Automobillogistik: Audi setzt auf Ware-zu-Person und FTS statt aufs Fließband

Ein modulares Produktions- und Logistik-System soll den Umgang mit hoher Produktvarianz vereinfachen – und steht vor der Serienreife.

Ein modulares Produktions- und Logistiksystem soll bei Audi dazu beitragen, dass das Workload gleichmäßig auf die Mitarbeiter verteilt wird. (Foto: Audi)
Ein modulares Produktions- und Logistiksystem soll bei Audi dazu beitragen, dass das Workload gleichmäßig auf die Mitarbeiter verteilt wird. (Foto: Audi)
Therese Meitinger

Als nach Eigenangaben weltweit erster Autohersteller führt Audi die Modulare Montage als neue und zusätzliche Organisationsform ein. Sie kommt ohne das in der Autoindustrie zentrale, aber zunehmend an seine Grenzen stoßende Fließband aus. Mitarbeiter montieren laut einer Pressemitteilung vom 26. Juli dabei Bauteile taktungebunden an so genannten Fertigungsinseln. Zudem befördern Fahrerlose Transportsysteme (FTS) das benötigte Material nach dem Ware-zu-Person-Prinzip bei hoher Bauteilvarianz zu den Stationen.

Vom physischen zum virtuellen Fließband

An die Stelle des starren Fließbands sollen dabei dynamische Abläufe mit einer variablen Abfolge der Stationen und variantenabhängigen Bearbeitungszeiten („virtuelles Fließband“) rücken. Als Vorbereitung für den späteren Serieneinsatz setzt das Team um Projektleiter Wolfgang Kern aus dem Production Lab von Audi das Konzept in der Vormontage von Türinnenverkleidungen im Werk Ingolstadt um.

„Die Modulare Montage ist eine unserer Antworten auf die zukünftigen Anforderungen an die Produktion“, sagt Gerd Walker, Audi Vorstand für Produktion und Logistik. „Wir nutzen hier digitale Technologien gezielt zum Vorteil für die Mitarbeitenden und erhalten gleichzeitig eine flexiblere und effizientere Montage.“

Im Pilotprojekt soll zum einen die Machbarkeit und zum anderen das Potenzial der Modularen Montage bestätigt und gleichzeitig weiteres Know-how aufgebaut werden. Ein Vorteil des flexiblen Systems liege darin, dass man auch Mitarbeiter beschäftigen könne, die in der Linie aufgrund von körperlichen Einschränkungen nicht mehr eingesetzt werden können, heißt es vonseiten Audi. Das Unternehmen sei in der Lage, die Arbeitsumgebung an deren Verhältnisse anzupassen, was am Fließband heute nur sehr bedingt möglich ist, sagt Projektleiter Kern. Für alle Mitarbeiter ergibt sich dem Autohersteller zufolge eine gleichmäßige Arbeitsbelastung durch variantenabhängige Bearbeitungszeit anstelle einheitlicher Taktzeiten.

Steuerungslogik auf Flexibilität ausgerichtet

Im Testbetrieb folgen die Aufträge nach Firmenangaben nicht mehr einer einheitlichen Reihenfolge, sondern dem jeweiligen Bedarf. Fahrerlose Transportsysteme (FTS) befördern demnach die Türverkleidungen genau an die Station, an der die Komponente einen Montageumfang benötigt. Zum Beispiel wird in einer Station das Lichtpaket mit Kabeln und Beleuchtungselementen montiert. Aufträge ohne Lichtpaket machen einen Bogen um diese Station. In einer anderen Station verbaut ein Mitarbeiter das komplette Sonnenrollo, das je nach Ausstattung für die hinteren Türen verfügbar ist. Am Band müsste der Umfang aufgrund des vorgegebenen Taktes auf zwei oder drei Mitarbeitende aufgeteilt werden, was nicht effizient ist und zu Qualitätsrisiken führen kann. Häufen sich die Aufträge an einer Station, fahren die FTS das Produkt zur benötigten Station mit der kürzesten Wartezeit. Zusätzlich wird die Belegung der Arbeitsplätze zyklisch überprüft und angepasst.

„Die Flexibilität mit der dahinterstehenden Steuerungslogik ist im Vergleich zu heutigen Organisationsformen eine wesentliche Weiterentwicklung“, betont Projektleiter Kern.

Die einzelnen Stationen und das modulare Produktionssystem sind anders als beim Fließband nicht auf eine stabile Nachfrage ausgelegt (optimaler Betriebspunkt), sondern können in einer bestimmten Bandbreite effizient betrieben werden (optimaler Betriebsbereich).

Ware-zu-Person-Prinzip für hohe Bauteilvarianz

Bei einer hohen Bauteilvarianz setzt Audi in dem Pilotprojekt das Ware-zu-Person-Prinzip: Die FTS bringen beispielsweise die Kabelbäume der Türverkleidungen sortenrein zu den Mitarbeitenden, die das benötigte Teil entnehmen. Die anderen gleichen Teile fahren zurück in die Warteposition, weil bei der nächsten Türverkleidung in der Regel eine andere Bauteilvariante benötigt wird. Die sortenreine Bereitstellung per FTS macht eine vorgelagerte Vereinzelung überflüssig. Die zentimetergenaue Ortung läuft über ein Funknetz. Ein zentraler Rechner lenkt die FTS. Mit einer Kameraprüfung lassen sich außerdem Qualitätsprozesse integrieren. Im Vergleich zum Fließband kann bei Unregelmäßigkeiten leichter und schneller reagiert werden. Folgeaufwände lassen sich so vermeiden.

Aus dem im Serienpilot gesammelten Erkenntnissen sollen Ableitungen für den Serieneinsatz getroffen werden. Durch die Reduktion der Fertigungszeit dank der Wertschöpfungsorientierung und Selbststeuerung lasse sich die Produktivität um rund 20 Prozent steigern, heißt es vonseiten Audi. Im nächsten Schritt wollen Projektleiter Kern und sein Team die Modulare Montage in eine größere Vormontage integrieren. „Die Entkoppelung der Stationen ermöglicht eine Umplanung mit weniger Aufwand“, sagt Kern. Durch die flexible Hardware mit den Fahrerlosen Transportsystemen seien oft nur Einstellungen an der Software nötig, so Audi. Die Stationen ließen sich einfacher an Angebot und Nachfrage anpassen als im verketteten Fließband.

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