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Automatisierung Wandelbar wie ein Chamäleon

| Autor / Redakteur: Carmen Klingler-Deiseroth* / Jan Vollmuth

Die wirtschaftliche Massenfertigung individualisierter Produkte erfordert Maschinentechnik, die adaptiv an die jeweiligen Produktionserfordernisse anpassbar ist.

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Wie ein Chamäleon sich seiner Umgebung anpasst muss sich künftige Maschinentechnik individuellen Produktionserfordernissen anpassen können.
Wie ein Chamäleon sich seiner Umgebung anpasst muss sich künftige Maschinentechnik individuellen Produktionserfordernissen anpassen können.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Die Individualisierungsmöglichkeiten bei Massenprodukten haben in den vergangenen Jahren zugenommen. Besonders in der jungen Generation der Digital Natives wächst das Bedürfnis, nicht mehr nur Müslis, Autos oder Fotobücher individuell online zusammenzustellen, sondern viele weitere Produkte des täglichen Lebens nach ihren Wünschen und Bedürfnissen definieren zu können. „Die Individualisierung fängt gerade erst an“, ist sich Robert Kickinger, Manager Mechatronic Technologies bei B&R, sicher.

Die Produktion in Losgröße 1 ist nichts Neues und in vielen Handwerksbetrieben Alltag. „Neu ist jedoch die Massenfertigung individueller Produkte“, sagt Kickinger. Und die ist bislang wirtschaftlich nur schwer umsetzbar. Denn die Flexibilisierung der Anlagen geht zumeist mit einer sinkenden Gesamtanlageneffizienz einher – auch Overall Equipment Effectiveness (OEE) genannt: „Da rechnet sich die Individualisierung nicht mehr.“

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Verfügbarkeit, Performance und Qualität sicherstellen

Ziel einer individualisierten Massenproduktion muss demnach sein, dass die drei OEE-Komponenten Verfügbarkeit, Performance und Qualität im Vergleich zur reinen Serienproduktion nicht sinken. Es sollte zudem ein attraktiver Return on Investment (ROI) und eine möglichst niedrige Time-to-Market (TTM) für neue Produkte oder Produktänderungen gewährleistet sein. „Nur so lässt sich die Individualisierung von Massenprodukten auch wirtschaftlich umsetzen.“

Flexible Anlagen erfordern bisher einen langwierigen Entwicklungsprozess. „Häufig werden Probleme erst erkannt, wenn die Anlage tatsächlich läuft“, erklärt der Mechatronikspezialist. Werden dann grundsätzliche Änderungen am Maschinendesign nötig, verzögert sich die Time-to-Market um viele Monate. „Das geht richtig ins Geld.“ Kann die Anlage oder einzelne Anlagenteile vorab in einer Simulation getestet werden, lässt sich die Zeit bis zur Marktreife teils massiv verkürzen.

Verfügbarkeit als ein entscheidender Faktor

Ist die Anlage erst einmal in Betrieb, wird die Verfügbarkeit zu einem entscheidenden Faktor. Dabei spielen Umrüstzeiten eine große Rolle. „Die kundenspezifische Massenproduktion von morgen wird durch die prompte Abarbeitung von Aufträgen, die online eingehen, gekennzeichnet sein“, erklärt Kickinger. Schon heute werden Kunden online und automatisiert in die Leistungsdefinition von Produkten einbezogen, zum Beispiel bei Autos oder in der Druckindustrie. „Dieses Vorgehen wird bald bei vielen Produkten Standard sein“, ist Kickinger überzeugt. Um eine wirtschaftliche Anlagenverfügbarkeit zu gewährleisten, wird es nötig sein, die Umrüstzeiten zu minimieren oder gar zu eliminieren.

Nicht nur die Produkte, sondern auch die Zusammenstellung von Produkten in einer Verpackung werden individueller. Eine flexible Maschine muss so ausgelegt sein, dass sich zum Beispiel aus drei Produkten alle denkbaren Kombinationen in einer Endverpackung mit sechs Produkten zusammenstellen lassen. „Mit herkömmlichen Produktionsprozessen ist so etwas unmöglich“, sagt Kickinger. Es wären ständige Umrüstungen nötig, wodurch die Produktivität sinken würde. „Wir müssen also eine Lösung schaffen, mit der unterschiedliche Produkte flexibel und in Echtzeit bei voller Produktionsgeschwindigkeit individuell zusammengestellt werden können.“

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