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Industrielle Fertigung und Montage im Hausbau

Getaktete Fließfertigung für den modularen Hausbau

Der modulare Hausbau verfolgt das Ziel, individuelle Häuser industriell zu fertigen und dabei die Wertschöpfung in eine Produktion zu verlagern. Durch die Verwendung einer getakteten Fließfertigung und die Industrialisierung der Prozesse wird der Hausbau in den Dimensionen Qualität, Zeit und Kosten revolutioniert. Durch die hohe Transparenz und die Planung der einzelnen Prozessschritte wird die Qualität mit Hilfe von kontinuierlich mitlaufenden Quality-Gates überwacht und verbessert. Im Gegensatz zur Baustelle wird unter idealen Bedingungen in der Fabrik die Fehlerraten auf ein Minimum gesenkt und die Qualitätsstandards des 6-Sigma erreicht. Die industrielle Fertigung von dem Aufbau der Wände bis zum Versand der Module erfolgt an einem Tag.

Fertigungslayout
Abb. 1: Schematisches Fertigungslayout

Auf diese Weise können Fertighaushersteller den Vorfertigungsgrad und die Industrialisierung der Prozesse voll ausnutzen und individuellen Wohnraum kostengünstig anbieten. Zur Umsetzung der getakteten Fließfertigung für den modularen Hausbau hat sich unser Vorgehen bereits bewährt.

Vorgehen

Das TCW unterstützt seine Kunden bei der Entwicklung und Implementierung von Fertigungskonzepten für den modularen Hausbau. Ziel ist es, einen ganzheitlichen Optimierungsansatz für die industrielle Fertigung und Montage im Hausbau zu gestalten, der die Anforderungen der Elementfertigung, der Modulmontage sowie der Baustelle in gleicher Weise berücksichtigt.

Zunächst werden Wachstumsszenarien für das Unternehmen und die Kapazitätsdimensionierung der Fertigung ermittelt. Parallel zu der szenariospezifischen Kapazitätsdimensionierung wird der Fertigungsprozess zusammen mit Ihren Mitarbeitern gestaltet. Dabei werden entsprechend der Szenarien unterschiedliche Ausprägungen der Fertigung geplant. Es wird das Konzept der getakteten Fließfertigung sowohl für die Elementfertigung als auch für die Modulmontage im modularen Hausbau erarbeitet. Dabei analysieren wir mit Ihren Mitarbeitern, welche Elemente in einer Hauptlinie gefertigt werden können und welche Elemente als vorgefertigte Bausätze an die Linie geliefert werden. Bei Bedarf wird zwischen einer schnell und einer langsam laufenden Linie unterschieden, um Badezimmer- und Küchenmodule in die Module installieren zu können. So kann in der Modulmontage eine getaktete Fließfertigung sichergestellt werden. Im Rahmen der Integration und Anbindung von Zuliefererunternehmen werden Konzepte wie JiT und JiS genutzt. Bei der Planung der Prozesse erarbeiten wir ein Konzept für die Materialbereitstellung und die Logistik zur Versorgung der Fertigung sowie ein mitlaufendes Qualitätssicherungssystem. Auf Basis der festgelegten Fertigungsprozesse erstellen wir gemeinsam mit Ihnen Prozessbeschreibungen und Qualifikationsprogramme für Ihre Mitarbeiter. Für die geplante Kapazität ermitteln wir das nötige Personalvolumen sowie die erforderlichen Investitionen. Wir begleiten Sie auch in der Umsetzung, um einen erfolgreichen Anlauf und den Wissenstransfer in Ihr Unternehmen sicherzustellen.

Vorgehensweise
Abb. 2: Beispielhafte Vorgehensweise

Durch dieses erprobte Vorgehen profitieren Sie von den Erfahrungen, die wir bereits in zahlreichen Projekten in den Bereichen

  • der Kapazitätsdimensionierung für Fließfertigungen im Hausbau,
  • der Fabrikausplanung,
  • der Personalqualifizierung,
  • der strategischen Investitionsplanung für Fabriken,
  • des Anlaufmanagements,
  • des Qualitätsmanagements,
  • der Modulmontage nach dem Fließprinzip sowie
  • der Einbindung von Lieferanten im modularen Hausbau

gemacht haben. Dies ist die Basis für einen effizienten und erfolgreichen Projektverlauf.

Die Ergebnisse der getakteten Fließfertigung im Hausbau wurden in Filmbeiträgen dargestellt:

Video: Industrielle Fertigung beim modularen Hausbaukasten - Übersichtsfilm


Einsparpotenziale durch die Modularisierung

Die Anwendung der Modularisierungsprinzipien und hoch automatisierten Prozessabläufe ermöglicht eine Kostensenkung von über 75 % gegenüber der konventionellen Bauweise. Im konventionellen Hausbau betragen die Lohnkosten über 30 % der Gesamtkosten des Hausbaus. Bei der industriellen Fertigung können diese Kosten auf weniger als 10 % reduziert werden.

Gleichzeitig betragen die Kosten für die Abschreibung der Anlagen und Struktur nicht mehr als 1 % der Gesamtkosten eines Hauses. Diese Verschiebung der Kostenstruktur und somit die enorme Steigerung der Effizienz und Senkung der Produktionskosten ist auf die konsequente Umsetzung der getakteten Fließfertigung sowie den Einsatz der Prinzipien einer verschwendungsfreien Produktion zurückzuführen. Darüber hinaus werden durch die hohe Kapazität und die Modularisierung des Produktes Skaleneffekte im Einkauf realisiert, die ebenso zur Senkung der Kosten beitragen.

Potenziale
Abb. 3: Potenziale

Beratungsleistungen

  • 5-S-Methode
    Die 5-S-Methode ist ein Instrument für Ordnung und Sauberkeit sowie zur Verbesserung der Prozesse am Arbeitsplatz. Die 5-S stehen für „Sortiere aus!", „Stelle ordentlich hin, „Säubere", „Übe Selbstdisziplin" und „Gewöhne dich daran".
  • Anlaufmanagement
    Volatile Märkte und kürzere Produktzyklen erfordern ein verbessertes Anlaufmanagement. Steilere Produktanläufe, globales Projektmanagement im Anlauf und Quality Gates im Anlaufprozess schaffen Abhilfe.
  • Durchlaufzeitreduzierung
    Ein geschäftsprozessorientiertes Zeitmanagement beschleunigt nicht nur die Prozesse, sondern reduziert Kosten, verbessert die Qualität von Produkten und Prozessen und erhöht somit den unternehmerischen Gewinn.
  • Fertigungssegmentierung
    Als ein Fertigungssegment werden produktorientierte Organisationseinheiten verstanden, die mehrere Stufen der logistischen Kette eines Produktes umfassen. Ziel der Fertigungssegmentierung ist es, die Vorteile der Fließfertigung mit der hohen Flexibilität der Werkstattfertigung zu verbinden.
  • Gateway Konzept
    Das Gateway Konzept ist eine Methode der Prozesslenkung und bietet die Möglichkeit, Prozessaufbau, -fortschritt und -ergebnisse zeitnah und konsistent zu beurteilen.
  • Globale Industrialisierung
    Globale Industrialisierung umfasst den Aufbau von neuen, eigenständigen Entwicklungs-, Produktions-, Vertriebs- und Servicestandorten mit Beschaffungsfunktionen in attraktiven Kosten- und Wachstumsmärkten zur Nutzung attraktiver Märkte.
  • Just in Time
    Mittels der Prinzipien von Just-in-Time sowie durch Vorverlagerung von Erkenntnissen und durch Parallelisierung, Integration und Beschleunigung der Prozesse erhält man planbare Entwicklungsprojekte.
  • Kanban
    Die Steuerung der Produktion erfolgt bei Kanban durch die Materialversorgung entsprechend dem verbrauchsgesteuerten Pull-Prinzip. Weiterentwicklungen sind: E-Kanban, 2-Behälterkonzepte, Supermärkte oder der Heijunka-Kasten. Alle Konzepte erfordern eine systematische Auswahl und Einführung.

Tools

  • KANBAN-Dimensionierung
    Optimale Neu- oder Re-Dimensionierung von Kanban-Kreisläufen und automatisierte Berechnung von Auslegungsgrößen.
  • Kennzahlen Cockpit
    Visualisierung geeigneter Kennzahlen für ein durchgängiges Controlling aller Bereiche zur langfristigen Erfolgssicherung.
  • TCW Standortplaner
    Selbstbewertung und Unterstützung der Ableitung von Standortstrategien bezüglich der regionalen oder globalen Ausrichtung.
  • Fertigungssegmentierung
    Ziel der Fertigungssegmentierung ist es, die Vorteile der Fließfertigung mit der hohen Flexibilität der Werkstattfertigung zu verbinden.

Literatur



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