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Montagesystem-Check Montagesystem-Check erleichtert Strukturwandel

Autor / Redakteur: Dieter Spath, Oliver Scholtz, Manfred Bender und Peter Rally / Helmut Klemm

Ein Planungsverfahren eröffnet die Möglichkeit, bei aktuellem Bedarf – etwa der kurzfristigen Änderung von Stückzahlen – das wirtschaftlichste Montagesystem zu ermitteln. Der Kern des Verfahrens ist eine Näherungsrechnung, die mit wenig Grunddaten auskommt.

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U-Linie auf der Motek in Stuttgart – eine der grundlegenden und beliebtesten Strukturen in der Montage. In U-Linien können unterschiedlich viele Personen arbeiten.
U-Linie auf der Motek in Stuttgart – eine der grundlegenden und beliebtesten Strukturen in der Montage. In U-Linien können unterschiedlich viele Personen arbeiten.
(Bild: P.E. Schall)

Die starke Konkurrenz auf den weltweiten Absatzmärkten und der hohe Grad an Kundenorientierung erschweren Absatzprognosen und verändern Absatzzahlen oft plötzlich. Auf diese Unsicherheit muss die Montage als letztes Glied in der Wertschöpfungskette eingestellt werden, um den kaum kalkulierbaren Stückzahlschwankungen mit wirtschaftlich vertretbaren Strategien und Konzepten folgen zu können [1 und 2].

Das bedeutet, dass Montagesysteme flexibel sein müssen – oder wandlungsfähig – und die Montagekapazitäten anpassungsfähig zu gestalten sind. Die übliche Flexibilität durch Arbeitszeitmodelle oder Personalplanung reicht in den meisten Fällen nicht mehr aus. Gefordert ist die Fähigkeit, ein etabliertes System schnell und nachhaltig strukturell so verändern zu können, dass sich auch die Einsatzgrenzen deutlich erweitern.

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Um diese Fähigkeiten zu unterstützen, wurde am Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO in Stuttgart ein Verfahren entwickelt, das einen neuen Weg für die kurzfristige Planung und Ermittlung von bedarfsgerechten Montagelösungen eröffnet. Bisher wird in der betrieblichen Praxis meist mit Ad-hoc-Maßnahmen oder unzulänglichen Notlösungen reagiert. Sind die tatsächlichen Stückzahlen zum Beispiel größer als prognostiziert, fallen unter Umständen teure Sonderschichten an.

In systematischer Betrachtung lässt sich die geforderte Wandlungsfähigkeit in Montagesystemen organisatorisch, personell und technisch herbeiführen. Die organisatorischen und personellen Möglichkeiten sowie der Automatisierungsgrad als wichtige technische Größe sind in jeder Struktur allerdings mit jeweils eigenen Grenzen gegeben. Werden diese Grenzen erreicht, muss sich die Systemstruktur deshalb schnell anpassen lassen, um adäquat auf Stückzahlveränderungen reagieren zu können.

Manuelle und hybride Montagesysteme bieten ein großes Potenzial zur Variation

Die Vielzahl an manuellen und hybriden Montagesystem-Strukturen bei kleinvolumigen Produkten bietet bereits ein großes Potenzial an technischen Möglichkeiten zu Veränderung, Anpassung, Wandel, Variation. Zu nennen wären etwa: Einzelarbeitsplatz, U-Linie oder auch One-Piece-Flow-System, One-Set-Flow-System, Rundschalttisch, Fließband und Carrée-Band [3, 4 und 5]. Damit lassen sich die kleinen bis mittleren Stückzahl-Bereiche in der Regel abdecken. Bei großen Stückzahlen wird in vielen Fällen weitgehend oder vollständig automatisiert. Damit sind der Anpassungsfähigkeit meist enge Grenzen gesetzt.

Die zur Verfügung stehenden Systeme unterscheiden sich vor allem im Investitionsbedarf, in ihrer Produktivität, ihrem Stückzahl-Output, dem Arbeitsablauf nach dem Montage-Transport-Rhythmus als grundlegendem Funktionsunterschied und in ihrem Automatisierungsgrad und dem Personalbedarf.

Beim Einzelarbeitsplatz erfolgt die Montage komplett an einem Arbeitsplatz. In der Reihenmontage wird an mehreren Arbeitsplätzen montiert und dazwischen in Behältern transportiert oder gepuffert. In der Fließmontage sind die Arbeitsplätze direkt nebeneinander, der Puffer dazwischen ist begrenzt. In der U-Linie transportiert und bearbeitet ein Mitarbeiter immer nur ein Produkt.

Beim One-Set-Flow wird an einem Arbeitsplatz ein Satz von Teilen auf einem Werkstückträger bearbeitet und der Werkstückträger zum nächsten Arbeitsplatz transportiert. Am Rundschalttisch wird ebenfalls ein kompletter Satz von Teilen auf einem sich um sich selbst drehenden Werkstückträger bearbeitet. Beim Fließband werden Produkte zeitlich synchron weitergegeben. Im Carrée-Band werden die Produkte auf Werkstückträgern flexibel von einem Arbeitsplatz zu einem beliebigen anderen Arbeitsplatz transportiert.

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