Schlanke Prozesse in der Autoindustrie

Käufer von Neuwagen müssen sich vor der ersten Spritztour häufig in Geduld üben. Denn die Lieferzeiten in der Automobilindustrie sind lang. Je nach Hersteller und Modell kann es bis zu einem Jahr dauern, bis der neue Pkw da ist. Die Gründe dafür sind vielfältig. Sie reichen von Lieferengpässen bei Zulieferern und Herstellern über Kapazitätsgrenzen in der Produktion bis hin zu ineffizienten Materialflüssen. „Die Lösung sind flexiblere Prozesse“, sagt unser CEO Uwe Eschment. Mit dem Fahrerlosen Transportsystem (FTS) TORsten liefern wir einen Roboter, der die Automobilindustrie revolutionieren könnte.

Vanessa Dumke
18.12.18
Lesezeit 9 Min.

Während die Produktionsprozesse im Fahrzeugbau in Deutschland hoch automatisiert und technisch auf dem neuesten Stand sind, hinkt die Intralogistik hinterher. „Automobilhersteller denken heute häufig noch an das Fließband“, sagt Eschment. Das funktioniere gut, solange die Warenflüsse stabil sind. Dies setzt voraus, dass an einem Standort immer die gleichen Modelle produziert werden. Werden jedoch verschiedene Fahrzeugtypen gebaut, sind die Warenströme für starre Fließbänder zu komplex.

Maximale Flexibilität beim Fahrzeugbau

Konstanz bietet die aktuelle Wirtschaftslage aber nicht. Experten sprechen von der Vuca-Welt. Sie beschreibt die zunehmende Volatilität (volatility), Unsicherheit (uncertainty), Komplexität (complexity) und Mehrdeutigkeit (ambiguity). Die Konsequenz ist eine unsichere Auftragslage. Zwei Beispiele aus der Automobilbranche: Laut einer Euler Hermes Studie werden derzeit über 80 Prozent der deutschen Autos exportiert. Unter den wichtigsten Abnehmern sind Großbritannien und China. Noch ist nicht absehbar, wie sich der Brexit auf den deutsch-britischen Handel auswirken wird. Und ob deutsche Autobauer in China weiterhin so gut positioniert sind wie zurzeit, lässt sich angesichts zunehmender Konkurrenz durch die heimische Industrie ebenfalls nicht sagen.

Einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil können Unternehmen dann erlangen, wenn sie den Bedarf vor Ort zeitnah und anforderungsgerecht produzieren könnten Dafür sind flexible System unerlässlich. Um auf Kundenanforderungen schnell reagieren zu können, müsse außerdem am Ort des Bedarfs produziert werden, ist sich Echment sicher. So ließen sich auch Lieferzeiten, Transportkosten und Umweltbelastungen reduzieren. Hier gilt es, die Produktion und die Intralogistik im Netzwerk zu betrachten. „Wer dabei weiterhin auf Fließbänder setzt, wird die starren Materialflüsse und Produktionsprozesse sowie das Denken in den Fahrzeuglinien so schnell nicht aufbrechen“, prognostiziert Eschment.

Fahrerloses Transportsystem agiert autonom

Flexibilität und Vernetzung bietet unser Fahrerloses Transportsystem TORsten. Ein Automobilhersteller setzt bereits vier davon in der Produktion ein. Die autonom navigierenden Transportfahrzeuge befördern dort Produktionsmaterial und ersetzen Gabelstapler. Der Vorteil dabei ist, dass das Fahrerlose Transportsystem aufgrund seiner eigenständigen Arbeitsweise immer zum richtigen Zeitpunkt an der richtigen Stelle ist. Dabei arbeitet TORsten sowohl mit den Werksmitarbeitern als auch mit anderen Robotern zusammen – und lässt sich somit problemlos in bestehende Prozesse integrieren. Die Einsatzszenarien gehen weit über den Transport von Material hinaus.

Eschments Vision ist klar definiert: Überall, wo Materialflüsse situativen Veränderungen unterliegen, kommt das Fahrerlose Transportsystem zum Einsatz. TORsten ermöglicht es, verschiedene Fertigungszellen miteinander zu vernetzen und unterschiedliche Fahrzeugtypen in einer Produktion zu bauen. Das FTS weiß genau, welche Stücke wann wo verbaut werden sollen und wo es diese findet. Dabei kann es nicht nur Einzelteile befördern, sondern aufgrund seiner Schwerlastfähigkeit beispielsweise auch fertige Pkw von der Montagezelle selbstständig ins Lager bringen. Das funktioniert, weil der Rechner in dem Fahrzeug große Datenmengen verarbeiten kann. Aus diesen sucht sich TORsten die für seinen Arbeitsauftrag relevanten Informationen über den aktuellen Status des Produktionsprozesses heraus, um seine Aufgaben effizient zu erledigen. Das Fahrzeug fällt seine Entscheidungen dabei autonom, agiert aber schwarmintelligent. Dazu nutzt das Fahrerlose Transportsystem die datentechnische Vernetzung mit anderen Einheiten im Betrieb und ist in der Lage, einen kooperativen Verbund zur Lösung von Aufgaben herzustellen. Die Integration in das autonome Gesamtsystem erfolgt über einen Flottenmanager.

Fahrerloses Transportsystem wird individuell gefertigt

Wir testen regelmäßig diverse Szenarien in einer Halle in Bielefeld, in der TORsten auch produziert wird. Ehe ein Auftrag für einen Kunden umgesetzt wird, werden Simulationen durchgeführt. Dort zeigt sich, ob die Systemauslegung für den jeweiligen Einsatzzweck korrekt ist, wie viele Fahrzeuge benötigt werden und wie sie konfiguriert werden müssen. Im Wesentlichen sind drei Elemente entscheidend: Erstens die Größe der Fläche, auf der das Fahrerlose Transportsystem arbeitet; zweitens die Anzahl und der Abstand der Senken und Quellen, die das FTS ansteuert; und drittens das Transportvolumen sowie die zeitlichen Restriktionen (Deadlines) im System.

Der Geschwindigkeit sind aus Sicherheitsgründen Grenzen gesetzt: TORsten darf höchstens 1,5 Meter pro Sekunde zurücklegen. „Mit Blick auf die anderen Faktoren ist grundsätzlich alles möglich“, sagt Eschment. Perspektivisch möchten wir ein Netz aus hundert oder mehr Einheiten inklusive Robotern realisieren – dort sind wir mitten in der Weiterentwicklungsphase. Grundsätzlich ist die Technologie aber so weit fortschritten, dass die anforderungsgerechte Programmierung möglich ist. „Wir haben die Voraussetzungen geschaffen, um die Automobilindustrie zu flexibilisieren. Jetzt müssen nur noch die Hersteller umdenken“, sagt Eschment scherzhaft. Wenn das passiert, lässt das neue Auto vielleicht bald nur noch ein paar Wochen auf sich warten. TORsten jedenfalls ist für die neuen Aufgaben bereit.