das Anlagenkonzept, wie die Prozesskette beim Kunden geplant ist.

Durch die Beschreibung des Anlagenablaufs erfährt der Lieferant, in welcher Orientierung das Werkstück in die Anlage geladen wird, in welcher Lage das Bauteil die Anlage verlässt und ob möglicherweise bereits Trays vorhanden sind, in denen der Transport der Komponenten stattfindet. Darüber hinaus erfährt der Lieferant, ob in Chargen oder einzeln gefertigt wird.

Detaillierte Beschreibung von Schnittstellen und Anforderungen an Software und Hardware

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Auch mögliche Schnittstellen der Maschine zur Anbindung an ein Betriebsdatenerfassungssystem oder andere Datenbanken des Kunden sind an dieser Stelle zu erwähnen. So hat der Auftragnehmer die Möglichkeit, die Schnittstellen entsprechend auszulegen und ggf. benötigte Sensorik vorzusehen.

Viele Unternehmen haben hierzu genaue Anforderungen an die Software. Da diese wiederum für die Auslegung der Anlagensoftware der Lasermaschine relevant sind, ist die Beschreibung der Schnittstelle ebenfalls als Teil des Pflichtenheftes anzusehen. Sofern hierzu bereits vorformulierte Dokumente vorhanden sind, können diese innerhalb der mitgeltenden Dokumente erwähnt und dem Lastenheft beigelegt werden. Auch geforderte Bedienoberflächen sind an dieser Stelle zu beschreiben.

Die Vorschriften beziehen sich jedoch oftmals nicht nur auf die Software, sondern auch bzgl. der Hardware gibt es festgelegte Komponenten oder Hersteller. Entsprechende Informationen sind ebenfalls für den Anlagenbauer relevant, um zu prüfen, ob und zu welchem Preis sich diese umsetzen lassen.

Auch aufgrund anderer Faktoren können bestimmte Komponenten zwingend vorgeschrieben sein. Dies kann sich zum Beispiel daraus ergeben, dass bereits Vorversuche bei Laserhersteller durchgeführt wurden und ein genaues Lasermodell bereits definiert ist. Die genaue Bezeichnung dieser Laserquelle sollte dann ebenfalls im Lastenheft erwähnt werden. Weitere relevante Anforderungen sind die geplante Nutzungsdauer, die Anlagenverfügbarkeit und die geforderte Taktzeit.

Zusätzlich zu den technisch relevanten Informationen bzgl. des Projektes ist der geplante Projektablauf maßgebend für die Umsetzbarkeit eines Projektes. Dieser sollte nicht nur das gewünschte Lieferdatum, sondern auch andere wichtige Meilensteine wie den geplanten Zeitpunkt der Bestellung, den gewünschten Zeitpunkt der Vorabnahme (FAT) beim Auftragnehmer und die Endabnahme (SAT) beim Auftraggeber beinhalten.

2. Abgrenzungen des Projektumfangs

Damit der potentielle Lieferant seinen Auftragsumfang kennt und keine Komponenten anbietet, welche nicht in seinem Aufgabenbereich liegen, muss eine genaue Abgrenzung innerhalb des Lastenheftes stattfinden.

Mögliche Eingrenzungen könnten wie folgt sein:

  • Ist eine hausinterne Kühlwasserleitung vorhanden, welche den Kühlwasser-Spezifikationen entspricht oder muss zusätzlich ein Beistellkühler durch den Lieferanten beigestellt werden?
  • Gibt es eine Hausabsaugung, welche die beim Laserprozess entstehenden Partikel entfernt oder soll zur Filterung und Absaugung ein geeignetes Modell vom Auftragnehmer beigestellt werden?
  • Wer stellt die Werkstückaufnahme, die beim Laserprozess benötigt wird, bei?
  • Wer setzt bei einer automatisierten Be- und Entladung durch einen Roboter die entsprechende Hardware um?

3. Anlagenstandort & Umgebungsbedingungen beschreiben

Zur Auslegung der Laseranlage müssen die Bedingungen vor Ort genau beschrieben sein. Wichtige Informationen sind beispielsweise:

  • Aufstellort inkl. genauer Adresse und der eventuell vorhandenen Reinraumqualifizierung
  • Vorhandenes Hallenlayout inkl. der maximalen Abmaße, dem maximalen Gewicht und möglicher Anschlussdaten für die Anlagen (z.B. Pneumatikanschlüsse, elektrische Anschlüsse, Kühlwasseranschlüsse, Absauganschlüsse)
  • Maximale Abmaße für die Einbringung der Lasermaschine zum Bestimmungsort
  • Orientierungsrichtung bei verketteten Anlagen
  • Vorhandene Umgebungstemperatur
  • Relative Luftfeuchte

4. Kriterien für die Maschinen- und Anlagenabnahme

In diesem Kapitel des Lastenheftes ist möglichst genau zu beschreiben, welche Faktoren für die Abnahme der Lasermaschine relevant sind. Nachfolgend sind einige Beispiele zu finden:

  • Maschinenfähigkeit
  • Maschinenverfügbarkeit
  • Prozessfähigkeit (Messung z.B. anhand der Oberflächenrauheit, des Bohrdurchmesser, der Genauigkeit)
  • Weitere Qualitätskriterien (z.B. keine Abdrücke durch Handlingskomponenten auf dem Werkstück)
  • Dokumentationsanforderungen
  • Sicherheitsanforderungen
  • Ergonomieanforderungen
  • Energieeffizienz
  • Durchführung einer Schulung

5. Wichtige Dokumente zusätzlich zum Lastenheft für das Lasermaschinenprojekt

Auch wenn das Lastenheft bereits viele Faktoren beinhaltet, gibt es häufig noch weitere Dokumente, die für die Umsetzung des Projektes ebenfalls relevant sind. Diese müssen im Lastenheft mit Titel und Datum aufgelistet werden, um ebenfalls relevant zu sein. Folgende Dokumente könnten relevant sein:

  • Einkaufsbedingungen
  • Technische Zeichnung des Werkstücks
  • Vorgaben von Herstellern, Komponenten, Farbgebung
  • Spezifikationen der Schnittstelle des Maschinendatenerfassungssystems
  • Layoutplan
  • Abnahmeprotokoll

6. Sonstiges

Das Kapitel dient dazu, weitere wichtige Punkte aufzuführen, welche über die bisherige Beschreibung hinausgehen. Diese können z.B. die folgenden kaufmännischen Inhalte beinhalten:

  • Gewährleistungsdauer
  • Zahlungsbedingungen
  • Bankgarantie
  • Anforderungen an Dokumentation
  • Training von Nutzern

Aus Erfahrung mit Projekten hier bei Pulsar wissen wir, dass …

  1. ein rechtzeitiger Start vor Projektbeginn hilft, nicht in Zeitdruck zu geraten und keine wichtigen Themen zu vergessen
  2. Hilfe durch die Fachabteilungen es vereinfacht, auch die Fachgebiete (bspw. Elektrik, Software) genau zu beschreiben und alle Aspekte zu berücksichtigen, die als Fachfremder schwer zu bewerten sind
  3. die rechtlichen und unternehmenseigenen Vorgaben nicht vergessen werden sollten
  4. Auf eine präzise und einfache Beschreibung der Anwendung und der gewünschten Umfänge zu achten ist
  5. Die Versionsverfolgung dabei hilft, dass beide Projektseiten über dieselben Inhalte sprechen

Ein Lastenheft für Ihr Laseranlagenprojekt erstellen: Das sollten Sie nicht vergessen

Ein Lastenheft dient auch bei einem Lasermaschinenprojekt als fundamentale Grundlage für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber und Lieferant, indem es klare und präzise Anforderungen festlegt. Die Berücksichtigung aller relevanten technischen, zeitlichen und kommerziellen Aspekte im Lastenheft stellt sicher, dass beide Parteien auf einer gemeinsamen Verständnisgrundlage arbeiten. Dabei ist es wichtig, die Balance zwischen detaillierter Beschreibung und genügend Flexibilität für den Lieferanten zu wahren, um innovative und maßgeschneiderte Lösungen zu ermöglichen. Letztendlich kann ein gut konzipiertes Lastenheft nicht nur zu einer Optimierung der Projektlaufzeit und -kosten beitragen, sondern auch dazu, dass das Endergebnis den Erwartungen des Kunden vollständig entspricht. Daher sollte die Erstellung eines Lastenheftes als eine Investition in die Qualität und Effizienz des gesamten Projekts angesehen werden. Indem man die im Artikel dargestellten Empfehlungen beherzigt, kann man sicherstellen, dass das Lastenheft als ein leistungsfähiges Werkzeug zur Erreichung des gewünschten Projekterfolgs dient.

Die Punkte, welche in diesem Zusammenhang nicht beschrieben wurden, fließen nicht in die Angebotserstellung des Lieferanten ein und können im Nachgang zu Mehrkosten und einer Erhöhung der Lieferzeit führen.

Louisa Draack, Technischer Vertrieb, Pulsar Photonics, Auftragsfertigung, Beratung, Laser

Mehr über die Autorin:

Louisa Draack, m. Sc.

Louisa Draack ist für den technischen Vertrieb der Lasermikrobearbeitungszellen bei Pulsar Photonics zuständig. Sie hat einen Master-Abschluss an der FH Aachen in Industrial Engineering und fast sechs Jahre Berufserfahrung im Bereich Laserbearbeitung mit Kurz- und Ultrakurzpulslasern.

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