Wandlungsfähige Produktionssysteme

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1 Wandlungsfähige Produktionssysteme Wandlungsfähige Produktionssysteme Fit sein für morgen Prof. Dr.-Ing. habil. P. Nyhuis Garbsen,

2 Vordringlichste Wandlungstreiber aus Sicht der Unternehmen Marktforderung nach höherwertigen Produkten erzwingen neues Design, erweiterte Funktionalität oder erhöhte Leistungsfähigkeit Schwankende Stückzahlen bedingen häufige und kurzfristige Kapazitätsanpassung Kostendruck erzwingt Rationalisierungsmaßnahmen auf allen Ebenen Individualisierung der Kundenwünsche führt zu weiter steigender Variantenanzahl Die Wandlungstreiber erzeugen ein turbulentes Umfeld, in dem Unternehmen bestehen müssen Bild 1

3 Was beschreibt ein Produktionssystem? Grundmodell Einflüsse Strategische Planung Operative Steuerung Produktionssystem Ebenen Netzwerk Werk / Fabrik Linie / Bereich Arbeitsstation Modul Organisation Submodul Gestaltungsfelder Input Prozess 1 Prozess 2 Prozess n Output Ressourcen Technologie Human Resources Planung und Steuerung Infrastruktur Logistik Bild 2

4 Wandlungsfähigkeit als Antwort auf Turbulenzen im Unternehmensumfeld Anforderungen Flexibilitätskorridor f 1 Flexibilitätskorridor f 2 Wandlungsfähigkeit Wandlungsfähigkeit Flexibilitätskorridor f Zeit Flexibilität vorgehaltener Fähigkeitsbereich skalierbar in festgelegten Korridoren Rückbau nicht vorgesehen Wandlungsfähigkeit vorgedachter Lösungsraum Veränderung im Bedarfsfall Rückbauoption als Grundeigenschaft Bild 3

5 Exemplarische Ergebnisse aus den Fallstudien Branchenübergreifende Fallstudien in führenden Industrieunternehmen Antriebs- und Steuerungstechnik Automatisierungstechnik Automobilbau und -zulieferer Druckmaschinen Fertigungssysteme Haushaltsgeräte Landmaschinen Luft- und Raumfahrt Unterhaltungselektronik Robotik, Maschinen und Anlagenbau Verpackungstechnik Wäge- und Messtechnik Werkzeugmaschinen Kernaussagen zur Wandlungsfähigkeit Angepasste Wandlungsfähigkeit heißt nicht maximale Wandlungsfähigkeit. Sie muss reaktionsschnell und angemessen sein. Ideal wäre, wenn wir auf alle Kundenanforderungen reaktionsschnell und aufwandsarm reagieren könnten. Fabrik an den Haken nehmen können und verlagern und dabei aus Brownfield Greenfield machen. zu Methoden und Verfahren Modularer Aufbau der Anlagen Einsatz von Standardmontagetischen Zur Rüstzeitreduzierung werden Nullpunktspannsysteme mit robusten und standardisierten Schnittstellen eingesetzt. Stärkere Kundenintegration Weltweit vor Ort sein Grundsatz: Variante so spät wie möglich generieren. Bild 4

6 Management der Wandlungsfähigkeit Wandlungsfähigkeit analysieren Wie wandlungsfähig sollte ein Produktionssystem sein? Wie veränderlich sollte das Wertschöpfungsnetz gestaltet sein? Wandlungsfähigkeit bewerten Wie lässt sich der Wandlungsbedarf des Produktionssystems bezüglich des Verhältnisses von Aufwand und Nutzen bewerten? Wandlungsfähigkeit gestalten Wie kann die Aufbauorganisation wandlungsfähig gestaltet werden? Wie kann die Veränderlichkeit im Netzwerk harmonisiert werden? Wandlungsfähigkeit verbessern Wie werden die Mitarbeiter befähigt, den Wandel zu unterstützen? Wie kann Wandlungsfähigkeit dauerhaft aufrecht erhalten werden? Bild 5

7 Clusterung der Ergebnisse aus den Fallstudien Wandlungsbefähiger Schnittstellen in Fabriken Wandlungsfähige Produktionssysteme im Netzwerk A B C Universalität Modularität Kompatibilität Mobilität Skalierbarkeit Bild 6

8 Clusterung der Ergebnisse aus den Fallstudien Wandlungsbefähiger Bewertungsverfahren Schnittstellen in Fabriken Wandlungsfähige Produktionssysteme im Netzwerk Zielgröße A Zielgröße B Zielgröße C s 105 s 95 s Alternativen s s Zielgröße D Zielgröße E Bild 7

9 Clusterung der Ergebnisse aus den Fallstudien Wandlungsbefähiger Bewertungsverfahren Schnittstellen in Fabriken Wandlungsfähige Produktionssysteme im Netzwerk Fabrik-(Gebäude-)zyklus I. Bauzeit- und II. Physische und moralische Erstinvestition Wertminderung III. Modernisierung IV. Sanierung V. Verfall und Abbruch Divergierende Lebenszyklen von Produkten, Prozessen und Technologien B Produktnutzung Gebrauchswert A Produktentstehung C Produktverwertung [Wirth] Produktlebenszyklus Prozesslebenszyklus Lebensdauer Bild 8

10 Forschungsthesen Problemstellung Schnittstellen Hohe Schnittstellenkosten Änderungsmanagement wird durch gewachsene und nicht kompatible Organisationsstrukturen und Daten erschwert Keine wandlungsspezifische Betrachtung der Schnittstellen Keine allgemeine Standardisierung von Anlagentechnik bezüglich Energie, Information, Mechanik, Materialfluss, Spannsystem These 1 Die Wandlungsfähigkeit der Fabrik erfordert eine ganzheitliche Gestaltung der Schnittstellen! Problemstellung Wandlungsfähigkeit Steigende Komplexität in der Wertschöpfungskette Die Anforderungen an die Wandlungsfähigkeit sind vielschichtig und dynamisch Ungewissheit über die ideale Wandlungsfähigkeit der Wertschöpfungskette Das trägste Glied der Wertschöpfungskette bestimmt die Wandlungsfähigkeit These 2 Wandlungsfähigkeit muss in der gesamten Wertschöpfungskette anforderungsgerecht gestaltet und harmonisiert werden! Bild 9

11 Themengliederung Öffentlicher Diskurs 1 2 Schnittstellen in Fabriken Wandlungsfähige Produktionssysteme im Netzwerk Maschinen und Komponenten A Fertigungssteuerung und Logistik Mensch und Organisation B C A Workshop A: Prof. Abele B Workshop B: Prof. Nyhuis C Workshop C: Prof. Reinhart Bild 10