Wir überzeugen
mit Integrationsplanung.
Montageplanung
Die Herausforderung
Es galt, eine Machbarkeitsstudie und ein entsprechendes Integrationskonzept für die Produktion eines Nutzfahrzeuges mit elektrifiziertem Antriebsstrang in einem bestehenden Montagesystem für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor zu erstellen. Dabei sollten im Kern drei Aufgabenschwerpunkte abgedeckt werden:
- die detaillierte Analyse des bestehenden Montagesystems und erforderlicher Systemveränderungen,
- die Definition der erforderlichen Montageprozesse sowie des Layouts des zukünftigen Montagesystems und
- die Fein- und Umsetzungsplanung mit einem Fokus auf potenziell erforderliche Produktänderungen, benötigte Betriebsmittel sowie Hochvolt-Sicherheitskonzepte und inklusive eines detaillierten Implementierungsplans.
Die Lösung
Das angewandte Lösungsvorgehen orientierte sich eng an den drei zugrundeliegenden Aufgabenschwerpunkten. Zunächst wurde das bestehende Montagesystem im Detail untersucht. Im Werkslayout wurden dazu die im Fokus stehende Endmontagelinie sowie die in direkter Verbindung stehenden Bereiche wie Vormontagen, End-of-Line und Bereitstellungsflächen identifiziert und in ein Blocklayout überführt. Weiterhin erfolgte die detaillierte Aufarbeitung der einzelnen Montagestationen hinsichtlich der durchgeführten Montageumfänge und der dazu benötigten Taktzeiten. In diesem Schritt wurden innerhalb der spezifischen Montageumfänge der einzelnen Stationen diejenigen Umfänge und Komponenten identifiziert, die spezifisch für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor waren und bei der Integration eines Fahrzeuges mit elektrifiziertem Antriebsstrang entfallen konnten. Die somit geänderten Arbeitsinhalte wurden als Grundlage für die weitere Integrationsplanung systematisiert und detailliert dokumentiert. Auf der Produktseite wurden verschiedene Fahrzeugkonzepte für das elektrifizierte Nutzfahrzeug betrachtet, welche sich hinsichtlich Batterie-Technologie, Fahrzeugarchitektur und Technologiekonzept unterschieden. Auf dieser Basis erfolgte eine Bewertung der produktionstechnischen Umsetzbarkeit der verschiedenen Fahrzeugkonzepte in Form einer Machbarkeitsstudie. Aus den Ergebnissen der durchgeführten Machbarkeitsstudie ergaben sich Anpassungsbedarfe des bestehenden Montagesystems. Produktseitig stellten besonders die Batterie-Packs, der Elektromotor, die Leistungselektronik sowie das Kühlsystem neue Anforderungen an das zu spezifizierende Montagesystem dar. Als Grundlage für die weiteren Untersuchungen wurden zunächst detaillierte Montagekonzepte für die wesentlichen Bestandteile und Komponenten des elektrifizierten Antriebsstranges erarbeitet. Darauf aufbauend wurde das eigentliche Integrationskonzept in sechs Schritten entwickelt:
- Zunächst wurden die aktuell benötigten Prozesszeiten und Betriebsmittel je Montageschritt und Werker*in aufgenommen.
- Im zweiten Schritt erfolgte die detaillierte Aufstellung der in den Gesamtprozess zu integrierenden Montageschritte für die Komponenten des elektrifizierten Nutzfahrzeuges.
- Die benötigten Prozesszeiten für diese neuen Komponenten wurden im nächsten Schritt über eine Arbeitsablauf-Zeitanalyse errechnet.
- Zur Entwicklung verschiedener Integrationskonzepte wurden im nächsten Schritt zu berücksichtigende Restriktionen abgeleitet. Relevante Aspekte waren hier vor allem Montagezeiten, Montagereihenfolge, Betriebsmittel, einzelne Abschnitte des Montagesystems sowie die Montageposition der Komponenten am Fahrzeug.
- Im fünften Schritt wurde eine Matrix zur Bewertung der Integrationsoptionen erstellt. In dieser Matrix wurde für jede Komponente des elektrifizierten Antriebsstranges systematisch die Möglichkeit der Integration in eine der bestehenden Montagestationen untersucht. Dabei erfolgte die Bewertung sequentiell gemäß der Priorisierung der identifizierten Restriktionen.
- Im sechsten Schritt konnten drei mögliche Integrationskonzepte abgeleitet werden.
Für die identifizierten Integrationskonzepte erfolgte abschließend die Feinplanung. Hierzu wurde zunächst eine Austaktung der Montagelinie vorgenommen, um die Taktzeiten über die Stationen möglichst weit anzugleichen. Zudem wurden die benötigten Betriebsmittel sowie deren Platzbedarf detailliert beschrieben. Auf dieser Basis erfolgte dann die Detailplanung für die von Änderungen betroffenen Montagestationen. Für die Stationen, in denen Hochvolt-Komponenten verbaut werden, wurden weiterhin Sicherheits- und Schulungskonzepte für die Mitarbeiter*innen ausgearbeitet.Schließlich wurde unter Berücksichtigung verschiedener Stückzahlszenarien ein Finanzierungsplan erstellt.
