In der Automotive-Branche müssen Fertigungsprozesse – auch wenn sie weitestgehend automatisiert sind – von Anfang an sehr flexibel konzipiert werden, um der steigenden Variantenvielfalt bei den verschiedenen Modellen und den wachsenden Anpassungsmöglichkeiten auf Seiten der Kunden gerecht zu werden. Immer kürzere Durchlaufzeiten bei gleichbleibend hoher Qualität sind die Grundanforderungen für eine zukunftsfähige Produktion. Dafür wird der Produktionsprozess so organisiert, dass möglichst viele Fahrzeugvarianten ohne Unterbrechung in einer Produktionsanlage oder an einem Montageband hergestellt werden können.
Ein Auto besteht aus etwa 30.000 Komponenten, die als Einzelteile und Baugruppen von Zulieferbetrieben ins Werk geliefert werden. Bei der Montage werden diese unterschiedlichen Komponenten und Baugruppen zu einem Endprodukt zusammengefügt. Meistens werden Autos heute in Linienfertigung hergestellt: Das unfertige Fahrzeug durchläuft zahlreiche Stationen, an denen automatisch oder durch Werker jeweils einige wenige Arbeitsschritte ausgeführt werden – wie Fügen, Handhaben oder Justieren – bis das Fahrzeug komplett ist. In welcher Reihenfolge die Montageschritte ausgeführt werden, ist dabei exakt aufeinander abgestimmt. Jedes neue Produktmerkmal macht eine umfassende Umrüstung erforderlich, das heißt die Linie oder Maschine muss für eine Weile außer Betrieb genommen werden.
Mit 3D-Simulation vorausschauend planen
Wer die Betriebsabläufe in seiner Fabrik schnell und effizient an die wechselnden Anforderungen anpassen will, kommt nicht an der Layout- und Montageplanung vorbei. Maschinen und Linien müssen für neue Ausrüstung in den vorhandenen Raum eingepasst werden und oftmals mit älteren Maschinen funktionieren. Angesichts der Vielzahl möglicher Konfigurationen und Layouts erfordert eine gründliche Prüfung der einzelnen Optionen mehr Zeit als verfügbar ist. Ohne eine umfassende Prüfung aller möglichen Optionen besteht die Gefahr, dass das letztendliche Ergebnis suboptimal ist.
Die Lösung: 3D-Simulation. Mit der 3D-Simulationssoftware von Visual Components lässt sich ein Digital Twin – ein virtuelles Abbild der realen Fabrik, Linie oder Maschine – erstellen. Mithilfe dieses digitalen Zwillings können die Folgen von Änderungen für den Produktionsablauf beurteilt werden. Die Software von Visual Components ermöglicht es, verschiedene Szenarien bzw. Alternativen in einer virtuellen Umgebung miteinander zu vergleichen – Änderungen an Entwürfen lassen sich schnell umsetzen und solange testen und ändern, bis die passende Konfiguration gefunden wurde.
Die erhobenen Daten können zudem für die Wartung genutzt und für eine höhere Auslastung unterstützend herangezogen werden. Durch den Einsatz von Digitalisierungstools wie Simulation, Digital Twin und virtuelle Inbetriebnahme lassen sich Durchlaufzeiten reduzieren, Kapazitäten erhöhen, Produkte schneller einführen und die verfügbare Fläche effizient nutzen – und somit effektiv Kosten und Zeit einsparen.
Taktzeiten mit dem Cycle Time Calculator berechnen
Die Montage erfolgt nicht nur in einer genauen Reihenfolge, sondern auch in einer vorgegebenen Zeit: der Taktzeit. In dieser Taktzeit wird das Montageobjekt an einem Arbeitsplatz bearbeitet und an einem anschließenden Arbeitsplatz weiter montiert. Um die Zykluszeit zu verkürzen und damit den Durchsatz der Produktionslinie zu erhöhen, bietet Visual Components einen „Cycle Time Calculator“. Mit dem Tool lassen sich Zykluszeiten für Maschinen, Roboter und andere Arten von Komponenten mithilfe von Signalen berechnen. Diese Berechnungen bilden die Grundlage, um die Taktzeit weiter zu optimieren.
Mit HS Development & Services zur digitalen Fabrik
Die Geschwindigkeit der Veränderungen in der Automobilbranche nimmt aufgrund von technologischen Entwicklungen und Umweltfaktoren weiter zu. Um auf diese Änderungen flexibel reagieren zu können, lassen sich aktuelle und zukünftige Lösungen mit der Simulationssoftware von Visual Components einfach und nachhaltig visualisieren und validieren.
Als Experten im Bereich Fabrikplanung und Digital Twin arbeiten wir seit über 20 Jahren mit weltweit bekannten Firmen aus dem Bereich Automotive zusammen. Mit unserem Know-how begleiten wir Sie auf Ihrem Weg zur digitalen Fabrik und stehen Ihnen während des gesamten Projekts von der Beratung über die Software-Integration inklusive Schulungen bis zum Support zur Seite.