Wird die flexible Zellfertigung die Automobilherstellung revolutionieren?

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Enormes Potenzial liegt in einer flexiblen Zellenfertigung

Die Ergebnisse der Simulation beweisen das enorme Potenzial einer flexiblen Zellenfertigung zur Verbesserung der Automobilmontage. Dazu wurden verschiedene Produktionsmengen mit realen Daten aus der Automobilindustrie simuliert und analysiert. Die Ergebnisse spiegeln ein jährliches Volumen von 100.000 Fahrzeugen wider – der Mittelpunkt zwischen der hochvolumigen Automobilproduktion bekannter Massenmarktmarken und der Kleinserienfertigung von Luxusautos. Es wurden wichtige Kennzahlen, einschließlich Taktzeitverluste und unfertige Erzeugnisse (WIP) miteinander verglichen. Man ging davon aus, dass die Arbeit um 7,5 % langsamer ablaufen würde, da Montageaufgaben in einem flexiblen Zellenlayout komplexer sind als Aufgaben auf einem Förderband.

Das konventionelle Förderband des Automobilherstellers hatte 75 Montagestationen mit zwei Mitarbeitern an den meisten Stationen, also insgesamt 120 Mitarbeiter. Das Produktportfolio am Fließband umfasste drei verschiedene Fahrzeugmodelle mit jeweils unterschiedlichen Konfigurationen, wobei die Montagezeiten je nach Fahrzeugtyp um bis zu 50 % variierten. Diese Unterschiede und die begrenzten Möglichkeiten des Leitungsausgleichs führten dazu, dass einige Mitarbeiter wegen des Wartens und Gehens zwischen den Stationen ziemlich unproduktiv waren. Die Gesamtauslastung über die gesamte Linie betrug 87 %, wobei Arbeits- und Gehzeiten berücksichtigt wurden.

Die Produktionsstätte für flexible Zellen hatte 84 Zellen, von denen die meisten davon ausgegangen waren, dass sie jeweils einen Arbeiter hatten. Die Zellen hatten keine bestimmte Taktzeit. Stattdessen können die Prozesszeiten je nach Prozess und in der Zelle montiertem Fahrzeugmodell zwischen 2 und 40 Minuten variieren. Es gab zwei Arten von Zellen: Generalistische Zellen kombinierten Aufgaben der Generalversammlung, die gemeinsame Werkzeuge erforderten (wie Schraubendreher und Werkzeuge zum Clippen und Montieren); spezialisierte Zellen wurden mit hochspezialisierten Werkzeugen und Geräten ausgestattet, die komplexe Prozesse wie die Cockpitmontage ermöglichten. Spezialisierte Zellen wurden so konzipiert, dass sie die Aufgaben der Generalversammlung für eine maximale Auslastung übernehmen. Um die Flexibilität zu gewährleisten, wurden an den Zellen nur Warenteile bereitgestellt; produktspezifische Teile wurden montiert und an die entsprechenden Montagezellen geliefert. Die Simulation integrierte Puffer - ähnlich wie in Wartebereichen - zwischen den Zellen, sodass ein Auto, wenn es eine Zelle verließ, im Leerlauf fahren konnte, bis die Arbeiter in der nächsten Zelle bereit waren. So warteten Autos auf Arbeiter statt auf Arbeiter, die auf Autos warteten, was zu Taktzeitverlusten auf herkömmlichen Förderbändern führt.

Wie bereits erwähnt, gab es 84 Zellen in der Simulation der flexiblen Fertigung, 9 mehr Stationen als auf der Förderbandstrecke. Da die meisten Zellen jedoch nur einen Arbeiter statt zwei hatten, arbeitete der flexible Zellenaufbau mit nur 97 Mitarbeitern, verglichen mit 120 im Linienmodell. So erhöhte die flexible Zellfertigung die Auslastung der Mitarbeiter von 87 auf fast 98 %.

Da Autos nur durch die Zellen fuhren, die für ihre Spezifikationen relevant waren, wurden weniger maßgeschneiderte Autos im Allgemeinen schneller fertig als hochspezifische Autos. Bei konventioneller Förderbandanordnung hingegen ist das erste Fahrzeug immer das erste Fahrzeug. Insgesamt führte jedoch die Tatsache, dass Autos in der flexiblen Zellenfertigung auf die Arbeiter warteten, zu einer deutlich höheren Durchlaufzeit, die etwa sechsmal so hoch war wie die der konventionellen Montagelinie. So stieg eine Schlüsselkennzahl, WIP, tatsächlich an. Die Automobilhersteller müssen daher den Kompromiss zwischen WIP und einer höheren Arbeitseffizienz berücksichtigen.

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