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Digital schlanker produzieren

Text: Mirko Bäcker, Siemens PLM Software; Foto: Siemens PLM Software

In den vergangenen Jahren haben sich die Herausforderungen für produzierende Betriebe geändert und der gesamte Produktentwicklungszyklus erlebt einen Wandel. Oft ist der Erfolg jetzt von schnellen, fundierten Entscheidungen abhängig. Als Konsequenz daraus prüfen einige Unternehmen, wie sich digitale Fertigungsmethoden und Konzepte einsetzen lassen, um schlankere Planungsprozesse zu erreichen.

Die Herausforderung

Die anhaltende Unsicherheit auf den Märkten setzt Hersteller heute immer weiter unter Druck. Sie beeinflusst nicht nur die Vergabe von Krediten und das Investitionsverhalten, sondern auch die Nachfrage der Konsumenten. Die Folge: Die Umsätze gehen über alle Branchen hinweg steil nach unten.

So entstehen Engpässe bei Investitionen, Budgets werden eingefroren und Stellen abgebaut. In letzter Konsequenz werden Fabriken geschlossen und kurzfristige Projekte mit Aussicht auf schnellen Return on Investment immer stärker vorangetrieben. Das alles führt dazu, dass einige Hersteller den Sinn schlanker Prozesse in Frage stellen. Sind Prozesse, die vor mehreren Jahren entwickelt wurden, für die moderne Produktion überhaupt noch von Bedeutung? Greg Fields, President von Bridgewright Management Consultants, argumentiert: "In vielen Fällen ist es an der Zeit, die Prozesse von Grund auf neu aufzusetzen und an aktuelle Gegebenheiten anzupassen." Schlanke Prozesse haben zwar auch ihre Grenzen, in Verbindung mit digitaler Fertigung sind sie aber immer noch relevant.

Grenzen des Lean Manufacturing

Meist steht bei der Einführung von Lean-Initiativen die Produktion im Fokus. Schlanke Herstellungsprozesse benötigen regelmäßige Verbesserungen. Dafür sind Mechanismen nötig, um Kenntnisse aus der Produktion zu gewinnen und weiter nach oben in die Prozesskette zu tragen. In vielen Unternehmen entstehen im Rahmen von Lean-Manufacturing-Prozessen üblicherweise physische Prototypen für Produktmodelle. Im besten Fall dienen sie jedoch der schrittweisen Überprüfung von Funktionen. Dadurch wird es aber schwierig, den Einfluss komplexer Änderungen am Produktionssystem zu erfassen. Kommen hier aber digitale Fertigungsverfahren ins Spiel, sinkt der Bedarf an physischen Prototypen und eine ganzheitliche Entwicklungsplattform entsteht.

Digitale Fertigung

In der digitalen Fertigung kommen Software-Lösungen für Herstellung, Engineering und Prozessentwicklung zum Einsatz. Auf Basis dieser Technik entsteht ein integriertes, computerbasiertes System, das sich aus Simulation, 3D-Visualisierung, Analyse und verschiedenen Werkzeugen für die Zusammenarbeit zusammensetzt. So lassen sich Produkte und Herstellungsprozesse zeitgleich definieren.

Anwender sind damit in der Lage, digitale Produktmodelle in virtuellen Fabriken zu erstellen. So perfektionieren sie Herstellungsprozesse, bevor sie in eine reale Fertigungsanlage investieren müssen. Die bestehende Produktion und alle anderen Phasen im Konstruktions- und Entwicklungsprozess werden auf Lean-Strategien umgestellt und vorhandene Terminpläne nicht beeinträchtigt. In der Validierungsphase wird der Produktfluss sichtbar. Die Auswirkungen einer ausgeglichenen Arbeitslast werden veranschaulicht, Prozesse grafisch dargestellt und es wird analysiert, in welchem Verhältnis Operationen mit Mehrwert zu denen ohne Mehrwert stehen. Mögliche Änderungsanforderungen in fortgeschrittenen Produktentstehungsphasen lassen sich so reduzieren.

Die Fertigung wird durch besser genutzte Ressourcen sowie optimierte Systeme profitabler und die Arbeitssicherheit und die Effizienz steigen, beispielsweise durch den Zugriff auf standardisierte und wiederverwendbare Informationen.

Digitale Applikationen ermöglichen es, den Einfluss auf Bedarf und Effektivität, verursacht durch Änderungen, vorzeitig analysieren und berechnen zu lassen. Kommt die Software bereits in allen Produktentstehungsphasen zum Einsatz, sind Ingenieure in Fertigung und Prozessplanung in der Lage, Engpässe auszumachen, Effizienzmängel aufzudecken und korrigierend einzugreifen.

Fazit

Lean Manufacturing einzusetzen, bedeutet konkret, Verschlankungskonzepte früher im Produktlebenszyklus zu implementieren. Das gelingt am besten mit Hilfe digitaler Planung. Eine durchgängige Lösung für Lean-Manufacturing-Prozesse, die auf digitalen Fertigungstechnologien aufbaut, verschafft Anwendern einen Überblick über jeden einzelnen Schritt in der Produktentwicklung. So lässt sich jeder Mitarbeiter bestmöglich einbinden - die Industriedesigner, die Produktmodelle herstellen, die Ingenieure, die für die Funktionen und Montageabläufe verantwortlich sind, die Einkäufer und sogar die Arbeiter in der Werkshalle.

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