In den Jahrzehnten nach der Popularisierung von lean manufacturing wurden Dutzende von Strategien und Methoden entwickelt, um Abfall zu minimieren und Produktionsprozesse zu optimieren.
Eine der herausragenden Anwendungen der Lean-Philosophie ist die Just-in-Time-Fertigung (JIT) - eine Praxis, die es den Herstellern ermöglicht, genügend Produkte für die aktuelle Marktnachfrage herzustellen und die durch Überproduktion verursachte Verschwendung zu minimieren. Einige Unternehmen gehen sogar noch einen Schritt weiter, indem sie eine zellulare Fertigung einführen, um die Produktivität innerhalb eines Just-in-Time-Rahmens zu maximieren.
Diese Art der Herstellung ermöglicht es Unternehmen, die Produktion zu beschleunigen, da die Produktionsstationen in einer praktischen Anordnung nebeneinander stehen, was einen reibungsloseren Arbeitsablauf ermöglicht.
In diesem Beitrag befassen wir uns mit der zellularen Fertigung und diskutieren die Vor- und Nachteile dieser schlanken Strategie sowie die Branchen, für die sie am besten geeignet ist.
Was ist zelluläre Fertigung?
Bei der zellularen Fertigung handelt es sich um einen Produktionsprozess, bei dem die Arbeitsstationen und Geräte in einer geeigneten Reihenfolge angeordnet sind, so dass die Produkte den Fertigungsprozess mit maximaler Geschwindigkeit durchlaufen und gleichzeitig der Abfall und der logistische Aufwand minimiert werden können.
Die zellulare Fertigung wird in der Regel in einer diskreten Montage Umgebung eingesetzt, in der die Produkte die Zellen einzeln durchlaufen. Dies unterscheidet sich von den meisten Prozessfertigungsumgebungen wie der Pharmazie oder der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wo die Produkte in Chargen hergestellt und nicht einzeln zusammengesetzt werden. Bei der zellularen Fertigung ist jede Produktionszelle eine eigenständige, autarke Produktionseinheit.
In vielen Umgebungen, in denen die zellulare Fertigung eingeführt wird, sind die Arbeitsabläufe so gestaltet, dass die Ausgabe der vorherigen Station die Eingabe für die nächste Station ist. In einigen Fällen kann eine Zelle jedoch auch fertige Produkte von Anfang bis Ende montieren.
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Die Ursprünge der zellularen Fertigung
Die zellulare Fertigung geht auf das Konzept der Gruppentechnologie zurück - eine Produktionstechnik, bei der ähnliche Teile identifiziert und gruppiert werden, um die Ähnlichkeiten in Design und Produktion zu nutzen.
Der Maschinenbauingenieur Ralph Flanders entwickelte das Konzept Mitte der 1920er Jahre in den Vereinigten Staaten. In den 1970er Jahren übernahmen japanische Hersteller diese Produktionsmethode als einen Auswuchs von lean manufacturingund verfeinerten sie, um die Arbeitsabläufe zu verbessern und die Verschwendung in einer Fabrik zu reduzieren.
Vorteile der zellularen Fertigung
Hier sind die Vorteile des zellularen Ansatzes in der Fertigung:
Kürzere Vorlaufzeiten: Die zellulare Fertigung verkürzt die Vorlaufzeiten, indem sie die Montage Prozesse rationalisiert und die Einrichtungszeiten reduziert.
Außerdem wird bei dieser Form der Fertigung jedes Teil vollständig in einer einzigen Zelle bearbeitet, wodurch sich der Weg und die Zeit, die für den Transport von Materialien und Komponenten erforderlich sind, verringern.
Auf diese Weise können die Hersteller Aufträge schneller erfüllen, die Kundenzufriedenheit erhöhen und die Verschwendung durch unfertige Erzeugnisse reduzieren.
Verbesserte Kommunikation: Die Mitarbeiter in einer Zelle befinden sich räumlich nahe beieinander, was die Kommunikation innerhalb der Gruppe erleichtert. Besonders deutlich wird dies bei U-förmigen Zellenlayouts.
Eine klare Kommunikation ermöglicht es den Arbeitern, den Zeitplan einzuhalten. Gleichzeitig lassen sich so Probleme während der Produktion leicht erkennen.
Bessere Produktqualität: Dank der verbesserten Kommunikation erhalten die Mitarbeiter schnelles Feedback zu Qualitätsmängeln und anderen Ereignissen. Dadurch können die Bediener die Quelle von Qualitätsproblemen leichter identifizieren und verhindern, dass Mängel in andere Zellen weitergegeben werden.
Geringere Produktionskosten: Das Herzstück der zellularen Fertigung und anderer Methoden lean manufacturing ist die Reduzierung von Abfall und die Steigerung der Effizienz.
Die zellulare Fertigung umfasst reduzierte Rüstzeiten, Materialhandhabung und rationalisierte Arbeitsabläufe. Infolgedessen minimieren Fertigungsbetriebe ihre Produktionskosten.
Nachteile der zellularen Fertigung
Trotz der vielen Vorteile kann die zellulare Fertigung unter bestimmten Umständen einige Herausforderungen für die Produktion mit sich bringen. Dazu können gehören:
Engpässe in der Produktion: Da die Produkte bei der Montage nacheinander separate dedizierte Zellen durchlaufen, kann ein Problem in einer einzelnen Zelle zu einem Engpass führen, der verhindert, dass die Produkte zu den nachfolgenden Produktionszellen gelangen.
Schlechtes Zellendesign und Layout: Ein schlechtes Zellendesign kann zu einer erheblichen Unterauslastung der Produktionsfläche führen. Dies kann besonders in Einrichtungen problematisch sein, in denen bestimmte Produktionsprozesse nur in bestimmten Bereichen der Fabrik durchgeführt werden können.
In diesen Szenarien könnte die zellulare Fertigung weniger sinnvoll sein als Produktionsprozesse, die es den Betreibern ermöglichen, Produkte auf relativ engem Raum zu montieren.
Komplizierte Ressourcenplanung: Die Planung der Ressourcennutzung und der Arbeitsabläufe kann für Unternehmen, die eine neue Layout- und Produktionsstrategie einführen, zu einer Herausforderung werden.
In vielen Fällen sind die vorhandenen Systeme in der Werkstatt nicht für die neuen Arbeitsabläufe konfiguriert, und die Änderung der Systeme zur Anpassung an den veränderten Produktionsfluss kann sich als schwierig und ressourcenintensiv erweisen.
Bei Tulip setzen wir uns für flexible, codefreie Fertigungssysteme ein, die es Unternehmen ermöglichen, ihre digitalen Lösungen zu ändern und zu konfigurieren, um sie leichter an veränderte Geschäftsprozesse anzupassen.
Ist die zellulare Fertigung das Richtige für Ihr Unternehmen?
Letztendlich hängt die Entscheidung, ob die zellulare Fertigung für Sie das Richtige ist, von der Art Ihrer Produktionsprozesse und den für die Montage Ihrer Teile benötigten Ressourcen ab.
Für einfache, diskrete Baugruppen bietet die zellulare Fertigung erhebliche Vorteile und ermöglicht effizientere Arbeitsabläufe mit weniger Abfall.
Das Gleiche gilt für Unternehmen, die sich an der Just-in-Time-Fertigung beteiligen möchten. Die zellulare Fertigung reduziert den Arbeitsfortschritt erheblich und setzt so Ressourcen für andere Bereiche des Unternehmens frei.
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