EU Automation
Anpassungsfähige Montage

Anpassungsfähige Montage

Die Anpassungsfähigkeit der Produktion, also die Fähigkeit, auf die Herstellung eines völlig anderen Produktes umzustellen, steht heute aktueller denn je im Zentrum der Aufmerksamkeit. Von Staubsaugerherstellern bis hin zu Formel-1-Rennställen, Hersteller aller Couleur haben sich im Rahmen der Krise Anfang 2020 und der damit verbundenen Umwälzungen der Herausforderung gestellt. Dies bestätigt eindrücklich, welche enormen Vorteile Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für Produktionsanlagen bieten, und zwar nicht nur im Kontext noch nie zuvor dagewesener Ereignisse, sondern schlicht und einfach zur Reaktion auf andere Marktzwänge. Anthony Bisseker, Betriebsleiter bei EU Automation, dem Zulieferer für Automatisierungsbauteile, erklärt, was alles zur Schaffung anpassungsfähiger Produktionslinien erforderlich ist.

Moderne Produktionslinien sind fein abgestimmte Systeme. Ein Großteil der Anstrengungen zielt dabei darauf ab, hochqualitative Produkte so rasch wie möglich und unter minimalem Energie- und Materialaufwand herzustellen. Jede Schwachstelle führt zu längeren Vorlaufzeiten, knapperen Budgets und niedrigeren Gewinnspannen. In der Theorie arbeitet jede einzelne Komponenten idealerweise perfekt mit ihren Nachbarn zusammen.

Für manche Hersteller gilt das stärker als für andere. Nahrungsmittelhersteller müssen sich regelmäßig mit rascher Nachfragefluktuation, saisonalen Veränderungen und anderen Marktturbulenzen auseinandersetzen. Stellen wir uns etwa vor, die Zuckerrübenernte ist in einem Jahr besonders üppig und muss verarbeitet werden, bevor die Feldfrüchte verderben; Zuckerhersteller müssen also über die Fähigkeit verfügen, sich anzupassen und ihre Produktion so zu verändern, dass diese Hürden überwunden werden können.

Vergleichen wir dies nun mit einer Branche, in der die Nachfrage besser vorhersehbar ist, wie beispielsweise bei Geräteherstellern. Diese Hersteller investieren stark in die Einbettung und Optimierung ihrer Prozesse, um sämtliche Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung ausnutzen zu können.

Mit alten Gewohnheiten brechen

Die Anpassungsfähigkeit der Fertigungsbranche lässt sich mittels einer Gleitskala darstellen und reicht von völlig unflexiblen Systemen wie chemischen Verarbeitungsprozessen an einem Extrem bis hin zu Systemen, in denen es nicht einmal ein vordefiniertes Produkt gibt, wie im 3D-Druck.

Das Phänomen des 3D-Drucks unterstreicht nur, wie anpassungsfähig viele Produktionslinien sein können. Vor nur wenigen Jahrzehnten war es wesentlich schwieriger, in der Fertigung für Anpassungsfähigkeit zu sorgen, da für spezielle Prozesse mit hoher Wahrscheinlichkeit auch jeweils speziell entwickelte Maschinen benötigt wurden. 

Ein Beispiel dafür ist das Stanzen oder Gießen von Metallteilen wie Karosserieteilen von Fahrzeugen, wo für jedes Produkt ein eigenes Gesenk oder eine eigene Gussform erforderlich ist. Um eine derartige Produktionslinie auf ein neues Produkt umzustellen, wäre die Entwicklung, Testung und Implementierung völlig neuer Werkzeuge notwendig. Und für all diese Schritte muss Zeit vorgesehen werden, was die Produktion des neuen Produkts verzögert.

Doch heute können viele der Schritte, die früher für die Umgestaltung industrieller Prozesse erforderlich waren, vollständig vermieden werden. Zahlreiche Teile, die früher gestanzt wurden, können heute mithilfe von Laserverfahren hergestellt werden, Tischlereiarbeiten lassen sich durch CNC-Maschinen komplett automatisieren und mittels 3D-Druck lässt sich heute so gut wie jede gewünschte Form herstellen.

Dabei ist es für die Maschine unerheblich, ob sie nun Fahrzeugteile, Bauteile für Ventilatoren oder Sonstiges zuschneidet – grundsätzlich werden moderne automatisierte Systeme lediglich mit CNC-Rohdaten gefüttert. Hersteller, die solche modernen Techniken einsetzen, vervielfachen ihre Verarbeitungsgeschwindigkeiten, reduzieren Materialabfälle drastisch und verbessern die Sicherheit der menschlichen Arbeitskräfte. Vor allem aber verfügen sie über die Möglichkeit, das von ihnen hergestellte Produkt per Knopfdruck zu verändern.

So lässt sich Anpassungsfähigkeit umsetzen

Das wäre die ideale Situation, doch wie bei den meisten Problemstellungen im Bereich Maschinenbau ist es letztendlich doch nicht ganz so einfach.

Damit die Umstellung von einem Produkt auf ein anderes möglich ist, muss eine umfangreiche, sorgfältig geplante und voll funktionsfähige unterstützende Infrastruktur vorhanden sein. Möglicherweise muss das neue Produkt die Anlage rascher durchlaufen, und dementsprechend müssen die Motoren von Förderbändern und anderen Ausrüstungsgegenständen diesen Anforderungen gewachsen sein. Moderne Software zur Datensammlung und Überwachung kann den Zustand von Anlagen kontrollieren und Probleme melden, doch damit diese Systeme auch tatsächlich von Nutzen sind, müssen sie vollständig mit den Produktionslinien integriert sein.

Ebenso müssen die an den Fertigungslinien beschäftigten Mitarbeiter und Techniker bezüglich der Eigenheiten des neuen Produkts geschult werden. Die Qualitätssicherung ist oft ein Bereich, in dem menschliche Arbeitskräfte direkt involviert sind. Daher ist es von zentraler Bedeutung, dass sie in Bezug auf die Aspekte, nach denen sie Ausschau halten sollen, sorgfältig geschult wurden, insbesondere bei der Fertigung kritischer Komponenten für den Medizinsektor.

Angesichts der Entscheidung, den Betrieb mehrere Monate lang zu schließen oder auf ein anderes Produkt umzustellen, kann man wohl davon ausgehen, dass die meisten von uns sich für die zweite Möglichkeit entscheiden würden. Und diese Lösung ist mit ein wenig Planung und der Nutzung modernster Technologien wesentlich einfacher umsetzbar als es zunächst den Anschein haben mag.

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