Agile Manufacturing System

Das agile Fertigungssystem (Agile Manufacturing System: AMS) ist eine wirtschaftliche Antwort auf die zunehmende Komplexität der Produktion in der spanabhebenden Fertigung.

Definition agil

• Agil bedeutet die Fähigkeit, sich schnell und einfach zu bewegen
• Agil bezieht sich auf oder bezeichnet eine Methode des Projektmanagements, die durch die Aufteilung der Aufgaben in kurze Arbeitsphasen und häufige Neubewertung sowie Anpassung von Plänen gekennzeichnet ist. Agile Methoden ersetzen somit High-Level-Design durch häufiges Redesign.

Die Komplexität der Produktion in der spanabhebenden Fertigung steigt bei gleichzeitig höherer Teilevarianz, wodurch die zu fertigenden Stückzahlen pro Auftrag sinken – bis hin zu Losgröße 1. Hinzu kommt ein höherer Anspruch an die Fertigungsqualität und somit bspw. auch höhere Anforderungen an die Transparenz und Rückverfolgbarkeit der Produktion. Gründe hierfür sind u.a. kürzere Lebenszykluszeiten aufgrund schnellerer technologischer Entwicklungen und zunehmend individualisierter Produkte, die schnellere Reaktionszeiten auf den Kundenbedarf in einem globalen Markt mit geographisch diversifizierten Lieferketten erfordern. Die Herausforderungen einer wachsenden Komplexität der Fertigung lassen sich bei anhaltend hohem Kostendruck und Fachkräftemangel daher nur durch ein höheres Maß an Automation sowie Digitalisierung bewältigen, die zusammengenommen die entscheidende Basis für AMS schaffen.

Vorteile von AMS

• Wirtschaftliche Serienfertigung als auch Klein- sowie Kleinstserien bis hin zur Einzelteilfertigung
• Sinnvolle Ergänzung zu bestehenden flexiblen Fertigungssystemen (FFS) und Roboter-gestützten Lösungen für das automatisierte Werkstückhandling mit dem Ziel einer höheren Fertigungskapazität und -flexibilität
• Kombination von unterschiedlichen Fertigungsverfahren wie Fräsen und Drehen durch Lösungen, die die automatisierte Palettenhandhabung als auch Werkstückhandhabung intelligent miteinander verknüpfen
• Modifizierbares und stets skalierbares Fertigungssystem, das unterschiedliche Prozessketten auch völlig ohne Hardwaremodifikationen ermöglicht

Allgemeine Voraussetzungen für AMS (Hard- und Software)

Eine agile Fertigung setzt agile Hardware voraus. Das bedeutet, dass die Systeme in der Lage sein müssen, sich flexibel an die jeweiligen Produktionsanforderungen anzupassen - einfach modifizierbar sowie skalierbar, um schnell auf veränderte Anforderungen reagieren zu können.

Eine zentrale Funktion in einem Agile Manufacturing System kommt der Software als übergeordnete Systemintelligenz zu, die die automatisierte Fertigung und das Ressourcenmanagement von spanabhebenden Werkzeugmaschinen und weiteren Prozessanlagen (z.B. Wasch- oder Messmaschinen) effizient plant, prognostiziert, steuert und überwacht. In diesem Zusammenhang muss die Software über die Fähigkeit verfügen, die nahtlose Vernetzung der angebundenen Maschinen sowie unterschiedlicher Softwareebenen, z. B. ERP-Systeme, CAD-/CAM-Systeme etc., sicherzustellen.

Technische Voraussetzungen für AMS

Durch die Kombination von geeigneten Aufspanntechniken, fortschrittlichen Greifern mit leistungsfähiger Steuerungssoftware und der Entwicklung entsprechender CAM-Programme ist es möglich, kleiner Fertigungslosgrößen und sogar Einzelteile innerhalb eines bestimmten Bereichs der gesamten Produktpalette wirtschaftlich und vollautomatische herzustellen.

Zentrale Aufgaben eines Agile Manufacturing Systems

• Agilität: einfache Implementierung neuer Werkstücke in das System
• Adaptivität: einfache Integration und bedarfsorientierte Erweiterung von Hard- und Software
• Niedriger Einstieg: geringe Einstiegskosten, Skalierbarkeit, Adaptierbarkeit, Simulation
• Resilienz: Vermeidung von Produktionsstörungen, intelligente Fehlerbehebung
• Visibilität: Datensysteme, Transparenz, Rückverfolgbarkeit, Situationserkennung

Lösungsansätze für AMS

Ein Agile Manufacturing System kann aus einer intelligenten Softwarelösung sowie integrierten agilen Fertigungszellen, flexiblen Fertigungssystemen (FFS) und/oder Stand-Alone-Maschinen bestehen. Das Investment in ein AMS muss anfänglich nicht hoch sein, da in einem ersten Schritt ein kleineres, jedoch skalierbares System realisiert werden kann, das sich zu einem späteren Zeitpunkt mit zusätzlichen integrierten Systemen erweitern lässt.

Dieser Artikel wurde erstellt mit Unterstützung der Fastems Systems GmbH

Quelle: Industrie Wiki der IndustryArena - https://de.industryarena.com/wiki/Hauptseite