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Planung einer automatisierten Fertigung für Förderrollen

[12.09.2018]

Foto: Mimi Potter - fotolia.com
Wie lassen sich bei einem etablierten Produkt die Herstellkosten senken und die Fertigung automatisieren? Vor dieser Frage stand ein Hersteller von Förderprodukten für die Logistikbranche mit einem seiner Kernprodukte. Das Produkt ist seit vielen Jahren auf dem Markt und wird mit einem geringen Automatisierungsgrad gefertigt. Aufgrund des steigenden Drucks, die Herstellkosten zu senken, wurde durch das TCW eine vollautomatisierte Fertigung geplant.

Kostendruck im Markt für Förderkomponenten

In diesem Fallbeispiel handelt es sich um ein Unternehmen, welches Fördertechnik herstellt. In Zusammenarbeit mit dem TCW wurde im Rahmen eines Projekts zur Entwicklung einer modularen Fördertechnik untersucht, wie sich die Herstellkosten senken lassen. Neben Einsparungen am Material wurde die automatisierte Fertigung als bedeutender Stellhebel identifiziert und daher dessen Überprüfung beauftragt.

Das zu fertigende Produkt ist eine klassische, seit Jahren erfolgreich im Markt platzierte Komponente. Es werden jedoch zunehmend Wettbewerber aus dem In- und Ausland aktiv, welche mit geringen Preisen bei ähnlich hoher Qualität die eigenen Verkaufszahlen drücken.

Die Herstellkosten des Produkts wurden durch automatisierte Fertigung gesenkt

Mit Hilfe einer automatisierten Produktion, welche in anderen Projekten vom TCW bereits vielfach geplant wurde, gelang es, den Personalkostenanteil am Produkt um über 70% zu senken. Das Planungsprojekt fand dabei gemeinsam mit Mitarbeitern aus der Produktion statt. Basierend auf der momentanen, teilautomatisierten Fertigung, wurde ein Konzept zur vollständigen Automatisierung erarbeitet. Das gemeinsame Identifizieren von Lösungsansätzen führte später zu einer hohen Akzeptanz des neuen Konzepts.

Layout-, Fertigungs- und Materialflussplanung erfolgreich verbinden

Zunächst wurden die erforderlichen Bearbeitungsschritte definiert und der dazu benötigte Platzbedarf für die Maschinen ermittelt. Der ermittelte Flächenbedarf der Fertigungseinheiten sowie ihrer Verknüpfung wurde in maßstäbliche, geometrische Formen umgesetzt. Sie wurden so angeordnet, dass sie dem idealen Funktionsschema der Fließfertigung möglichst weitgehend entsprachen. Das auf diese Weise erarbeitete flächenmaßstäbliche Funktionsschema veranschaulichte die Größenverhältnisse und die funktionsgerechte Zuordnung der betrieblichen Einheiten auf sehr übersichtliche Weise.

Beim anschließenden Erstellen des Ideallayouts wurde die bestmögliche Lösung ohne Restriktionen angestrebt. Mit der von Einschränkungen gelösten Sichtweise ließ sich das Ziel verfolgen, sich von bestehenden Gegebenheiten zu lösen sowie einen Bewertungsmaßstab für die nachfolgenden Planungsphasen zu erhalten. Das Ideallayout wurde durch Anpassung an die betriebsspezifischen Randbedingungen und Restriktionen anschließend in ein Reallayout überführt. Die Groblayoutplanung diente damit der Übertragung der Ergebnisse der Strukturplanung und des Ideallayouts in einen konkreten Realplan, bei dem die örtlichen Gegebenheiten (Größe, Form, Lage Erschließung, Infrastruktur, Bodenbeschaffenheit, vorhandene Bauten und Anlagen, Erweiterungsmöglichkeiten) der in Frage kommenden Areale in der Produktionshalle berücksichtigt wurden.

In der Feinplanung wurde das ausgewählte Groblayout weiter detailliert. Das Feinlayout umfasste unter anderem Gebäudegrundrisse mit den wichtigsten Abmessungen, einschließlich Anordnung aller Türen, Tore, Fenster, Oberlichter, Wege, Treppen und Aufzüge. Das erstellte Konzept wies dabei das Flussprinzip auf, das heißt, die Maschinen wurden entlang des Fertigungsablaufs der Komponenten aufgestellt.

Die zugehörige Materialflussplanung bezog sich auf die Handhabung der Materialien im Direktbereich der Maschinen und innerhalb des Gebäudes. Sie war daher eng mit der Layout- und Fertigungsplanung verknüpft. Die Problematik für die Planung des Materialflusses lag in der Schnittstelle zum gebäudeinternen Transportsystem, die eine störungsfreie Übergabe zwischen den Materialflussbereichen gewährleisten muss. Dies gilt besonders für die vorliegende Produktionsstätte mit einem hoch automatisierten Fertigungssystem, jedoch einem manuellen Materialtransport mit Staplern und Hubwagen.

Ausschreibung und Lieferanteneinbindung

Wie lassen sich nun möglichst umfangreiche Verbesserungen bei der Automatisierung identifizieren? Hierzu wurde das erarbeitete Konzept mit möglichen Auftragnehmern diskutiert und verfeinert. Es zeigte sich, dass in diesen Terminen weitere Ansätze entstanden, um eine niedrige Durchlaufzeit zu erzielen und gleichzeitig die Investitionskosten zu senken. Beispielsweise konnten zwei zunächst separat geplante Bearbeitungsschritte auf einer Maschine integriert werden, wobei die Taktzeit nicht angehoben werden musste. Ein strukturierter Bewertungskatalog ermöglichte anschließend eine zielgerichtete und nachvollziehbare Lieferantenauswahl.

Erfolgskonzept TCW-Produktionsplanung

Wir unterstützten unseren Klienten bei der Entwicklung und Automatisierung seiner Komponentenfertigung. Die wesentlichen Leitlinien unserer Beratung für den Produktionsbereich waren die konsequente Ausrichtung der Prozesse auf den Kunden, Berücksichtigung der Kernkompetenzen des Unternehmens, Standardisierung von Prozessen, Vermeidung von Verschwendung, Nutzung von Synergien sowie kontinuierliche Verbesserung des Produktionsprozesses. Hierzu setzten wir gezielt Methoden und Instrumente ein, die sich in vielen Projekten bewährt haben.

Gemeinsam mit den Mitarbeitern des Kunden ist es uns gelungen, Potenziale zu identifizieren, um den Personalkostenanteil am Produkt um 70% und damit die Herstellkosten um 10% zu senken. Die Machbarkeit der Maßnahmen wurde mit einer Fertigungssimulation nachgewiesen. Damit hat sich die TCW-Produktionsplanung ein weiteres Mal als außerordentlich erfolgreich herausgestellt.

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