SMART FACTORY – Auf der Suche nach der Losgröße 1

Losgröße 1 ist kaum wirtschaftlich darstellbar (Foto: Almir Immanuel / www.pixelio.de)
Losgröße 1: Das ist heute Serienfertigung von Modulen, die dann zu einem individualisierten Produkt zusammen gefügt werden. (Foto: Almir Immanuel / www.pixelio.de)

Nicht das Produkt von der Stange, sondern die Einzelanfertigung zu den Kosten der Massenanfertigung bis zur Losgröße 1, ist heute das, was Kunden wollen. Für Unternehmen ist das eine große Herausforderung, welche vor allem mit Investitionen in Automatisierung und Robots bewältigt werden soll. Smart Factory heißt dabei das Zauberwort. Anbieter wie etwa die Firma KNAPP in Hart bei Graz liefern hierfür adäquate Lösungen.  

Ein Bericht von CR. Hajo Schlobach 

In der deutschen Industrie, und nicht nur dort, zeigt sich ein klarer Trend zur Individualisierung. So gaben im Deutschen Industrie 4.0 Index vor eineinhalb Jahren immerhin 20 Prozent von 400 befragten Unternehmen an, Losgröße 1 realisiert zu haben. Und in den nächsten Jahren wollen beinahe 50 Prozent Einzelanfertigungen zu Kosten einer Serienfertigung umsetzen. Dabei sehen sechs von zehn der damals befragten Unternehmen die Losgröße 1 als wichtigen Faktor für den wirtschaftlichen Erfolg ihres Unternehmens. 

Smart Factory stockt 

Doch schon ein Jahr später wird im Deutschen Industrie 4.0 Index vom Oktober 2019 erkennbar, dass sich die Smart Factory, welche hinter der Losgröße 1 steht, nicht so einfach umsetzen lässt. Die Unternehmen treten auf der Stelle und kommen nicht über Einzelprojekte hinaus. Zwar sind rund 51 Prozent wenigstens in Projektphasen, doch lediglich acht Prozent der befragten Unternehmen sind mit ihrer Digitalisierung so weit, dass von einer Smart Factory gesprochen werden kann. 

#Smart Factory (deutsch „intelligente Fabrik“) in Kürze
Smart Factory ist ein Begriff aus der Forschung im Bereich Fertigungstechnik. Er gehört zur Hightech-Strategie der deutschen Bundesregierung als Teil des Zukunftsprojekts Industrie 4.0. Er bezeichnet die Vision einer Produktionsumgebung, in der sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe weitgehend selbst organisieren.  

Die Vernetzung von eingebetteten Produktionssystemen und dynamischen Geschäfts- und Engineering-Prozessen ermöglicht eine rentable Herstellung von Produkten auch bei individuellen Kundenwünschen bis hin zur Losgröße 1. Die technische Grundlage sind dabei cyber-physische Systeme, welche mit Hilfe des Internets der Dinge (IoT) miteinander kommunizieren.  

Teil dieses Zukunftsszenarios ist weiterhin die Kommunikation zwischen Produkt (z. B. Werkstück) und Fertigungsanlage: Das Produkt bringt seine Fertigungsinformationen in maschinell lesbarer Form selbst mit, z. B. auf einem RFID-Chip. Anhand dieser Daten werden der Weg des Produkts durch die Fertigungsanlage und die einzelnen Fertigungsschritte gesteuert. Mit anderen Übertragungstechniken, wie etwa WLAN, Bluetooth, Farbcodierungen oder QR-Codes wird derzeit auch experimentiert. An Hochschulen und Forschungseinrichtungen wird an der Smart Factory im Rahmen sogenannter Modellfabriken gearbeitet. (Quelle: Wikipedia) 

Die Motivation zur Smart Factory und Losgröße 1

Losgröße 1: Robots helfen bei der individualisierten Fertigung (Foto: Knapp)
Losgröße 1: Robots alleine ergeben keine Smart Factory, sie helfen jedoch bei der individualisierten Fertigung (Foto: Knapp)

Interessant ist in diesem Zusammenhang die Motivation der Entscheider zur Smart Factory. So geben, wenig überraschend, 79 Prozent der Unternehmen an, die Effizienz im Unternehmen steigern zu wollen. 71 Prozent wollen damit Transparenz in den Abläufen schaffen. Und immerhin 40 Prozent wollen sich mit Smart-Factory-Projekten Möglichkeiten zur wirtschaftlichen und individualisierten Fertigung eröffnen, also Losgröße 1.  

Individualisierung im Trend. Diese Trends in den Unternehmensstrategien bestätigt auch Heimo Robosch, Executive Vice Präsident des führenden österreichischen Spezialisten in der Logistik-Automation, KNAPP. Auch er sieht einen ganz klaren Trend zur Individualisierung der Produktion mit Losgröße 1. 

#Losgröße 1 in Kürze
Die Losgröße beschreibt in der Fertigungstechnik die zu einem Los zusammengefasste Stückzahl einer Produktart, die hintereinander und ohne Unterbrechung hergestellt wird. Bei einer optimalen Losgröße sind die Stückkosten am geringsten. Losgröße 1 ist gleichbedeutend mit einer Sonder- oder Einzelanfertigung. Die Einzelanfertigung ist daher besonders teuer, weil damit etwa auch Umrüstzeiten verbunden sind, in der die Produktion steht. Dank moderner Fertigungsverfahren kann aber auch diese individuelle Herstellung für den Auftragsfertiger rentabel und für den Kunden erschwinglich sein.    

“Die individualisierte Fertigung, d.h. die Losgröße 1, ist eines der Kernthemen, welche unsere Kunden auf ihrem Weg zur Smart Factory und Industrie 4.0 mit uns besprechen. Von ihren Märkten getrieben, sehen sie sich veranlasst, ihre Fertigungen auf die Bedürfnisse ihrer Kunden auszurichten. Dabei zieht sich dieser Trend über sämtliche Branchen hinweg”, bestätigt H. Robosch im Gespräch mit blogistic.net.  

Heimo Robosch, Knapp AG (Foto: Peter Nestler / RS Media World)
H. Robosch: Losgröße 1 betreibt heute niemand, jedoch Serienfertigungen von Modulen, die zu einem individuellen Endprodukt zusammen gesetzt werden. (Foto: Peter Nestler / RS Media World)

Making Complexity Simple 

Die Herausforderung der Losgröße 1 ist für H. Robosch dabei, die hohe Komplexität eines Produktionsprozesses, der zudem noch in einem ganzen Wertschöpfungsnetzwerk eingebettet ist, auf ein individualisiertes Produkt herunter zu brechen. In Hinblick auf die Fertigungstechnik bedeutet das die Kunst, in Serie produzierte Komponenten zu einem individualisierten Produkt zusammen zu fügen. “Der Individualisierungsschritt muss daher möglichst spät in der Serienfertigung erfolgen. Erst dann lässt sich Losgröße 1 wirtschaftlich realisieren”, erklärt H. Robosch.  

Komplexität vereinfachen. Bei KNAPP arbeitet man an diesem Prozess schon seit Jahren und fasste das in der Strategie “Making Complexity Simple” zusammen. Dabei sollen Innovationen wie etwa OSR Shuttle Evo-Technologien, Pick-it-Easy-Robots oder KiSoft dafür sorgen, dass Fragen nach der zunehmenden Komplexität der Wertschöpfungen und die immer höher werdenden Anforderungen beantwortet werden können. Dazu zählt eben auch die individualisierte Fertigung. Gefragt sind hierbei nachhaltige Lösungen, die sich an volatile Rahmenbedingungen rasch anpassen können. Solche Lösungen wird KNAPP auch auf der LogiMAT 2020 in Stuttgart zeigen. So präsentieren die Steirer in diesem Jahr Roboterlösungen für die Kommissionierung und andere Einsatzbereiche. Die industrietaugliche Lösung “Pick-it-Easy Robot” soll Unternehmen dabei auch unterstützen, den Individualisierungsprozess in ihrer Wertschöpfungskette zu realisieren und an die angestrebte Losgröße 1 wirtschaftlich heran zu kommen. Es handelt sich hierbei um eine leistungsstarke und intelligente Roboterstation für die vollautomatische Kommissionierung von Einzelstücken, die dann in weiterer Folge in der Produktion zusammengesetzt werden. Die auf der LogiMAT in Stuttgart gezeigte Lösung ist die neue Generation der im Jahr 2017 auf den Markt gebrachten Pick-Roboter. Der Nachfolger wird erstmals auf der heurigen LogiMAT in Stuttgart vorgestellt. 

Losgröße 1 : Picking & Transport mit Shuttles kombinieren 

Das Herausragende des “Pick-it-Easy-Robot” ist, dass er selbständig unterschiedlichste Produkte erkennt und dabei Strategien entwickelt, wie er diese möglichst effizient manipuliert. Dadurch ersparen sich Anwender viel unproduktive Umrüstzeit, ein wesentlicher Faktor bei der Realisierung von Smart Factory und Losgröße 1. 

Integrierte Lösung mit Roboter-TechnologieKombinieren lassen sich die Roboter-Arbeitsplätze mit dem OSR Shuttle Evo, das den Robot in der richtigen Sequenz mit Waren versorgt. Der Weitertransport der Waren erfolgt beispielsweise mit den freifahrenden Open Shuttles von KNAPP, die komplexe Transportnetzwerke innerhalb eines Lagers abdecken können. Damit werden im Grunde statische Systeme hochflexibel und sind somit ein entscheidender Schritt in die Smart Factory. Ganz nach dem Motto: „Der Schwarm ist dort, wo die Arbeit ist“, kommunizieren die Open Shuttles dabei untereinander und verteilen sich gegenseitig und völlig autonom Aufträge. Durch die flexible Bauweise ohne Schienen sind sie zudem platzsparend und lassen sich einfach in bestehende Systeme integrieren. Und in Kombination mit dem OSR Shuttle Evo bietet das Open Shuttle eine weitere Balance zwischen Flexibilität und Leistung. 

Intelligent mit KiSoftBei höchstem Durchsatz und größter Lagerdichte am Markt integriert das OSR Shuttle Evo dabei alle Funktionen klassischer Shuttle-Systeme. Neue Prozesse – ob lagern, kommissionieren, puffern, sequenzieren oder nachfüllen – lassen sich einfach damit integrieren. Alle Shuttles erreichen nämlich alle Stellplätze und Behälterlifte in ihrer Lagerebene und erlauben so eine exakte Sequenzierung aus dem System. Damit unterstützt das Shuttle nicht nur Losgröße 1-Strategien, sondern erschließt Unternehmen neue Geschäftsfelder sowie auch die Omni-Channel-Distribution. Neben der Systemvernetzung auf Basis der Lagerlogistik-Software KiSoft oder im Zuge einer SAP-Strategie mit SAP® EWM by KNAPP bietet das OSR Shuttle Evo nach Angaben von Knapp “Sicherheit, Qualität und Service ein Systemleben lang”. 

Smart Factory: Die richtige Digitalisisierungsstrategie 

Ob Unternehmen sich nun für Lösungen aus der Logistikautomationsschmiede KNAPP oder eines anderen Marktbegleiters entscheiden, ist individuell verschieden. Fakt ist jedoch, dass Unternehmen, die Smart Factory-Strategien inklusive der Individualiserung ihrer Produkte realisieren wollen, jetzt in ihre digitale Transformation investieren müssen. Dazu zählen logischerweise Investitionen in die IT, welche nicht nur die internen Informationsflüsse beschleunigen und Entscheidungsgrundlagen für Entscheidungsträger schaffen sollen. Im Zeitalter der Smart Factory müssen die Unternehmen zudem in der Lage sein, sich in die Informationsketten und -netzwerke ihrer Wertschöpfungsketten von der Rohstoffproduktion bis zum Endverbraucher einzuklinken. Es geht dabei um den reibungslosen Informationsfluss, um Prozesse entlang der Supply Chain effizienter zu gestalten und Ressourcen zu sparen. Eine Nicht-Entscheidung heute hat daher nachhaltige Folgen für die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens. Mit anderen Worten: es fällt aus der Wertschöpfungskette heraus und wird durch ein anderes ersetzt. Dabei ist auch die Strategie der digitalen Transformation, die auf dem Weg zur Smart Factory notwendig ist, so individuell wie das Unternehmen selbst. “Es gibt nicht den einzigen Weg dorthin”, bestätigt H. Robosch im Gespräch mit blogistic.net und er motiviert Interessenten abschließend: “Wir haben bei der Umsetzung von Smart Factory-Strategien viel Erfahrung gesammelt und lernen immer weiter. Das stellen wir Interessenten gerne zur Verfügung.”  

knapp.com 

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