IPA-Leiter Engelbert Westkämper hat eine Vision von der modularen Produktion: Alle Montageanlagen sollten rekonfigurierbar, die gesamte Fertigung so flexibel wie möglich sein. Virtual Reality kann dabei helfen.
Produktionsanlagen haben heute eine höhere Lebensdauer als die auf ihnen gefertigten Produkte. Wenn für jedes Produkt das optimale Montagekonzept eingesetzt wird, müssen Unternehmen mit jedem Wechsel umrüsten. Wie lässt sich das effizient gestalten?
Vor allem Produktanläufe sind anfällig für Verluste. Bei Klein- und Mittelserien mit häufigen Wechseln übersteigen diese Beträge zum Teil die gesamten Investitionskosten. Aber wer auf modulare Montagesysteme setzt, kann in sehr kurzer Zeit umrüsten und Geld sparen.
Derartige Anlagen wurden auf der Motek und der Hannover Messe präsentiert.
Es geht nicht nur um die Maschinen. Die Modularisierung muss sich in Organisation, Technik und Leitsystem niederschlagen. Und das Ziel gilt für alle – ob Elektronikbauteile, Autos oder Flugzeuge. Die Montagekonzepte müssen modular sein, die Schnittstellen standardisiert, die Grundaufbauten bewährt und robust. Dazu kommen produktspezifische Komponenten.
Wie könnte die Produktion modular organisiert werden?
Man belegt die Flächen dynamisch, arbeitet in Gruppen, ordnet Personal und Material flexibel in der Halle an. Bei großen Maschinen oder Schienenfahrzeugen kann man die Montage schon mit sehr geringen Mitteln auf Hochleistung bringen – ohne zusätzliche Automatisierung. Im Luftfahrtbereich, haben wir berechnet, ließen sich die Kosten in der Anlaufphase eines neuen Produkts um 30 bis 40 Prozent senken.
Welchen Visionen haben Sie für die zukünftige Montageplanung und -strukturierung?
Wir arbeiten daran, Montagesysteme mit hohem Automatisierungsgrad bereits in einer virtuellen Welt umrüsten und umstellen zu können. Wir wollen die Montageabläufe virtuell testen und die Ergebnisse sofort in die reale Anlage umsetzen. Programme für elektronische Geräte kann man schon laden, während sie noch gar nicht in Arbeit sind. Ziel ist es, die Module komplett außerhalb des Montagebereichs vorzurüsten – zu kalibrieren, die Parameter einzustellen, Werkzeuge einzusetzen – und sie nur im Bedarfsfall zu integrieren.
Dazu brauchen Sie aber keine Virtualität.
Die benötigen wir, um möglichst realitätsnah planen zu können. Bei hybriden Anlagen etwa muss ich sicherstellen, dass sie auch menschengerecht laufen. Arbeitsinhalte und Abschnitte sollten je nach Auftragssituation flexibel zugeordnet werden. Im Virtuellen testen wir, ob die räumlichen Anordnungen funktionieren. Das System soll nur Machbares anbieten. Und es muss schnell gehen: Plug and produce.
Welche Rolle spielt der Mensch in Ihren Konzepten noch? Roboter übernehmen auch in der Montage immer mehr Aufgaben.
Effizient ist es, die Prozessketten der Montage zu verkürzen: möglichst viel an einem Ort zu realisieren, die Peripheriekosten zu senken, Wege so kurz wie möglich zu machen. Roboter werden zukünftig wegen ihrer Flexibilität auf unterschiedliche Montageaufgaben getrimmt, die sie wechselweise ausführen können. Dennoch führt am Menschen auf Dauer kein Weg vorbei.
Wenn doch aber die Automatisierung stetig billiger wird …
Sicher, dadurch lohnt sich die Substitution menschlicher Arbeit eher. Trotzdem wird Montage ein Mix aus Automation und manuellen Tätigkeiten bleiben. Ich unterstelle, dass es immer Aufgaben geben wird, die der Mensch besser und wirtschaftlicher ausführen kann als eine Maschine. Beispielsweise werden Roboter elektronische Komponenten auf längere Sicht nicht in komplexe Arbeitsräume einbauen können.
Ein Hersteller zeigte auf der Hannover Messe, dass er eine Anlage in einer Viertelstunde umrüsten kann. Das Optimum?
Wenn Anbieter eine sorgfältige Struktur entwerfen mit standardisierten Schnittstellen und Toleranzen, dann geht es sicher noch schneller. Ich träume von Konzepten wie heute beim Computer: Wenn Sie ein Laufwerk durch dasjenige eines anderen Herstellers ersetzen, erkennt das Gerät innerhalb von Sekunden die neue Komponente – und funktioniert. Dazu muss man die Schnittstellen entsprechend gestalten. In der Montage sollte es genauso sein.
Das Gespräch führte unser Redaktionsmitglied
Thomas Preuß
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