Linde: Fertigung und Montage von Hubmasten für Gabelstapler flexibler steuern
Linde stellt am Standort Aschaffenburg unter anderem Hubmasten für Gabelstapler her. Ein Hubmast besteht aus bis zu drei Mastrahmen und durchläuft mehrere Fertigungsschritte, bevor er in die Endmontage geht: die mechanische Fertigung der Einzelkomponenten, die Lackierung und die Mastmontage. Weil sich die Montage neu strukturierte und neue Staplertypen hinzukamen, musste Linde auch die vorgelagerte Fertigung anpassen.
Ausgangssituation: Neue Staplertypen verändern die Anforderungen an die Fertigung
Die Umstrukturierung der Montage und die Einführung neuer Staplertypen wirkten sich auch auf die mechanische Hubmastfertigung aus. Dadurch entstand die Frage, wo in diesem Prozess Engpässe liegen und wie sich Fertigungsaufträge so einlasten lassen, dass Rüstzeiten und Pufferbestände möglichst gering bleiben. Linde entschied sich deshalb für ein Simulationsmodell, das den gesamten Prozess von der mechanischen Fertigung bis zur Endmontage abbildet.
Zielsetzung: Engpässe finden und Puffergrößen absichern
Die Simulation sollte konkrete Fragen zur Fertigung und Steuerung beantworten. Im Mittelpunkt standen folgende Ziele:
- Engpässe in der mechanischen Hubmastfertigung ermitteln
- Losgrößen und Auftragsreihenfolge so optimieren, dass Rüstzeiten sinken
- die erforderliche Größe des Sequenzierpuffers vor der Montage bestimmen
Lösung: Simulationsmodell mit Tecnomatix Plant Simulation
SimPlan baute mit dem Standard-Simulationswerkzeug Plant Simulation ein Modell, das den kompletten Prozess von der mechanischen Hubmastfertigung über die Lackierung und die Mastmontage bis zur Endmontage abbildet. Weil belastbare Ergebnisse reale Bedingungen brauchen, übernahm das Modell Ist-Daten direkt aus der Fertigung und bildete auch komplexe Rüstvorgänge ab.
Auf dieser Basis testete SimPlan verschiedene Einlastungsstrategien für Fertigungsaufträge und verglich sie miteinander:
- eine sequenzgenaue Einlastung, bei der die Aufträge in der vorgegebenen Reihenfolge in die Fertigung laufen
- eine losgrößenoptimierte Einlastung, die Rüstvorgänge durch geschickte Gruppierung reduziert
Zusätzlich untersuchte das Modell, wie sich automatische Schweißzellen und eine flexiblere Auslastung der Arbeitsplätze auf den Gesamtprozess auswirken.
Ergebnisse: Weniger Rüstzeiten und ein geglätteter Prozess
Die Simulation zeigte, welche Einlastungsstrategie den Umlaufbestand und die Rüstzeiten spürbar senkt, und lieferte damit eine belastbare Empfehlung für die Auftragssteuerung. Außerdem glättete die optimierte Strategie die Auslastungsspitzen in der Fertigung, weil Aufträge gleichmäßiger auf die Arbeitsplätze verteilt wurden.
Aus dem Modell ergaben sich zudem zwei wichtige Erkenntnisse: Die Einlastung von Fertigungsaufträgen muss die tatsächlichen Kapazitätsrestriktionen berücksichtigen, sonst wandern die Engpässe nur an eine andere Stelle im Prozess. Und eine Flexibilisierung der Schweißanlagen wirkt sich positiv auf den gesamten Ablauf aus, weil sie kurzfristige Verschiebungen zwischen den Arbeitsstationen auffängt.
Simulation als Frühwarnsystem bei wechselnden Produktmixen
Der Fall zeigt, wie schnell sich Änderungen in der Montage auf vorgelagerte Fertigungsstufen auswirken können. Neue Produktvarianten verändern nicht nur das Endprodukt, sondern auch Taktzeiten, Rüstaufwand und Pufferbedarf weiter vorne im Prozess.
Wer solche Verschiebungen vorab simuliert, kann Engpässe erkennen, bevor sie in der realen Fertigung zu Verzögerungen führen, und die Auftragssteuerung gezielt anpassen. Das gilt für Hersteller von Flurförderzeugen ebenso wie für andere Produktionsbetriebe mit mehrstufigen Fertigungsprozessen und wechselnden Produktvarianten.
