Die Einführung eines neuen Produkts in einer aufstrebenden Branche, wie etwa Elektrofahrzeuge (EV) oder Netzspeicherbatterien, oder sogar in etablierten, stark umkämpften Märkten, ist eine Herausforderung. Viele Unternehmen wetteifern darum, die nächste Generation von Technologien zu entwickeln, die eine bessere Zukunft ermöglichen. Doch das Design eines hochmodernen Produkts ist nur die halbe Miete. Um es in großem Maßstab auf den Markt zu bringen, muss man mit Partnern zusammenarbeiten, um die Herstellbarkeit sicherzustellen und über effiziente, zuverlässige Fertigungsanlagen zu verfügen.
Ein gut gestaltetes Produkt muss durch einen gut geplanten Herstellungsansatz unterstützt werden. Unternehmen müssen in Bezug auf die Herstellbarkeit proaktiv sein, um einen erfolgreichen Produkteinführungsprozess zu gewährleisten. Ein früher Start und die Zusammenarbeit mit einem Automatisierungspartner sind wichtige Schritte bei der Entwicklung automatisierter Montagelinien, um Ihre Produktionsziele zu erreichen und den Zeitplan sowie das Budget einzuhalten.
Klare Anforderungen festlegen
Wenn ein Produkt von der Konzeption zum Prototyp und in die Produktion gebracht wird, beginnen viele Unternehmen mit manuell zusammengebauten Prototypen, bevor sie zu vollautomatischen Produktionslinien übergehen. Der Übergang von einem manuellen Verfahren, bei dem Bediener Teile präzise führen und ausrichten können, zu einer automatisierten Hochgeschwindigkeitsmontage stellt jedoch erhebliche Herausforderungen dar, da Maschinen das taktile Feedback der menschlichen Berührung fehlt. Daher ist das Verständnis sowohl des Produktdesigns als auch der Prozessanforderungen entscheidend, wenn effektive automatisierte Hhochgeschwindigkeitsmontageanlagen entworfen werden.
Grundlegende Fertigungsspezifikationen – wie Produktabmessungen, Materialien, Produktionsvolumina und Qualitätsstandards – sind notwendig, damit Automatisierungspartner Geräte und Montagesysteme entwerfen und bauen können. Fehlende kritische Details oder das Arbeiten mit vagen, unbekannten Projektspezifikationen können leicht zu Komplikationen und Unsicherheiten führen, die sowohl für den Hersteller als auch für seinen Automatisierungspartner Verzögerungen und Reibungen verursachen.
Eine Möglichkeit, Produktanforderungen zu verfeinern, besteht darin, sich auf die gewünschte Qualität des Endprodukts und dessen Validierung zu konzentrieren. Indem man für automatisierte Tests am Ende der Fertigungslinie plant, können Hersteller die richtigen Anforderungen festlegen, um das Design des Montageprozesses zu leiten. Die End-of-Line-Produktvalidierung stellt sicher, dass jedes Produkt die von den nachgelagerten Kunden erwarteten Qualitätsstandards erfüllt. Dieser Ansatz ermöglicht es den Verantwortlichen für die Fertigung, „mit dem Ende im Blick“ zu beginnen.
Das Festlegen klarer, gut dokumentierter Anforderungen hilft, alle Beteiligten auf das Projektziel, die Liefergegenstände, den Zeitplan und die Risiken auszurichten. Dies führt zu einem optimierten Entwurfs- und Bauprozess und kann zu einer effizienteren Produktionslinie führen.
Eine herstellbarkeitsbezogene Denkweise annehmen
Eine weitere Möglichkeit, klare Anforderungen zu definieren, besteht darin, mit Ihrem Automatisierungspartner zusammenzuarbeiten, um Prinzipien des herstellbarkeitsbezogenen Designs (DFM) umzusetzen. Die Produktdesign- und Ausrüstungsteams arbeiten eng zusammen, um Produktänderungen zu entwickeln, die die Herstellung erleichtern. Alle Beteiligten können ihr Fachwissen nutzen, um früh im Entwicklungsprozess gemeinsam ein solides Verständnis der Anforderungen der Produktionslinie zu erzielen.
Die Annahme eines DFM-Ansatzes von Anfang an ermöglicht es Herstellern und Partnern, potenzielle Herausforderungen frühzeitig zu erkennen und Produktionsverzögerungen zu minimieren. Diese Methode nutzt die Kernkompetenzen jedes Partners, um ein Produkt zu entwerfen, das einfacher mit verfügbaren Teilen, Ausrüstung und erprobten Prozessen herzustellen ist. Sie vereinfacht auch den Bedarf an Ausrüstung, reduziert Ausfallzeiten und verbessert die Produktqualität.
Evaluating assembly feasibility, material options, and manufacturing processes enables companies to address issues before they escalate. With simultaneous engineering, where design and development processes occur in parallel, companies can reduce the time it takes to get a product from concept to market launch. It involves bringing together engineers from design, manufacturing, testing, and quality control early in the development process. This collaboration between the product managers and the automation partner helps identify potential adjustments for the assembly line early, reducing the need for significant changes after the line is built.
Änderungsanforderungen antizipieren
Selbst bei einem klar definierten Produktdesign und einer festgelegten Anforderungsliste können und werden Veränderungen eintreten – insbesondere in aufstrebenden Märkten wie Netz- oder EV-Batterien, in denen sich Technologien und Materialien ständig weiterentwickeln. Zum Beispiel können Aktualisierungen der Produktabmessungen, Veränderungen der Prozesse wie Schweißen und Kleben oder sogar Materialien einen Kaskadeneffekt entlang der Montagelinie haben, der häufig Anpassungen an Systeme, Maschinen, Prozesse, Testprotokolle oder Qualitätskontrollmaßnahmen erfordert. Wenn dies geschieht, müssen alle Partner die abgeschlossene Arbeit neu bewerten und sicherstellen, dass sie an neue Anforderungen angepasst werden kann.
Die effektive Kommunikation und Verwaltung von Änderungsanfragen erfordert einen definierten Prozess. Dies beinhaltet die Zuweisung von Zeit und Ressourcen, um die potenziellen Auswirkungen jeder Änderung auf nachgelagerte Prozesse, Ergebnisse und Kosten vor der Implementierung zu beurteilen. Jede Änderung sollte dokumentiert werden, wobei die Verantwortlichkeiten und die Auswirkungen für den Kunden und den Automatisierungspartner klar umrissen werden.
Die Digital-Twin-Technologie kann dabei helfen, die Auswirkungen von Änderungen in der Produktionslinie durch Simulationen zu bewerten und abzuschwächen. Dadurch können Unternehmen Anpassungen testen, bevor sie physisch umgesetzt werden. Dies trägt dazu bei, im Falle von Änderungen den Integrationsaufwand zu reduzieren, und kann die Machbarkeit der Modifikationen bestätigen, wodurch unnötige Investitionen in Materialien und Zeit vermieden werden.
Es wird Änderungsanfragen geben. Klare Verfahren von Anfang an helfen, Missverständnisse dahingehend zu vermeiden, welche Änderungen von wem angefordert werden und welche Auswirkungen die Änderungen haben. Gut definierte und dokumentierte Prozesse unterstützen Hersteller und ihre Partner dabei, Änderungen zu planen und vorzunehmen, um Störungen und Verwirrung und infolgedessen Verzögerungen in der Produktionslinie zu vermeiden.
Bereitstellung einer Fertigungslinie gemäß Zeitplan
Das erfolgreiche Bereitstellen eines Zeitplans für die Fertigung einer automatisierten Montagefertigungslinie erfordert einen durchdachten Ansatz, der Flexibilität mit einem strukturierten Rahmen für das Änderungsmanagement kombiniert. Der Erfolg setzt eine starke Zusammenarbeit aller Interessengruppen voraus und die klare Definition der Projektanforderungen von Anfang an. Unternehmen und ihre Automatisierungspartner können Risiken mindern und Verzögerungen vermeiden, indem sie wirkungsvolle Kommunikation und frühzeitige Koordination im Designprozess betonen, um einen reibungslosen Übergang vom Entwurf zur Massenproduktion zu gewährleisten. Dieser strategische Ansatz zur Fabrikautomatisierung ermöglicht es Herstellern, ihre Produkte rechtzeitig auf den Markt zu bringen, selbst in schnelllebigen Branchen, in denen Innovation und Veränderung konstant sind.
Rob Turton
Programmmanager
ATS Industrial Automation
Rob Turton unterstützt seit über 20 Jahren Unternehmen in zahlreichen Branchen bei der Automatisierung ihrer Montage- und Testlinien. Er ist auf die Verwaltung umfangreicher Programme spezialisiert und arbeitet zusammen mit Kunden an der Optimierung von Produktionslinien und der Steigerung der betrieblichen Effizienz.
