Wenn wir an die Fertigung denken, kommt uns vielleicht als Erstes eine große Fabrik mit stromlinienförmigen Fließbändern und einer Massenproduktion von standardisierten Produkten in den Sinn. Es gibt jedoch noch eine andere Seite der Fertigung, die ebenso wichtig ist, aber oft übersehen wird: die Fertigung mit hohem Mischungsgrad und geringen Stückzahlen.
In diesem Artikel stellen wir die Produktion mit hohem Mischungsanteil und geringem Volumen mit ihren Merkmalen und Beispielen vor. Anschließend gehen wir näher auf die Grenzen der Produktion mit hohem Mischungsverhältnis und geringen Stückzahlen ein und zeigen, wie die Grundsätze der schlanken Produktion diese Herausforderungen angehen können, auch wenn sie traditionell in Umgebungen mit niedrigem Mischungsverhältnis und hohen Stückzahlen umgesetzt wurden.
Kurze FAQs, um Sie auf den neuesten Stand zu bringen
Bei der Herstellung von HMLV wird eine Vielzahl von Produkten in kleinen Chargen produziert, was Flexibilität und eine effiziente Produktionsplanung erfordert.
Es trägt dazu bei, die Einrichtungszeit zu verkürzen, Abfall zu vermeiden und die Effizienz des Arbeitsablaufs zu verbessern, wodurch die Produktion schneller und kostengünstiger wird.
- Standardisierte Arbeitsabläufe - Erstellen Sie wiederholbare Prozesse, auch für individuelle Aufträge.
- Schnelles Umrüsten (SMED) - Reduzieren Sie die Rüstzeiten zwischen Produktvarianten.
- Implementierung von Kanban-Systemen - Effiziente Verwaltung der Bestände durch Pull-Produktion.
- Optimieren Sie Arbeitsanweisungen - Digitalisieren und rationalisieren Sie Schulungen für eine schnellere Anpassungsfähigkeit.
- Anwendung von Value Stream Mapping - Identifizierung von Ineffizienzen in kundenspezifischen Produktionsabläufen.
Ja. Lean hilft, Prozesse zu standardisieren, die Dokumentation zu verbessern und die Einhaltung von ISO 9001 und anderen Industrienormen zu gewährleisten.
Ohne Lean haben Hersteller mit langen Vorlaufzeiten, hohen Kosten und Ineffizienz zu kämpfen, was zu geringerer Rentabilität und verpassten Geschäftsmöglichkeiten führt.
- Beginnen Sie mit kleinen Lean-Verbesserungen - wenden Sie 5S, SMED und visuelles Management an.
- Flexible Automatisierung - Investieren Sie in modulare Anlagen und intelligente Produktionsplanung.
- Schulung der Mitarbeiter - Sicherstellen, dass die Teams die Lean-Prinzipien und die Anpassungsfähigkeit verstehen.
- Kontinuierliche Verbesserung - Verwenden Sie Kaizen, um Prozesse im Laufe der Zeit zu verfeinern.
Was ist High-Mix, Low-Volume Manufacturing?
High-Mix, Low-Volume-Manufacturing ist der Prozess der Herstellung einer breiten Palette von Produkten in relativ kleinen Mengen. High mix" steht für die große Vielfalt der Produkte, "low volume" für die geringen Produktionsmengen.
Die Produktion mit hohem Mix und geringen Stückzahlen wird oft als "Auftragsfertigung" bezeichnet. Bei der Auftragsfertigung werden Produkte auf der Grundlage spezifischer Kundenaufträge oder Nachfragesignale hergestellt oder angepasst, anstatt in Erwartung künftiger Verkäufe (Lagerfertigung) oder in großen Mengen für den Lagerbestand (Massenfertigung) produziert zu werden.
Dieser High-Mix-Herstellungsansatz wird in der Regel für Sonderanfertigungen, Prototypen, limitierte Auflagen oder Nischenprodukte verwendet, da er flexibel und anpassbar ist.
Merkmale von High Mix, Low Volume
Die folgenden Merkmale kennzeichnen die Fertigung mit hohem Mischungsgrad und geringen Stückzahlen:
- Variation: Jede Produktvariante innerhalb des High-Mix weist einzigartige Merkmale oder Spezifikationen auf. Die Vielfalt kann von geringfügigen Abweichungen im Produktdesign bis hin zu völlig unterschiedlichen Produktlinien reichen.
- Anpassung: Die Produkte können auf die spezifischen Anforderungen der Kunden zugeschnitten werden, was maßgeschneiderte Produkte ermöglicht.
- Flexibilität: High-Mix-Fertigungsanlagen sind so konzipiert, dass sie flexibel sind und schnell umgestellt werden können. Diese Flexibilität bezieht sich nicht nur auf die Prozesse, sondern auch auf die Materialien, Ressourcen und Arbeitskräfte.
- Anpassungsfähigkeit: Eng mit der Flexibilität verknüpft, bezieht sich die Anpassungsfähigkeit von High-Mix-Low-Volume auf die schnelle Reaktion auf Marktschwankungen und sich verändernde Kundenanforderungen.
Diese Merkmale sind in der Regel mit bestimmten Branchen verknüpft, in denen ein hoher Mix und ein geringes Produktionsvolumen üblich sind.
Beispiele für High Mix, Low Volume Manufacturing
Die Herstellung von Kleinserien spielt eine entscheidende Rolle in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Pharmazie, in denen Individualisierung und Flexibilität von entscheidender Bedeutung sind.
Luft- und Raumfahrtindustrie
In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden nur relativ geringe Stückzahlen produziert, da für Flugzeugkomponenten spezielle Teile benötigt werden, die auf verschiedene Flugzeugmodelle zugeschnitten sind. Hersteller der Luft- und Raumfahrtindustrie wie Boeing und Airbus wenden Methoden mit hohem Mischungsgrad und geringen Stückzahlen an, um kundenspezifische Flugzeugteile, Kabineninnenausstattungen und Spezialkomponenten herzustellen.
Pharmazeutische Industrie
Die pharmazeutische Industrie stellt spezialisierte medizinische Geräte und Ausrüstungen her, die auf die besonderen Gesundheitsbedürfnisse der einzelnen Patienten zugeschnitten sind. Dazu gehören maßgefertigte Implantate, Prothesen und Herzschrittmacher, die jeweils sorgfältig entwickelt und hergestellt werden, um bestimmte Krankheiten zu behandeln und das Ergebnis für den Patienten zu verbessern.
Autoindustrie
Wenn man an ein Automobilwerk denkt, denkt man vielleicht an hocheffiziente Produktionsbänder, die täglich Hunderte von Exemplaren desselben Standardmodells herstellen. Es gibt jedoch auch eine andere Seite der Automobilherstellung, bei der Produktionsmethoden mit hohem Mischungsgrad und geringen Stückzahlen im Mittelpunkt stehen.
Dies gilt für Luxusautohersteller, die auf Kundenwünsche zugeschnittene Fahrzeuge, Modelle in limitierter Auflage für Nischenmärkte oder Vorzeigefahrzeuge herstellen.
Hohes Volumen vs. geringes Volumen
Auf der anderen Seite des Spektrums finden wir die Low-Mix-Produktion mit hohen Stückzahlen. Dies mag als Massenproduktion bekannt klingen, die durch die Herstellung einer begrenzten Palette standardisierter Produkte in großen Mengen gekennzeichnet ist.
Was sind die Hauptunterschiede zwischen Groß- und Kleinserienfertigung? Im Gegensatz zur Kleinserienfertigung konzentriert sich diese Massenproduktion auf einen standardisierten Produktionsprozess mit minimaler Anpassung oder Produktvielfalt und profitiert von Skaleneffekten, bei denen die Kosten pro Einheit mit steigender Produktion sinken.
Für stark nachgefragte Waren ist die Herstellung von Massenprodukten mit geringem Mischungsanteil typisch. Die meisten Grundnahrungsmittel wie Getränke, verpackte Lebensmittel und Haushaltsprodukte werden in großen Mengen hergestellt. Diese schnelldrehenden Konsumgüter (FMCG) haben oft standardisierte Rezepturen, Verpackungen und Merkmale, die es den Herstellern ermöglichen, große Mengen zu produzieren und mit der Verbrauchernachfrage Schritt zu halten.
Wie bereits erwähnt, stützt sich die Automobilindustrie hauptsächlich auf Großserienproduktionsverfahren, um große Mengen standardisierter Fahrzeuge zu liefern. Beliebte Automodelle wie Limousinen, Geländewagen und Lastwagen werden in der Regel auf Hochgeschwindigkeits-Fließbändern mit rationalisierten Prozessen für optimale Effizienz und Größenvorteile hergestellt.
Herausforderungen bei hohem Mix und geringem Volumen
Die Fertigung mit hoher Mischung und geringen Stückzahlen bietet zwar Vorteile wie Anpassungsfähigkeit und maßgeschneiderte Produktion, ist aber nicht ohne Einschränkungen. Was die High-Mix-Fertigung auszeichnet, schränkt sie auch in Bezug auf das Produktionsmanagement, die Schaffung einer flexiblen Lieferkette und die Aufrechterhaltung einer anpassungsfähigen Belegschaft ein.
Produktionsmanagement
Eine der größten Herausforderungen ist die Planung, Kontrolle und das Management von High-Mix-Produktionen, da die Nachfrage stark schwankt und die Produktion unvorhersehbar ist. Dies erfordert eine sorgfältige Koordination zur Überwachung und Aufrechterhaltung der Bestandskontrolle, des Personalbestands, der Qualitätskontrolle, der Ressourcenzuweisung und der Wartung der Anlagen.
Flexibilität der Lieferkette
Nachfrageschwankungen und ein schwankender Produktmix können die Bestandskontrolle erschweren und die Aufrechterhaltung optimaler Lagerbestände und Vorlaufzeiten zur Herausforderung machen. Lieferanten müssen schnell auf sich ändernde Produktionsanforderungen reagieren und kundenspezifische oder spezielle Materialien rechtzeitig und in der richtigen Menge liefern. Die Koordinierung mit mehreren Lieferanten und die Verwaltung eines Netzes von Anbietern macht das Lieferkettenmanagement noch komplexer.
Anpassungsfähige Arbeitskräfte
In einer hochgradig variablen Arbeitsumgebung sollten die Mitarbeiter in der Lage sein, nahtlos zwischen verschiedenen Produktionsprozessen zu wechseln. Wenn ein Mitarbeiter jedoch seit einiger Zeit nicht mehr an einem bestimmten Arbeitsplatz eingesetzt wurde, kann es sein, dass er sich nur schwer an die spezifischen Schritte erinnern kann, wodurch Fehler oder Verzögerungen im Prozess riskiert werden. Ohne gut dokumentierte Verfahren oder angemessene Schulungen wird die Verwaltung einer flexiblen Belegschaft zur Herausforderung.
Lean-Manufacturing-Prinzipien für High Mix, Low Volume
Die schlanke Produktion konzentriert sich auf die Minimierung der Verschwendung in den Fertigungssystemen bei gleichzeitiger Maximierung der Produktivität. Die Idee hat ihren Ursprung bei Toyota, einem Automobilhersteller, bei dem das Modell einer Produktion mit geringem Mix und hohen Stückzahlen vorherrschend war.
Abfall in der Fertigung mit hohem Volumen und geringem Mix
Das Konzept der schlanken Produktion besagt, dass alles, was aus Sicht des Kunden keinen Mehrwert schafft, als Verschwendung angesehen wird. Es werden 8 Arten von Verschwendung definiert:
- Defekte Produkte
- Überarbeitungen
- Überproduktion
- Ungenutzte Ressourcen
- Überschüssiges Inventar
- Transport
- Unnötige Bewegungen
- Nicht ausgeschöpfte Fähigkeiten
Durch die Beseitigung jeglicher Verschwendung wird Ihr Produktionsprozess schlank, was zu einer Produktionssteigerung bei gleichzeitiger Kosten- und Zeitersparnis führt. Bei einem hochvolumigen, sich wiederholenden Prozess kann eine kleine Umsetzung bereits erhebliche Auswirkungen auf den Output haben.
Da das Volumen jedoch nicht so hoch ist, könnte man meinen, dass Abfall in der Produktion mit hohem Mischungsanteil und geringen Mengen kein großes Problem darstellt. Das ist größtenteils richtig. Verschwendung, wie z. B. Überproduktion, Überbearbeitung und überschüssige Bestände, kommen in der High-Mix-Fertigung nicht vor. Das liegt daran, dass die produzierten Mengen geringer sind und die Produktion gezielter erfolgt als bei hohen Stückzahlen.
Fünf Lean-Prinzipien werden üblicherweise angewandt, um Verschwendung zu vermeiden und eine schlanke Produktion zu erreichen:
- Wert: Ermitteln Sie, was Ihre Kunden an Ihren Produkten schätzen.
- Value Stream Mapping: visuelle Darstellung des Ressourcenflusses im gesamten Lebenszyklus Ihres Produkts.
- Fluss: Prüfen Sie, ob eine der folgenden 8 Formen von Verschwendung in Ihrer Wertstromkarte vorhanden ist.
- Pull: Ein Produkt wird nur dann produziert, wenn es bereits eine Kundennachfrage danach gibt.
- Kontinuierliche Verbesserung: Wiederholung der Grundsätze und ständige Verbesserung.
Diese Grundsätze sind zwar nicht geeignet, um Verschwendung in der High-Mix-Fertigung zu beseitigen, aber sie können andere Herausforderungen wirksam angehen, wie z. B. die Verwaltung einer anpassungsfähigen Belegschaft und die Gewährleistung der Flexibilität der Lieferkette, wie bereits erwähnt.
Pull-System
Das Pull-System in der schlanken Produktion bezieht sich auf das Konzept, bei dem ein Produkt nur dann hergestellt wird, wenn bereits eine Kundennachfrage dafür besteht. Dies steht im Gegensatz zum Push-System, bei dem ein Produkt ohne besondere Nachfrage hergestellt wird, im Allgemeinen auf der Grundlage von Marktprognosen oder Lagerbeständen.
Dies sollte für sich selbst sprechen, da die Produktion mit hohem Produktmix und geringen Stückzahlen bereits kundenorientiert ist. In HMLV-Umgebungen, in denen Produktmix und Auftragsvolumen variieren, ermöglicht ein Pull-System den Herstellern, schnell auf Kundenaufträge zu reagieren und überschüssige Bestände zu minimieren. Durch die Implementierung eines Pull-Systems werden die Durchlaufzeiten verkürzt, die Reaktionsfähigkeit verbessert und die Ressourcennutzung optimiert.
Ein Pull-System trägt letztlich zu einer höheren Widerstandsfähigkeit der Lieferkette bei. Durch die Minimierung der Abhängigkeit von Prognosen und den Abbau überschüssiger Bestände können Unternehmen ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Unterbrechungen der Lieferkette und Marktschwankungen verbessern.
Kontinuierliche Verbesserung (Kaizen)
Kontinuierliche Verbesserung (auch bekannt als seine japanische Übersetzung kaizen) konzentriert sich auf die fortlaufenden Bemühungen, die Abläufe weiter zu verbessern.
Standardarbeit
Eine der wichtigsten Umsetzungen der kontinuierlichen Verbesserung ist die Standardisierung von Arbeitsabläufen. Standardarbeit ist eine Reihe von standardisierten Verfahren, die für die Durchführung eines Produktionsprozesses erforderlich sind. Die Standardisierung von Arbeitsabläufen beinhaltet die Dokumentation der etablierten Prozesse in klaren, schrittweisen Arbeitsanweisungen, zusammen mit visuellen Hilfsmitteln.
Ohne ordnungsgemäße Dokumentation, Schulung oder Standardisierung der Arbeitsverfahren kann es für die Mitarbeiter schwierig sein, einen effizienten Arbeitsablauf aufrechtzuerhalten, was zu Fehlern und Qualitätsproblemen führt. Dies gilt umso mehr in einer Umgebung, in der die Mitarbeiter mit häufigen Produktionsänderungen konfrontiert sind. Für sie sind standardisierte Arbeitsanweisungen kein Nice-to-have, sondern ein Must-have.
Eine effiziente Methode zur Zentralisierung von Betriebsabläufen ist die Digitalisierung von Arbeitsanweisungen und Schulungsunterlagen. Dies wird immer wichtiger in Umgebungen mit einer alternden Belegschaft und hoher Personalfluktuation, in denen das Risiko des Verlusts wichtiger Informationen über effizientes Arbeiten erhöht ist. Die Digitalisierung von Arbeitsanweisungen und Schulungsunterlagen trägt dazu bei, institutionelles Wissen zu bewahren, und stellt sicher, dass wichtige Informationen für alle Mitarbeiter unabhängig von ihrer Erfahrung oder Betriebszugehörigkeit leicht zugänglich sind.
Ausbildung und Kompetenzentwicklung
Wenn sich Produktionsprozesse und Produktvarianten häufig ändern, benötigen die Mitarbeiter nicht nur klare Anweisungen, sondern auch eine kontinuierliche Weiterbildung. Kontinuierliche Schulungen stellen sicher, dass die Mitarbeiter mit den notwendigen Fähigkeiten und Kenntnissen ausgestattet sind, um sich an die sich verändernden Produktionsanforderungen anzupassen, Störungen zu minimieren und die Produktivität zu erhalten.
Eine Möglichkeit, die Stärken und Schwächen eines Mitarbeiters zu messen, ist die Einstufung seiner Fähigkeiten auf einer Schwierigkeitsskala (1-5) und die Messung der Zeit, die der Bediener für die Bearbeitung von Teilen mit einem bestimmten Schwierigkeitsgrad benötigt. Sobald der Bediener eine angemessene Geschwindigkeit und Zeit für die Bearbeitung eines Teils mit einem bestimmten Schwierigkeitsgrad nachgewiesen hat, kann er in den nächsthöheren Schwierigkeitsgrad eingestuft werden. Dieser Ansatz gibt nicht nur Aufschluss über die Stärken und Schwächen der einzelnen Mitarbeiter, sondern motiviert sie auch, ihre Fähigkeiten zu verbessern.
Mit der Skills-Matrix-Software können Sie die Kompetenzen Ihrer Mitarbeiter digital messen und verfolgen und individuelle Schulungspläne erstellen. Dieser Prozess erleichtert das kontinuierliche Lernen und die Entwicklung innerhalb des Unternehmens und ermöglicht es den Mitarbeitern, ihre Fähigkeiten im Laufe der Zeit zu verbessern.
High-Mix, Low-Volume-Fertigung kurz und bündig
Bei der Fertigung mit hohem Mischungsgrad und geringen Stückzahlen wird eine Vielzahl von Produkten in relativ kleinen Mengen hergestellt, die sich durch Variation, Individualisierung, Flexibilität und Anpassungsfähigkeit auszeichnen. Zu den Herausforderungen in diesem Umfeld gehören das Produktionsmanagement, die Flexibilität der Lieferkette und die Erhaltung einer anpassungsfähigen Belegschaft.
Obwohl die Prinzipien der schlanken Produktion traditionell in Umgebungen mit geringem Mix und hohem Volumen gedeihen, können sie auch bei hohem Mix und geringem Volumen angewendet werden. Durch die Übernahme der Lean-Prinzipien und ihre Anpassung an diese Herausforderungen können die Hersteller die Flexibilität der Arbeitsabläufe erhöhen, die Durchlaufzeiten verkürzen und letztendlich den Kunden einen höheren Wert bieten.
Azumutas Plattform nutzen
Sehen Sie in einer Azumuta-Demo, wie unsere Plattform zur Rationalisierung der Datenerfassung, zur Steigerung der Produktivität und zur Verbesserung der Qualitätssicherung beitragen kann.
