Von der Großserienfertigung zur flexiblen Produktion

In vielen Branchen erfolgt die Produktherstellung in großen Serien. Durch eine ständig steigende Produktvielfalt und den Wandel hin zu kundenindividuellen Produkten steigen Variantenvielfalt und Komplexität. Um wettbewerbs­fähig bleiben zu können, sind die Unternehmen aufgefordert umzudenken. Ein Ansatz, den Anforderungen an die Produktion gerecht zu werden, ist die Flexibilisierung der Produktion.

Die Automobilindustrie hat schon früh auf die veränderten Anforderungen reagiert und angepasste Produktionsmodelle entwickelt, sodass die Modellvielfalt heute sehr viel größer ist als noch vor einigen Jahren. Die Forderungen nach mehr Individualität bestehen nicht nur im Automobilsektor, sondern auch in vielen anderen Branchen. Dabei gehen diese Ansprüche nicht nur von den Privatkunden aus. Ebenso fordern Firmenkunden eine verstärkte Individualisierung, um beispielsweise die eigenen Anforderungen gezielter abdecken zu können, sich besser vom Wettbewerb abzuheben und die Alleinstellungsmerkmale zu unterstreichen.

 Auswirkungen der Variantenvielfalt auf die Produktion

Durch die zunehmende Variantenvielfalt wird die Komplexität in der Produktion erhöht. Produktwechsel müssen häufiger und für kleinere Mengen durchgeführt werden. Aufgrund der häu­figeren Umrüstvorgänge werden die Maschinen schlechter ausgelastet. Folglich steigen die Durchlaufzeiten in der Produk­tion, die Produktivität sinkt und letztendlich steigen die Kosten. Einige Unternehmen versuchen Umrüstvorgänge durch den mas­siven Aufbau von Lagerbeständen zu umgehen. Somit können weiterhin große Mengen eines Produktes gefertigt werden. Die Bedienung der Kunden erfolgt dann aus dem Lager heraus. Da­ durch sind große Lagerflächen erforderlich. Zudem steigen die Lagerhaltungskosten. Es wird viel Kapital gebunden. Bei dem Aus­ lauf von Produkten kann es zu hohen Abschreibungen kommen.

Auch die Produktionsabläufe werden stellenweise stark belastet. Aufgrund der gestiegenen Komplexität kommen bestehende Be­ schaffungs­ und Planungssysteme häufig an ihre Grenzen. Immer mehr Aufwand wird nötig, um die Produktion aufrechtzuerhalten.

 Anpassungsmöglichkeiten innerhalb der Produktion

Bei steigender Variantenvielfalt ist demnach eine Anpassung der Prozesse und Abläufe in der Produktion sehr häufig er­forderlich. Hierzu gibt es vier grundlegende Ansätze

1)  Optimierung der Abläufe in der Produktion zum Beispiel mit einer „klassischen“ Wertstromanalyse, um nicht wertschöpfende Tätigkeiten zu eliminieren und damit Durch­ laufzeiten und Kosten zu verringern: Hierzu zählt insbeson­ dere eine Rüstzeitoptimierung, wodurch sich die Stillstand­ zeiten bei der Umstellung auf neue Produktvarianten deutlich reduzieren lassen. Auch können durch eine Anpassung – be­ ziehungsweise Optimierung des Materialflusses – die Wege verkürzt und die Materialversorgung der einzelnen Arbeits­ schritte vereinfacht werden. Oftmals ist hierzu auch eine Anpassung der internen Logistik hilfreich. Diese muss an die geänderten Anforderungen, wie häufigere Materialbereitstel­ lung kleinerer Mengen, angepasst werden.

 2)  Differenzierung der Produktion nach Großserienfertigung und Kleinserienfertigung/Manufaktur: Bei entsprechend großen Gesamtproduktionsmengen kann neben der eigentlichen Großserienfertigung eine eigene Fertigungsstruktur für kleinere Losgrößen aufgebaut werden. Hier werden dann weniger Fertigungsschritte automatisiert – das verringert den Auf­ wand für spezialisierte Werkzeuge und Bearbeitungsmaschinen. Oftmals kann mit der Investition in einzelne, flexible Maschinen die Produktion deutlich effizienter aufgestellt werden.  Durch diesen Ansatz wird auch die Einführung neuer Produkt­ varianten kostengünstig möglich. Erst bei entsprechendem Markterfolg der zunächst hauptsächlich manuell gefertigten neuen Produkte, wird dann eine automatisierte Fertigung für steigende Mengen aufgebaut.

 3)  Veränderung der genutzten Fertigungsprozesse hin zu flexibleren Verfahren: Hierzu zählen zum Beispiel flexibel auf einer CNC­Anlage herstellbare Frästeile statt Gussteile, aber auch eine Differenzierung der Produkte über Fertigungsver­ fahren ohne Rüstzeiten – beispielsweise der Ink­Jet­Druck. Genauso zählt hierzu eine Differenzierung der Produkte über Software, das heißt, die Funktionalität wird wie beim Smart­ phone über vom Kunden bestellbare „Apps“ erweitert.

 4)  Herstellung von Standardkomponenten in Großserie, die dann später in Kleinserie zu kundenspezifischen Produk­ten weiterverarbeitet werden: Dieser Ansatz reduziert den Entwicklungsaufwand, wenn zum Beispiel die Funktion durch Standardkomponenten gewährleistet wird, die in einem zwei­ten Schritt ein kundenspezifisches Design erhalten. Die späte Differenzierung der Varianten hilft zudem den oftmals nicht auf eine Kleinteilfertigung ausgelegten vorhandenen Ma­schinenpark effizienter einzusetzen. Im Extremfall kann ein Teil der Differenzierung sogar zum Kunden ausgelagert wer­ den, indem entsprechende Zubehörteile angeboten werden. Darüber hinaus sind im Unternehmen schlanke Abläufe und Prozesse erforderlich, um die kürzeren Produktwechsel ab­ decken zu können. Hierfür muss die entsprechende Systemunterstützung vorhanden sein.

 Analog zur internen Logistik sind der Kommissionierbereich und der Versand an die geänderten Anforderungen anzupas­ sen. Hier müssen häufig kleinere Mengen an eine erhöhte Kundenzahl ausgeliefert werden. Dazu sind bei Bedarf ent­ sprechende Systeme einzuführen. Das kann eine Vorkom­ missionierung an der Maschine nach Gebieten oder die Zwischenlagerung nach bestimmten Kriterien sein. Am An­ fang dieser Maßnahmen steht immer eine Analyse des Produktspektrums. Die erwarteten Produktionsmengen müssen mit dem Vertrieb abgestimmt werden. Die Produkte werden in Serienprodukte, Kleinserienprodukte und indi­ viduelle Produkte unterteilt und der jeweilige Marktpreis für eine profitable Produktion wird analysiert.    

Einbeziehung aller Bereiche im Unternehmen

   Neben den Anpassungsmöglichkeiten innerhalb der Produktion zur Optimierung der Prozesse und Abläufe, gibt es eine Vielzahl von Ansätzen zur Optimierung, die über die Produktion hinaus­ gehen. Eine Möglichkeit, welche unter anderem in der Auto­ mobilindustrie angewandt wird, ist das Baukastenprinzip. Da­ bei wird bei der Entwicklung neuer Produkte auf Teile von bestehenden Produkten zurückgegriffen. Somit können ver­ mehrt Gleichteile eingesetzt werden und die Produktion wird effizienter. Dies ist nicht nur bei neuen Produkten möglich, auch bestehende Produkte können entsprechend überarbeitet werden, um möglichst viele Gleichteile zu generieren.   

Um Beschaffungsvorgänge und Produktionsplanung zu opti­mieren, kann ein Variantenmanager hilfreich sein, mit dessen Hilfe neue Varianten eines Produktes schnell in den Syste­men umgesetzt werden können. Ein schlanker Entwicklungsprozess mit standardisierten Konstruktionsvorgaben mit Fokus auf die Verwendung von Gleichteilen und eine frühzeitige Einbindung der Produktion in den Entwicklungsprozess vereinfachen die Handhabung neuer Produkte. Hierbei kann ein Simulationsprogramm unterstützen, welches Probleme bei der Herstellung neuer Produkte bereits im Vorfeld sichtbar macht.   

Darüber hinaus gibt es vertriebsseitig viele Anpassungsmög­lichkeiten. Hierzu zählt unter anderem die Absprache mit dem Vertrieb über die technologischen Möglichkeiten der Produktion und geplante Absatzmengen einzelner Produkte. Dadurch werden nur solche Produkte produziert, die sich effizient herstellen lassen. Regelmäßige Variantenbereini­gungen helfen zudem die Komplexität in der Produktion zu senken. Eine Kenngröße kann der Deckungsbeitrag sein. Fällt dieser negativ aus, so sollte das Produkt aus dem Portfolio verschwinden, da es mehr kostet als es verdient. 

Fazit

Es gibt viele Möglichkeiten die Produktion und auch Prozesse außerhalb der Produktion so anzupassen, dass die neuen Anfor­derungen effizient abgedeckt werden können. Die einzelnen Maßnahmen lassen sich nicht pauschalisieren und sind individu­ell auf das Unternehmen zuzuschneiden. Buchalik Brömmekamp verfügt über umfangreiches Know­how in der Optimierung der Produktion sowie in allen anderen Unternehmensbereichen und hat bereits für viele Unternehmen einen maßgeschneiderten Ansatz zur Flexibilisierung ausgearbeitet. Gerne unterstützen wir Sie bei der Flexibilisierung Ihrer Produktion.

Julia Dücker, Senior Consultant, Buchalik Brömmekamp Unternehmensberatung GmbH
Dr. Dirk Dümpelmann, Projektmanager, Buchalik Brömmekamp Unternehmensberatung GmbH