Was ist ein flexibles Fertigungssystem (FMS)?
Ein flexibles Fertigungssystem ist eine Methode, die es Unternehmen ermöglicht, flexibel auf Veränderungen wie die Marktnachfrage, Fertigungsherausforderungen oder Innovationsmöglichkeiten zu reagieren. Unabhängig davon, ob diese Veränderungen vorhersehbar sind oder nicht, stellen FMS-Unternehmen ihre Produktion schnell um, um den Anforderungen ihres Unternehmens und des Marktes gerecht zu werden.
Typischerweise umfasst FMS die Organisation und Verbindung von Arbeitsplätzen mit einem zentralen Computer, der den Produktionsprozess verwaltet und verfolgt und gleichzeitig Materialien und Daten an die Produktionslinie/Maschinen weiterleitet. Das System ermöglicht es den Herstellern, ihr System vollständig zu automatisieren und gleichzeitig die Produktionsflexibilität aufrechtzuerhalten, doch zwei der Hauptnachteile sind, dass es extrem komplex und teuer in der Einrichtung ist.
Obwohl es sich bei FMS in erster Linie um einen systematischen Ansatz für die Fertigung handelt, ist es auch eine Philosophie, die Unternehmen auf ihre eigenen Abläufe anwenden können, ohne einen Cent auszugeben.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
Ein flexibles Fertigungssystem (FMS) ist ein systematischer Ansatz für die automatisierte Fertigung, der sich an Änderungen in der Produktionslinie anpassen lässt.
Im Idealfall ermöglicht dieses System den Produktionslinien eine schnelle Änderung von Menge und Produkttyp.
Es gibt 4 Arten von Flexibilität: Volumen, Mix, Herstellung und Lieferung.
FMS wird meist als eine spezifische Technologie betrachtet, ist aber auch eine Philosophie, die es vielen Produktionsumgebungen ermöglicht, agile Praktiken zu erreichen.
Was bedeutet flexibel im FMS?
Im Zusammenhang mit der Fertigung bezieht sich Flexibilität auf die Fähigkeit, Aspekte einer Produktionslinie auf der Grundlage von Marktanforderungen und Produktionsumgebungen zu ändern.
Massenproduktionsumgebungen sind zum Beispiel von Natur aus starr, da die Kunden von ihnen wenig Produktvariationen erwarten. Aber auch die Massenproduktion profitiert von flexiblen Praktiken, die sich auf Volumen und Lieferung auswirken. Andererseits benötigen Unternehmen, die in gemischten Fertigungsmodellen oder ATO/MTO-Umgebungen tätig sind, ein höheres Maß an Flexibilität, damit Änderungen aufgrund externer Faktoren wie z. B.:
Die Marktnachfrage;
Verfügbarkeit von Ressourcen;
Fähigkeit der Arbeitskräfte.
4 Arten von Flexibilität
Volumenflexibilität ist die Fähigkeit, das Produktionsvolumen zu ändern und anzupassen. Auf diese Weise können Unternehmen Ressourcen und Zeiten anpassen, ohne dass sich dies negativ auf ihren ROI auswirkt.
Mix-Flexibilität ist die Fähigkeit, eine breite Palette von Produkten oder Variationen desselben Produkts herzustellen. Dies ermöglicht es den Unternehmen, schnell auf die Marktnachfrage zu reagieren.
Fertigungsflexibilität ist die Fähigkeit, die Produktion trotz der normalen Unwägbarkeiten der Fertigung zu steuern. Trotz Veränderungen und unvorhergesehener Probleme erholt sich die Produktion und passt sich an die erforderlichen Ressourcen und den Personalbedarf an.
Lieferflexibilität bedeutet, dass die Kunden die Möglichkeit haben, ihre gewünschten Liefertermine und Vorlaufzeiten festzulegen.
Damit jede dieser Flexibilitätsarten funktionieren kann, muss ein bestimmtes Maß an flexiblen Praktiken direkt in das Produktionssystem integriert werden. Dies kann mit automatisierten Prozesslinien, vernetzten Maschinen und/oder fortschrittlichen intelligenten Fertigungssystemen wie VKS geschehen.
Wie funktioniert der FMS?
Damit ein System oder ein Vorgang flexibel ist, muss es verbunden sein. Es muss starke Kommunikationslinien geben, die die Zusammenarbeit zwischen den Produktionssegmenten erleichtern. Andernfalls würde das System zusammenbrechen, da die Segmente unabhängig voneinander arbeiten.
Für FMS-Umgebungen gibt es 3 Kernelemente, die das gesamte System zusammenhalten:
Arbeitsmaschinen: Das sind die Maschinen, die die physische Arbeit verrichten. Dazu gehören Materialpressen, CNC-Maschinen usw.
Materialhandhabungssystem: Dieses System sorgt für einen stetigen Materialfluss für die Arbeitsmaschinen. Dies kann durch Maschinen automatisiert und/oder durch das Personal des Materialumschlags verfolgt und verwaltet werden.
Zentraler Steuerungscomputer: Er ist das Gehirn des Betriebs und verwaltet Materialbewegungen, Maschinenfluss, benötigte Teile und vieles mehr.
Während die Maschinen die Arbeit verrichten, fließen die Materialien ständig, um einen gleichmäßigen und theoretisch unendlichen Fluss aufrechtzuerhalten. Der zentrale Steuerungscomputer verwaltet die Mengen und verfolgt gleichzeitig die wichtigsten Produktionsdaten und Informationen über den Zustand der Maschinen/Prozesse.
Beispiel für ein flexibles Verwaltungssystem
Stellen Sie sich vor, Sie haben gerade einen großen Auftrag zur Herstellung einer Vielzahl von Schrauben erhalten. Sie müssen Trockenbauschrauben, Stahlschrauben, verchromte Bolzen, Kupferschrauben und mehr herstellen.
Es gibt nur ein Problem: Sie haben weder den Platz noch die erforderliche Anzahl von Maschinen, um jede Schraubenvariante herzustellen. Außerdem haben Sie nicht genug Personal, um den Betrieb rund um die Uhr aufrechtzuerhalten, was Sie aber brauchen, um Ihren Vertrag zu erfüllen.
Glücklicherweise haben Sie das bereits herausgefunden und haben etwas Zeit, um ein flexibles Produktionssystem vorzubereiten. Sie richten Ihre CNC-Maschinen ein, um mit der Herstellung der Stahlbauschrauben zu beginnen. Der Stahl wird vom Materialhandhabungssystem automatisch aus Ihrem Lagerbestand in die Maschine geladen. Sobald die CNC-Maschine die erforderliche Menge an Stahlschrauben hergestellt hat, sendet sie automatisch eine Nachricht an den zentralen Steuerungscomputer mit der Aufforderung, ein neues Produkt zu produzieren – in unserem Fall Kupferschrauben. Das Materialtransportsystem belädt die CNC-Maschine mit Kupfer und der Betrieb produziert schnell die benötigten Kupferbolzen.
Die Umstellung zwischen den Produkten ist schnell und einfach. Multipliziert man dies mit mehreren Maschinen, ist die Produktion praktisch unaufhaltsam. Der einzige Nachteil ist, dass die Einrichtung dieser Art von System mit erheblichen Vorlaufkosten verbunden ist.
Wie man jede Produktionslinie flexibel macht
Wenn Sie nicht über ein automatisiertes Produktionssystem und Materialhandhabungsmaschinen verfügen oder wenn Ihre Produktion nicht in ein komplexes, vollautomatisches System passt, gibt es immer noch Möglichkeiten, die besten Teile des FFS zu nutzen und sie auf Ihren Betrieb anzuwenden.
Wie wir bereits erwähnt haben, ist das FMS ein System und eine Philosophie, deren Erfolg von einer engen Verbindung zwischen den Produktionssegmenten abhängt. Wenn wir dies auf einen manuellen Prozess anwenden (mit einigen Innovationen der Industrie 4.0), können wir die gleichen, wenn nicht sogar bessere Ergebnisse erzielen.
Jede Produktion ist auf Menschen angewiesen. Der Einsatz von Tools wie unserer Arbeitsanweisungssoftware ermöglicht Ihren Mitarbeitern eine nahtlose Kommunikation mit ihren Teams, Maschinen und Systemen. Trotz veränderter Marktnachfrage oder Produktionsherausforderungen eröffnet VKS Herstellern aller Art die Möglichkeit, intelligente, flexible und schnell reagierende Verfahren in ihren Betrieben anzuwenden.