Neue Wege in der Produktion Modulare Fertigung: Systeme für die Fabrik von morgen

Anbieter zum Thema

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

becos gmbH

Industrie Informatik GmbH

In Zeiten sich rasch verändernder Markt- und Kundenanforderungen ist Flexibilität wichtiger denn je. Egal, ob in der Automobilindustrie, Elektronikproduktion oder im Gesundheitswesen – Branchen, die in volatilen Märkten agieren und die mit rasanten technologischen Entwicklungen und wandelnden Kundenbedürfnissen konfrontiert sind, benötigen maximale Flexibilität und eine modulare Fertigung.

Eine Erkenntnis, die vor allem in den letzten Jahren angesichts globaler Handelsherausforderungen immer mehr an Bedeutung gewonnen hat. Dazu suchen Verbraucher zunehmend nach Produkten, die auf ihre individuellen Bedürfnisse und Vorlieben zugeschnitten sind, infolgedessen die Losgrößen sinken. Umso dringlicher ist es für Unternehmen, ihre Produktion flexibel zu organisieren und so rasch auf die sich verändernden Bedingungen reagieren zu können. Das Problem dabei: Herkömmliche Produktionsprozesse sind basierend auf den Parametern, die zum Planungszeitpunkt bestanden, konzipiert und daher oft nur kompliziert und kostspielig anpassbar.

Die Fließbandproduktion und die lineare Montage waren über viele Jahre hinweg der Standard in der industriellen Fertigung. Und obwohl dieses Modell die Massenproduktion revolutioniert hat, stößt sie heute immer häufiger an ihre Grenzen, da sie wenig Flexibilität im Produktionsablauf ermöglicht und die Anforderung nach immer mehr Individualisierung und kleineren Losgrößen nur begrenzt erfüllen kann. Abhilfe schaffen modulare Fertigungssysteme, mit denen Unternehmen Die Varianz ihrer Produkte erhöhen und flexibel auf Kundenanforderungen reagieren können.

Maximale Flexibilität und Anpassungsfähigkeit durch modulare Fertigung

Das modulare Fertigungskonzept beschreibt einen Produktionsansatz, der die feststehenden Vorgaben traditioneller Produktionen wie die der klassischen Fließbandarbeit aufweicht. Anstelle von festgelegten linearen Abläufen setzen Unternehmen hierbei auf dynamische Abläufe und Variation. Modularisierung teilt die Produktionsabläufe in einzelne Komponenten auf – sozusagen die Produktion im Baukasten-Prinzip. Dabei sind die notwendigen Produktionsschritte in verschiedene Fertigungsstationen unterteilt. Diese sind – im Gegenteil zum Fließband – nicht an eine festgelegte Reihenfolge geknüpft, sondern so ausgelegt, dass dynamisch entschieden werden kann, welcher Schritt als nächstes erfolgt – was muss grundsätzlich getan werden? Welches Modul ist aktuell verfügbar? Was wird benötigt?

Durch die Verwendung einzelner Fertigungsmodule können Unternehmen flexibler und effizienter als in der Serienmontage agieren und ihre Produktion entsprechend aktuellen Gegebenheiten anpassen. Diese Flexibilität bedeutet auch Mobilität und Skalierbarkeit. Wo umfangreiche Produktionsanlagen und Fabrikhallen nur schwerlich bewegt werden können, lassen sich Fertigungsstandorte durch die Unterteilung der Produktionsabläufe in einzelne Module leichter anpassen und vergrößern, bzw. verkleinern.

Das (Produktions-)Rad dreht sich weiter

Während in vielen Unternehmen der Einsatz modularer Fertigungssysteme erst am Anfang steht, lohnt sich bereits jetzt ein Blick in die Zukunft – Märkte und technologische Entwicklungen stehen nicht still. Dabei ist es kaum überraschend, dass auch in der Fertigungsindustrie künstliche Intelligenz (KI) zunehmend in den Fokus rückt. KI-basierte Produktions- und Supply-Chain-Lösungen haben das Potenzial, die Produktivität, Effizienz und Präzision nachhaltig zu verändern. Ihr Einsatz in der Produktion trägt dazu bei, Produktionsprozesse und Qualitätskontrollen dank Automatisierung zu optimieren, Veränderungen in der Kundennachfrage vorherzusehen und sich an (kurzfristige) Marktanpassungen anzugleichen. Das Zusammenspiel aus Modularisierung und KI-gesteuerten Informationen ermöglicht Unternehmen, zielgerichtete Entscheidungen entlang der gesamten Lieferkette zu treffen und so die Produktion zu optimieren, Anlagenanomalien (auch proaktiv) zu erkennen und zu beheben sowie eine verbesserte Vor-Ort-Reaktionsfähigkeit zu gewährleisten.

Eine entscheidende Rolle auf dem Weg zu noch stärker automatisierten Abläufen spielen auch autonome mobile Roboter (AMR), welche die Schnittstelle zwischen der Fertigungsumgebung und Bereichen wie den Lagerhallen bilden. Sie erhalten individuelle Aufträge der Flottenmanager und verteilen das benötigte Material entsprechend den Modulanforderungen zwischen Produktionsstationen und Lagerplätzen auf flexible und automatisierte Weise.

Produktionstransformation durch modulare Fertigung: Da geht die Reise hin

Die Fertigungsindustrie muss sich zunehmend flexibel und innovativ aufstellen, um den sich ständig verändernden Kundenwünschen gerecht zu werden und auch kleine Losgrößen wirtschaftlich produzieren zu können. Die modulare Fertigung, im Gegensatz zu traditionellen starren Produktionskonzepten, ermöglicht Unternehmen maximale Effizienz und Flexibilität – Schlüsselaspekte im volatilen Weltgeschehen von heute und Grundvoraussetzung für immer mehr individualisierte Produktvorgaben. Modulare Fertigungssysteme, in Verbindung mit KI-basierten Lösungen, unterstützen Unternehmen dank automatisierter Vorgänge und helfen ihnen so, bei der Produktion kleinerer Losgrößen langfristig im Wettbewerb zu bestehen.

Der Autor Georg Kube ist Head of Industry Data Ecosystems bei der SAP AG.