Technische Beratung

Fertigungsrationalisierung, Automatisierung

Ein großer Kostenfaktor in der Fertigung sind oftmals die Personalkosten. Gerade auf diesem Sektor hat Deutschland als Produktionsstandort die größten Nachteile gegenüber anderen Ländern. Deshalb ist es dringend erforderlich, den wertvollen Produktionsfaktor Mensch möglichst nutzbringend zu verwenden. Rein ausführende und sich immer wiederholende Arbeitsschritte sind zum einen für den Mitarbeiter unbefriedigend und ermüdend, was zu erhöhten Fehlerquoten führt, und zum anderen für das Unternehmen viel zu teuer. Mit den seit langem existierenden NC- und CA-Techniken stehen erprobte Systeme zur Verfügung, um die Mitarbeiter von stupiden und wenig wertschöpfenden Tätigkeiten zu befreien und dort einzusetzen, wo die menschlichen Fähigkeiten richtig gefordert werden, bei der Führung und Beaufsichtigung der Fertigungseinrichtungen, bei der Qualitätssicherung und der notwendigen Dokumentation. Lukrative Nebeneffekte automatisierter Systeme entstehen, wenn Maßnahmen zur Sicherung der Produktqualität integriert werden und wenn Ausfallzeiten und Bedienaufwand minimiert werden können.

Der optimalen Auslegung automatisierter Systeme in Abhängigkeit von Stückzahlen, Qualitätserfordernissen, Verfügbarkeit und aufzuwendenden Kosten kommt daher eine entscheidende Bedeutung zu. Die komplexen Zusammenhänge zwischen den technischen, qualitätsmäßigen, logistischen, organisatorischen und kaufmännischen Vorgängen rund um eine Produktionsanlage erfordern umfassende theoretische und praktische Erfahrung, wenn ein langanhaltender Rationalisierungseffekt erreicht werden soll (s. Praxisbeispiel Elektronikstiftleisten).

Produktionsverfahren, Technologieentwicklung

In der Historie eines Unternehmens oder auch einer ganzen Branche bilden sich immer Standards heraus, die das Denken in bestimmte Bahnen lenken (das haben wir schon immer so gemacht). Natürlich steckt darin auch das geballte Know-How, das ein Unternehmen besitzt und das vor der Konkurrenz schützt. Oftmals mündet dieses Wissen in Patentanmeldungen und langjähriger Dominanz eines Unternehmens. Was passiert aber, wenn viele auf dem gleichen Stand des Wissens sind und sich nur noch einen Preiskampf liefern? Wie erarbeitet ein Unternehmen sich dann wieder Alleinstellungsmerkmale oder wie geht ein Newcomer vor, der in diesen Markt einbrechen will? Der wichtigste Schritt ist dann die Bereitschaft, Standards anzuzweifeln und gegen die Einschätzung der langjährigen Fachleute alternative Technologien zu suchen und zu akzeptieren. Um diesen Weg gehen zu können, braucht es Offenheit im Denken und möglichst umfangreiches Wissen über Technik, physikalische Prozesse und die Wechselwirkungen zwischen allen Elementen eines Gesamtsystems.

Welche großen Wettbewerbsvorteile durch revolutionäre neue Produktionsverfahren erzielbar sind, zeigen die Praxisbeispiele Kabelkonfektion und Einstufige Stanztechnik.

Integrierte Produktionssysteme, robotergestützte Fertigungszellen

Neben Preis und Lieferfähigkeit ist in vielen Bereichen eine 100% Qualität der Produkte fast unabdingbare Voraussetzung, um liefern zu dürfen. Jeder einzelne Fehler wird dort zur Belastungsprobe für das Kunden-Lieferantenverhältnis. Da es wenig Sinn macht, Qualität nachträglich zu prüfen, weil es zu hohe Ausschusskosten verursacht und auch zu hohe Risiken, dass fehlerhafte Teile durchrutschen, muss fast zwangsläufig die 0-Fehlerquote durch den Produktionsprozess sichergestellt werden. Hier beweisen integrierte Automatensysteme und roboterbasierte Fertigungszellen ihre überragenden Fähigkeiten bezüglich Prozessstabilität und Qualitätssicherung. Die Systeme müssen dafür natürlich so konzipiert werden, dass die Qualität der eingehenden Vorprodukte und Materialien, deren Verpackung und die Bereitstellung komplett ins Gesamtdesign einbezogen werden, die Risiken im Handling und bei den Bearbeitungsvorgängen sicher ausgeschaltet und alle notwendigen Prüfungen in den Prozessen integriert werden. Für ein gelungenes Gesamtkonzept sind also fundierte Erfahrungen zu Materialverhalten, möglichen Bearbeitungsarten, möglichen Handhabungsprozessen, effektiven Prüfmethoden und der sinnvollen Verknüpfung aller Einzelkomponenten erforderlich. Wenn nicht immer absolut identische Abläufe stattfinden oder kompliziertere Prüfverfahren nötig sind, bietet ein Aufbau rund um einen zentralen Roboter deutliche Vorteile. Dieser kann ähnlich wie der Mensch auf unterschiedliche Zustände reagieren, die Abläufe nach vorgegebenen Mustern verändern und eine übergeordnete Steuerungsfunktion für alle Teilsysteme ausüben.

Erfolgreiche Systeme verringern die Personalkosten und Ausschusskosten drastisch, vermeiden aber vor allen Dingen Schlechtlieferungen, Kundenreklamationen und Folgekosten beim Kunden, was sich äußerst positiv auf die Kundenzufriedenheit und die Langlebigkeit der Lieferbeziehung auswirkt. Was solche integrierten Systeme als wirtschaftliche Effekte für ein Unternehmen ermöglichen können, zeigen die Praxisbeispiele Gewindebolzenumspritzung und Elektronikstiftleisten.

Produktionsplanung, Fertigungsmittelplanung, Qualitätsvorausplanung

Ideal ist es, schon bei der Produktkonstruktion zu wissen bzw. festzulegen, wie das Produkt produziert und geprüft werden soll. Dadurch können oftmals aufwändige Fertigungsmittel und Prüfprozesse vermieden und gleichzeitig die Sicherheit der Herstellprozesse noch gesteigert werden. Geschildert sind die Vorteile einer frühzeitigen integrierten Planung parallel zur Produktkonstruktion in den Praxisbeispielen Neue Stanztechnik und Kabelkonfektionsautomat.

Lagerorganisation, Bestandsführung und Logistik

Das Bestellverhalten großer Kunden und ihre Ansprüche an die Lieferfähigkeit von Zulieferern stellen höchste Anforderungen an Reaktionsgeschwindigkeit und Flexibilität eines Produktionsbetriebes. Unter dem Schlagwort Just-in-Time wird oftmals eine sofortige Lieferfähigkeit verstanden, jedoch ohne die notwendige vorausschauende Bedarfsmitteilung. Das führt häufig zu Sonderaktionen in der Produktion, die hohe Kosten zu Lasten des Lieferanten verursachen, oder zu Lagerbeständen die viel zu groß sind. Um hier nicht hausgemachte Probleme zusätzlich zu erzeugen, ist auch für kleine Unternehmen eine jederzeit aktuelle Bestandsführung im Lager und in der Logistikkette wichtig. Zusätzlich spielt auch die grundsätzliche Organisation des Lagers eine wichtige Rolle, um den Einlagerungs- und Auslieferungsprozess mit möglichst geringem Personalaufwand abwickeln zu können. Da die Voraussetzungen zur Erfüllung der Kundenforderungen bei allen Unternehmen unterschiedlich sind, müssen die Prozesse exakt auf die individuellen Gegebenheiten jedes Unternehmens abgestimmt werden.

Kostenoptimale Fertigungslosgröße

Zur Kostenoptimierung von Produktion, Lager und Logistik müssen alle zugehörigen Prozesse kostenmäßig richtig erfasst werden und dann als Gesamtpaket optimiert werden. Bei zu niedrigen Lagerbeständen müssen die Produkte zu oft neu aufgelegt werden, was jedes Mal den kompletten Rüstaufwand und häufige Sondertransporte zum Kunden erzeugt, und bei zu hohen Lagerbeständen schlagen die hohe Kapitalbindung und die großen Lagerflächen negativ zu Buche. Jeder Fertigungsplaner steht deshalb ständig vor der Frage, wie viel er von einem Artikel produzieren läßt.

Um für jedes Produkt das Gesamtkostenminimum erreichen zu können, ist ein einfaches mathematisches Verfahren "Die optimale Losgrößenformel" eine leicht einzurichtende Methode, die dem Fertigungsplaner abhängig vom Gesamtbedarf des Kunden und seinem Abrufverhalten eine Größenordnung für die Produktionslose vorschlägt. Entsprechend den betrieblichen Zwängen (Verpackungsgrößen, Größe der einzelnen Produktionsmittel et.) kann der Planer dann die richtige Menge in der Nähe des Kostenoptimums festlegen.

Die optimale Losgröße passt sich bei Veränderungen der Kundenbedarfe oder bei Änderungen der Kostenstruktur automatisch an, wenn die Formel im Artikelstamm oder in der Kalkulation fest integriert wird.