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Juli 15, 2019

OEE, IoT, Agile Fertigung, Produktivität, Produktionsanlauf

Was sind heute die Top 5 der Herausforderungen in der Fertigung?

Janne Kivinen, MMS PRODUKTMANAGER
Written by Janne Kivinen, MMS PRODUKTMANAGER

Die Hersteller der metallverarbeitenden Industrie stehen heute vor zahlreichen Herausforderungen. Aus Gesprächen mit meinen Kollegen und Hunderten von Herstellern weltweit – vom Familienunternehmen bis zum großen Luft- und Raumfahrtunternehmen – kann ich 5 Herausforderungen zusammenfassen, die allgemein als die größten erachtet werden. Während ich mich in diesem Blogbeitrag diesen Herausforderungen widmen werde, wird es in einem zweiten Teil darum gehen, Wege aufzuzeigen, wie man mit diesen Herausforderungen umgehen kann.

 

Herstellungsherausforderung Nr. 1: Kürzere Produktlebenszyklen (und zunehmende Produktindividualisierung)

Industriegüter werden immer individueller. Dies bedeutet, dass es für jedes Produkt immer mehr Modelle und Versionen gibt, was den Lebenszyklus bestimmter Produktionsartikel verkürzt. Man könnte meinen, dass dieses Tempo so rasend sei wie nie zuvor. Um eine Vorstellung von den Ausmaßen der Produktvielfalt und den damit zusammenhängenden Zahlen zu bekommen, nehmen wir ein Beispiel, das jeder kennt: Mercedes Benz Autos, für die es auf allen Zulieferebenen zahlreiche industrielle Hersteller gibt. In den 1980er Jahren gab es nicht mehr als 10 verschiedene Modellvarianten – während es im Jahr 2019 für jedes Modell rund 30 Varianten gibt. Das gleiche Phänomen haben wir aber auch bei Ventilen, Kompressoren, Werkzeugmaschinen, Bohrern und vielen anderen Arten von Industrieprodukten. Und wie bei Mercedes Autos liegt der Treiber für die Individualisierung in den gestiegenen Kundenanforderungen nach speziellen und nischenbasierten Anwendungslösungen.

Für die Hersteller der metallverarbeitenden Industrie bedeutet dies, dass es möglich sein muss, neue Teile einfach und wirtschaftlich in den aktuellen Fertigungsprozess zu integrieren, was auf zwei Fragen hinausläuft:

  1. Können die bestehenden Prozesse und Systeme für das neue Produkt genutzt werden?
  2. Kann das neue Produkt eingeführt werden, ohne die laufende Produktion zu stören?

Die erste Frage betrifft die Vielseitigkeit der Fertigungsprozesse und -anlagen, insbesondere in Bezug auf Rüst-, Spann- und Werkzeugmanagementvorgänge, während die zweite Frage eine gute Offline-Vorbereitungsfunktionalität erfordert, wie z.B. eine CAM-gesteuerte NC-Programmierung und Produktionssimulation.

 

Herstellungsherausforderung Nr. 2: Nachfrage nach kürzeren Lieferzeiten in Kombination mit einem verkürzten Planungshorizont

Dieser Punkt gilt insbesondere für Zulieferbetriebe (Job-Shop). Viele Hersteller wissen nicht, was sie im nächsten Monat produzieren werden, geschweige denn in sechs Monaten. Im schlimmsten Fall kann der Planungshorizont weniger als zwei Wochen betragen!

Auch wenn wir die Wertschöpfungsketten von Industriegütern betrachten, können wir sehen, wie LEAN-orientierte Pull-Produktionsparadigmen die gesamte Wertschöpfungskette unter Druck setzen. Um die Bedürfnisse der Kunden schnell zu befriedigen, wird es einen allgemeinen Trend hin zu immer kürzeren Lieferzeiten geben. Und dies wird nicht auf sich warten lassen. Auch Nicht-OEM-Hersteller haben mit dieser Herausforderung zu kämpfen, da die Nachfrageprognose ein schwieriges und unklares Unterfangen ist.

Traditionell sind die Hersteller diesem Problem begegnet, indem sie Artikel auf Lager produzierten, aber das führt nur zu unserer nächsten Herausforderung.

 

Herstellungsherausforderung Nr. 3: Druck zur Reduzierung der Kapitalbindung im Lagerbestand

Lagerbestände sind stets ein Risiko. Sie binden Kapital und behindern so Effizienz und Umsatz. Kein Unternehmen kann zu 100 % sicher sein, dass es für alle vorrätigen Artikel eine Nachfrage geben wird. Hinzukommen technische Risiken wie Produktrevisionen und kürzere Produktlebenszyklen, die den Bestand möglicherweise veralten lassen. Was jedoch am gravierendsten ist: Ein in den Lagerbestand investierter Euro, Dollar oder Yuan produziert rein gar nichts.  Bestandsverkleinerungen führen jedoch zu einem Dilemma, wenn es darum geht, auf die immer kürzer werdenden Lieferzeitanforderungen reagieren zu können.

 

Herstellungsherausforderung Nr. 4: Arbeitskräftemangel

Viele Hersteller leiden heute unter einem Mangel an qualifizierten Arbeitskräften für die Produktion. Dies gilt insbesondere für Maschinenbediener und Fertigungsingenieure wie NC-Programmierer und Ingenieure für Verfahrenstechnik. Der Fachkräftemangel kann der entscheidende Faktor bei der Verhinderung von Wachstum sein – und das ist ein Spiel, bei dem alle verlieren. Dieses Problem wird sicherlich nicht einfacher, wenn wir die drei bereits vorgestellten Fertigungsherausforderungen in die Diskussion einbeziehen: Eine zunehmende Anzahl unterschiedlicher Produktvarianten in Verbindung mit verkürzten Planungshorizonten und dem Druck zur Reduzierung von Lagerbeständen bedeutet in der Regel eine Erhöhung des Aufwands für Rüstarbeiten, Produktionsplanung und Verfahrenstechnik in der Fertigung.

 

Herstellungsherausforderung Nr. 5: Implementierung einer datengesteuerten Fertigung

Es gibt einen großen Hype um das Internet der Dinge und die Digitalisierung. Diese Megatrends sollen der Fertigungsindustrie einen unschätzbaren Wert bieten – aber wie? Wie kann ein Hersteller sich diesen Wert tatsächlich nutzbar machen? In der heutigen Diskussion, in der viel von IoT und Industrie 4.0 die Rede ist, ist es nicht einfach herauszufinden, welche ersten Schritte ein produzierendes Unternehmen, das einen stärker datengesteuerten Ansatz verfolgen möchte, intelligenterweise gehen sollte.

 

Gibt es einen Ausweg?

Die Lösung dieser fünf Herausforderungen ist nicht einfach. Man fühlt sich eher an eine unendliche Spirale erinnert. Sehr wahrscheinlich wird die Nachfrage nach immer kürzeren Lieferzeiten anhalten und der Grad der Produktindividualisierung noch mehr zu- als abnehmen. Es kommt also darauf an zu überlegen, wie man mit diesen Herausforderungen umgeht, statt sich ihnen wie Don Quichote entgegenzustellen. In meinem nächsten Beitrag werde ich Ihnen Ideen vorstellen, wie dies zu bewerkstelligen ist. Für diejenigen unter Ihnen, die jetzt schon wissen wollen, welche Lösungen sich abzeichnen, nenne ich an dieser Stelle drei Stichpunkte:

  1. Maschinen- und Anlagenautomation
  2. Integration des Datensystems
  3. Ausgefeilte Produktionsplanungs-, -ausführungs- und -analysesoftware
Teil 2 dieser Serie – Die Lösungen