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Produkte werden heutzutage immer variantenreicher und individueller. Für die industrielle Fertigung wachsen die Anforderungen, die Produkte effizient zu fertigen und schnell auf sich verändernde Marktbedingungen zu reagieren. Entsprechend rapide steigt die Nachfrage nach flexiblen Produktionslösungen, die sich möglichst autonom an die neuesten Marktanforderungen anpassen. Wandlungsfähige und modulare Produktionssysteme sollen es ermöglichen, auch bei großer Variantenvielfalt effizient zu produzieren - sogar bis zur Losgröße 1. Unterstützt wird die Produktion durch digitale Lösungen, die bereits an vielen Stellen zum Einsatz kommen.
Der Arbeits- und Fachkräftemangel wird seitens der produzierenden Industrie im DACH-Raum als zunehmend wachstumshemmend und geschäftsmodellbedrohend empfunden. Als zentrale Ursachen können gleichermaßen der demographische Wandel wie auch ein entsprechender Wertewandel ausgemacht werden. Es erscheint daher empfehlenswert, die "Ressource Mensch" in dieser Gemengelage neu zu denken. Die Frage, wie ein modernes Produktionssystem beschaffen sein muss, damit dieses aus Arbeitnehmersicht langfristig als attraktiv wahrgenommen wird, rückt hierbei in den Mittelpunkt wissenschaftlicher Überlegungen.
Durch globale Unsicherheiten, steigende Variantenvielfalt und den Kundenbedarf nach ökologisch nachhaltig produzierten Produkten nehmen die Anforderungen an heutige Produktionssysteme stetig zu. Dies stellt bisherige Produktionsformen wie die Linienproduktion zunehmend vor Herausforderungen. Als hochflexible Produktionsform bietet sich die Matrixproduktion als alleinige oder in Kombination mit der Linie als hybride Produktionsform an.
„Hybride Montage“ als Antwort auf Modell Mix und Variantenvielfalt im produzierenden Mittelstand
(2024)
Die "Hybride Montage" als Kombination aus konventioneller Fließfertigung und innovativer Matrixproduktion offeriert vielfältige Potentiale, dem zunehmenden Maß an Variantenvielfalt in der produzierenden Industrie Rechnung zu tragen. Im Zeitalter des Industrial Metsverse und der damit verbundenen "Servitisierung" und des "Manufacturing as a Service" - d.h. der Güterproduktion als Dienstleistung - ermöglicht die Hybride Montage außerdem eine flexiblere Arbeitsplanung.
Steigende Anforderungen hinsichtlich Leichtbau, passiver Sicherheit und Torsionssteifigkeit bedingen im Karosseriebau zunehmend komplexere Geometrien. Damit geht häufig eine stark eingeschränkte Zugänglichkeit beim Fügen der Karosseriebauteile einher. Dieser Herausforderung kann in vielen Fällen mit dem Einsatz eines neuartigen Fügeverfahrens begegnet werden, welches unter Nutzung des Springbeulens eine form- bzw. kraftschlüssige Fügeverbindung erzeugt. Hierbei wird die während der Zustandsüberführung des springbeulenden Fügeteils auftretende Formänderung zur Erzeugung entsprechender Fügeverbindungen genutzt. Zur Verbesserung deren Eigenschaftsprofils kann diese Verbindung als Bestandteil einer kombinierten Fügeverbindung in Kombination mit Kleben angewandt werden. Das Springbeulen konnte erfolgreich und prozesssicher an im Karosseriebau etablierten Blechen erzeugt werden. Die Bewertung der entwickelten Auslegungsvorschriften sowie der erzeugten Versuchsergebnisse legen zahlreiche Vorteile der Warmblechumformung zur Herstellung der springbeulenden Fügeteile nahe. Die Anwendung des neuartigen Fügeverfahrens wird am Beispiel eines Schottblechs erläutert.
Der moderne Karosseriebau ist geprägt durch den Wunsch nach einer schlanken Prozesskette, die sich durch hohe Prozesssicherheit auszeichnet. Im Umfeld der Fügetechnik rücken zur Erreichung dieses Ziels vermehrt sogenannte „unmittelbare Verbindungen“ in den Vordergrund. Hierbei handelt es sich um Fügeverbindungen, zu deren Erzeugung keine zusätzlichen Verbindungsmittel wie Schrauben oder Niete bereitgestellt werden müssen. Daher werden spezielle Schnappelemente für den Karosseriebau entwickelt, die als integraler Bestandteil aus dem Fügeteil ausgeformt werden. Durch den Einsatz derartiger Schnappelemente lässt sich die Teilevielfalt signifikant reduzieren. Das Fügen derartiger Teile erfolgt hierbei mit geringstem Zeitaufwand und nur mit der ohnehin zur Zuführung des Fügeteils benötigten Handhabungsvorrichtung.
Die Veröffentlichung beleuchtet die Herausforderungen und Lösungsansätze zur Bekämpfung des Fachkräftemangels innerhalb der produzierenden Industrie am Standort Deutschland. Der Mangel an qualifizierten Arbeitskräften führt zu erheblichen Kosten und reduziert das Produktionspotenzial. Hauptursachen sind der demographische Wandel und veränderte Wertvorstellungen der Beschäftigten. Es gillt, das Arbeitsumfeld Produktion attraktiver zu gestalten, indem individuelle Beiträge sichtbarer gemacht und das Gemeinschaftsgefühl gestärkt werden. Zudem soll die wahrgenommene Komplexität reduziert und die Autonomie des Fertigungspersonals erhöht werden. Beispiele wie ein digitales Ampelsystem und die Visualisierung individueller Beiträge verdeutlichen diese Ansätze. Die Zukunft der Produktion wird durch sieben Thesen skizziert, die die Bedeutung einer partizipativen Planung, die Veränderung der Anforderungen und die Notwendigkeit eines Kommunikationsraums betonen. Die Präsentation endet mit der Vision einer modernen, vollvernetzten und arbeitnehmerfreundlichen Produktionsstätte.