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Die Zeit der klassischen Fließbandproduktion, etwa in der Automobilbranche, scheint vorbei zu sein. Neue Technologien und effizientere Fertigungsmethoden sorgen für noch schneller und dabei qualitativ gleichbleibend arbeitende Produktionsanlagen. Bei dieser Industrie 4.0 setzt die Wirtschaft verstärkt auf eine modulare Produktion mithilfe von FTS (Fahrerlose Transportsysteme).

Automatisierung erfordert neue Produktionsmethoden

Die Modularisierung im Bereich der Produktion ermöglicht es Unternehmen, in kurzer Zeit neue Produktionsanlagen zu errichten und damit höhere Produktionskapazitäten zu schaffen. Hatte das von Henry Ford entwickelte Fließband die Massenproduktion ermöglicht, so sorgt die modulare Produktion nicht nur für effizientere Prozesse, sondern darüber hinaus für eine Individualisierung der Produktion.

Effizienz verkürzt die Time-to-market, durch Individualität erhält jeder Kunde ein einzigartiges, nach seinen Wünschen gefertigtes Produkt. Dies ist nicht nur notwendig, weil die Verbraucher keine Massenware möchten und die Lebenszyklen von Produkten immer kürzer werden. Aus diesen Gründen wird eine höhere Flexibilität bei der Produktion notwendig.

Das hinter der modularen Automatisierung stehende Konzept existiert bereits länger, was Zeit in Anspruch nimmt, ist seine Übertragung in den Anlagenbau. Das liegt vor allem daran, dass Begrifflichkeiten und Standardisierungen geklärt werden müssen. Ziel der Automatisierung ist es, keine gänzlich neuen Standards zu entwerfen, sondern auf bereits vorhandenen aufzubauen.

Erste Automatisierungs-Projekte in der Automobilbranche

Autos sind inzwischen keine Massenware mehr, sondern oft individuelle Anfertigungen, die auf Basis der Kundenwünsche produziert werden. Waren die produzierten Fahrzeuge vor einigen Jahrzehnten noch zu 100 Prozent identisch, unterscheiden sich die einzelnen Endprodukte heute deutlich voneinander, sei es hinsichtlich der Farbe oder Lackierung, den Materialien für die Innenraum-Komponenten oder der Motorisierung. Ein Auto gleicht heute mehr einem Maßanzug und ist von einem Massenprodukt weit entfernt.

Ein wesentlicher Grund dafür ist die modulare Produktion, die in vielen Branchen, unter anderem auch bei den Automobilherstellern Einzug gehalten hat. Eingesetzt werden dort beispielsweise autonome Transport-Roboter (auch fahrerlose Transportsysteme oder kurz FTS genannt), auf denen die Karosserie des Fahrzeugs an bis zu 200 verschiedenen Montageinseln vorbeigeführt wird. Diese werden nicht immer in derselben Reihenfolge angesteuert.

Vielmehr steuern die Transportsysteme immer die Montageinsel an, die über freie Kapazitäten verfügt. So erhöht sich nicht nur die Produktivität, auch die Belastung der Mitarbeiter reduziert sich. Automobilunternehmen wie Audi verzichten bereits auf die Fließbandfertigung und haben auf diese effiziente Form der Produktion umgestellt.

Damit ein Unternehmen auf modulare Produktion umstellen kann, sind umfangreiche Maßnahmen notwendig. Damit ist eine maßgenschneiderte Planung gemeint, etwa korrekt durchgeführte Simulationen, die Erstellung von Schleppkurven, die Anfertigung von Ausschreibungsunterlagen sowie die Beaufsichtigung des Anlagenbaus. Zudem sollte die gesamte Planung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit stehen. Hier können spezialisierte Unternehmen mit Engineering-Experten weiterhelfen.

Wie lässt sich modulare Produktion technisch realisieren?

Das Prinzip ist immer das gleiche, sobald in einem Unternehmen Güter über kurze oder auch längere Strecken transportiert werden müssen, wird eine geeignete Fördertechnik benötigt. Das können unter anderem folgende Fördertechnikarten sein:

Elektropalettenbahnen
Shuttle-Systeme
Schachtförderanlagen
Kranbahnen
FTS (Fahrerlose Transportsysteme = FTS/AGV)
Plattenbänder
Schubplattenverbände
Rollenförderer und -bahnen

Für die modulare Produktion beziehungsweise zur Beförderung von Gütern kommen aber auch Kettenförderer, Transport- und Förderbänder, Unterflur-Schleppkettenförderer, Hängebahnen und Elektrohängebahnen (aus als EMS oder Elektro-Monorail-System bezeichnet), Power & Free Anlagen, Schienenförderanlagen, Gurtbandförderer oder Gepäckbänder zum Einsatz.

Hilfestellung für Unternehmen durch die MR PLAN Group

Engineering-Experten wie die MR PLAN Group aus Donauwörth unterstützen Unternehmen dabei, die Potenziale der modularen Fertigung zu nutzen. Sie übernehmen von der Fördertechnikplanung, ihrer Realisierung und Einrichtung sämtliche Tätigkeiten. Dazu gehören beispielsweise:

Bedarfsplanung (nach DIN 18205 – Bedarfsplanung im Bauwesen)
Architektur (Entwicklung von bedarfsgerechten Gebäuden)
Generalplanung (ganzheitliche Abwicklung des Projekts)
Technische Gebäudeausrüstung (Planung energieeffizienter und nachhaltiger Haustechnik)
Bau-Projektmanagement (Vertretung des Bauherrn)
CO₂-neutrale Fabrik (Sicherstellung exzellenter ökologischer Performance zur Reduzierung der CO₂-Emissionen)

Eine im Hinblick auf die Industrie 4.0 wichtige Komponente im Rahmen der modularen Produktion bilden dabei fahrerlose Transportsysteme (FTS).

Diese FTS sind ein neuralgischer Punkt, denn sie sind eine wesentliche Komponente, wenn es um Logistik und Fertigung geht. Ob sie in einem Unternehmen einsetzbar sind, zeigt eine von der MR PLAN Group erstellte Analyse bezüglich der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit. Sind die Voraussetzungen für den Einsatz der FTS gegeben, unterstützen die Engineering-Experten das Unternehmen bei der Auswahl der Fahrzeuge sowie des passenden Navigations- und Kommunikationssystems.

Modulare Produktion als zukunftsorientierte Form der Herstellung

Die wachsende Nachfrage nach bestimmten Produkten stellt die produzierende Branche vor große Herausforderungen. Ziel ist es, die Nachfrage zu befriedigen, ohne dass die Güter an Qualität einbüßen. Alleine aus diesem Grund müssen die Unternehmen auf immer effizientere Technologien zurückgreifen, um die durch den Markt geforderten Stückzahlen produzieren zu können, ohne zu viele Ressourcen (Geld, Arbeitszeit, Material) investieren zu müssen.

Die Industrie 4.0 mit der modularen Produktion bietet hier eine adäquate Lösung, die sich in Zukunft noch weiterentwickeln wird. Schon heute gibt es Produktionsstätten, die fast gänzlich ohne menschliche Arbeitskräfte auskommen. Die zu erledigenden Tätigkeiten werden von immer ausgereifteren Robotern beziehungsweise Produktionsmaschinen erledigt. Der Transport erfolgt über die bereits erwähnten FTS (fahrerlose Transportsysteme). Die Arbeit am einst so hochgelobten Fließband wird zukünftig immer stärker effizienteren, automatisierten Produktionsverfahren weichen.

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AUSGABE 5-6-2021 | NEWS | INDUSTRIE 4.0 | INFRASTRUKTUR | LÖSUNGEN

Industrie 4.0: Durchgängige Digitalisierung dank »Additiver Fertigung« – Disruption am Bau

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Eine neue Denkweise sollte in den Unternehmen der Baubranche Einzug halten. Der Bau eines Hauses muss ähnlichen Prozessen folgen wie der Bau eines Automobils. Es lohnt sich, denn es locken höhere Automatisierung, kürzere Realisierungszeiten, Kosteneinsparungen und Terminsicherheit.