BREMEN - Das Thema des Jahres heißt Fabrik der Zukunft. Die Industrie heizt dazu den Markt mit vielversprechender Marketing-Taktik an und täuscht so über die wachsende Diskrepanz zwischen schillernder Theorie und Wirklichkeit hinweg. Zuerst Ziele und Managementstrategie definieren, danach das Angebot abklopfen, schlägt Professor Joachim Scheel von der Systemtechnik GmbH in Bremen vor und betont: Es ist Zelt für sachliche Diskussionen über eine umfassende Konzeption via integrierte Gesamtlösung.
Oberflächlich betrachtet, wird mit dem Schlagwort "Factory of the Future" eine Entwicklung projiziert, bei der ein Produktionsbetrieb vollautomatisch mit nur noch überwachendem Personal läuft. Material wird an der einen Seite hineingegeben - auf der anderen Seite kommen die fertigen Produkte heraus. Dieses ist durchaus keine Utopie; Maschinen und Maschinensteuerungen ermöglichen es heute schon. Die Frage ist nur, für welche Produktionsbetriebe trifft dies zu, das heißt, welches Unternehmen sollte sich realistisch darauf einstellen, vollautomatisch zu produzieren.
Die Antwort sei vorweggenommen. Es sind nur einige wenige, für die dieses ein sinnvoller Ansatz ist. Allerdings müssen sich die anderen mit den Elementen dieser Factory of the Future auseinandersetzen, da Teilbereiche in dieser Form organisiert sein werden. Das Modell der Factory of the Future wird sogar bis in die Einzelfertigung vordringen - mit Auswirkungen auch auf langfristig wirksame Konzeptionen der Ablauforganisation und der Produktionsplanung und -steuerung.
Stichworte in der Fertigung wie NC-, CNC- und DNC-Systeme, in der Konstruktion mehr und mehr CAD-Systerne, sind zu nennen. Weiter: Bevor im CAD-Bereich noch ein gesicherter Stand der Technik erreicht ist, werden schon die Übergänge von CAD- zu CNC- und DNC-Systemen gefordert und entwickelt. Und: Gesteuert werden auch nicht nur Bearbeitungs-, sondern auch Handhabungsvorgänge. Endlich: Die Integration von CAD- und CNC/DNC-Systemen führt zu CAM-/CAP-Systemen.
Fertigungsinseln auch in der Kleinserienfertigung
Diese Aufzählung könnte man noch fortsetzen. Es geht nicht um Vollständigkeit in der Aufzählung moderner EDV-Techniken für den Produktionsbetrieb, sondern um die Entwicklung einer Managementstrategie, die es ermöglicht, diesen Trends Schritt für Schritt Rechnung zu tragen und den Nutzen daraus zu ziehen. Gleichzeitig soll der Anwender aber davor bewahrt werden, Fehlschlüsse aus den hohen Automatisierungsmöglichkeiten zu ziehen oder auf Effekte zu warten, die nie eintreten werden.
Fabrik der Zukunft bedeutet in letzter Konsequenz, daß alles automatisiert ist. Dann aber wäre keine Fertigungsplanung und -steuerung im klassischen Sinne mehr notwendig. Sie könnte durch eine Prozeßsteuerung für den gesamten Ablauf abgelöst werden. Automatisch werden Materialien entnommen und den Maschinen zugeführt. Numerisch gesteuerte Roboter und Werkzeugmaschinen verrichten die Arbeit. Roboter montieren und schweißen und am Ende verlassen fertige Produkte das System.
Dieses ist keineswegs eine Utopie; solche Systeme sind bereits im Aufbau. Man muß aber klar erkennen, unter welchen Produktionsvoraussetzungen sie realisierbar sind beziehungsweise wie man unter gegebenen Produktionsvoraussetzungen diese Möglichkeiten nutzbar machen kann.
Daß man die Fertigung von Knöpfen so organisieren kann, ist einsichtig. Auch die Fertigung von Motoren, Getrieben und anderen - selbst komplexeren - Standardartikeln läßt sich in dieser Weise realisieren. In vielen Bereichen der Fertigungsindustrie geht der Trend aber nicht in Richtung einer höheren Standardisierung, sondern gerade in Richtung individueller Produktionen. Daher ist sorgfältig zu überlegen, welche Elemente der Factory of the Future der Auftrags- und Einzelfertiger sinnvoll realisieren kann und wie sein gesamtes Planungs- und Steuerungssystem unter diesen Aspekten aussehen muß.
Mit DNC-Technik schneller Programmwechsel
Dieses Generalkonzept kann allgemeingültig spezifiziert werden. Gerade für den Auftragsfertiger ergeben sich hierbei neue Gesichtspunkte. Denn eines ist klar erkennbar: Hochautomatisierte Fertigungsinseln sind kein Privileg der Serien- oder Massenfertigung mehr, sondern auch mitbestimmend bei der Einzel- und Kleinserienfertigung. Insbesondere die DNC-Technik erlaubt es, durch Steuerungsbefehle jederzeit aus dem Computer teilespezifische Programme abzurufen, also auch schnell das Programm zu wechseln. Fertigungszentren mit großen Werkzeugmagazinen und programmgesteuertem Werkzeugwechsel prägen einen neuen Begriff der "Ähnlichkeit" der Teile und der Bearbeitungsabläufe.
Von einer vollautomatisierten Fabrik auszugehen, ist unrealistisch, da sie nur in Ausnahmefällen verwirklicht werden kann. Die Betrachtung kleinerer automatisierter Einheiten und ihre Integration in den Gesamtproduktionsbetrieb ist jedoch für jede Betriebsgröße nutzbringend. Hierfür wird der bekannte Begriff Fertigungsinsel verwendet.
Sie sind nicht erst eine Erfindung Jüngster Zeit, sondern werden schon lange als praktikable Planungs- und Steuerungseinheit betrachtet. So werden häufig in Betrieben beliebiger Größe etwa Langmateriallager und Sägen zu einer Einheit zusammengefaßt. Lagerzugriff, Zuschneiden und Bereitstellen sind material, flußmäßig optimal organisiert. Arbeitsaufträge werden hineingegeben, die zugesägten Vorprodukte für die eigentliche Fertigung nach einem festen Programm hergestellt.
Vorgabe des Programms steigert die Produktion
Bereits vor 25 Jahren hat man Werkzeugmaschinen zu Teilestraßen zusammengefaßt. Ein oder mehrere spanabhebende Fertigungsvorgänge werden dabei so ausgeführt, daß stets ein fertiges Teil die Fertigungsinsel verlaßt. Bereitgestellt werden zugeschnittene Rohmaterialien. Da die Teile nicht alle denselben Fertigungsablauf haben, wird es hierbei schon schwierig, die Reihenfolge so zu wählen, daß keine Behinderungen oder Leerläufe auftreten, also die Maschinenkapazitäten optimal ausgelastet sind.
Die modernere Form der Fertigungsinsel ist das flexible Fertigungszentrum. Auch hier finden unterschiedlichste Bearbeitungsvorgänge statt und oft verlassen, wie bei der Teilestraße, fertige Werkstücke den Arbeitsplatz. Mit modernsten Anlagen stellt dabei die Reihenfolgebildung nicht mehr das große Problem dar. Programmierte Bearbeitungsvorgänge und programmierte Werkzeugwechsel ermöglichen eine optimale Nutzung der Anlage bei unterschiedlicher Reihenfolge und - vor allen Dingen - auch bei kleinen Stückzahlen.
Entscheidend für die Optimierung des Produktionsablaufes in einer Fertigungsinsel ist die Vorgabe eines Programmes, also einer Reihe von Bearbeitungsvorgängen innerhalb eines Terminrahmens. Würde jeder einzelne Auftrag mit einem Festtermin ohne Toleranz in die Fertigungsinsel eingesteuert werden, dann ließe sich keine Optimierung mehr durchführen. Die Fertigungsplanung hat daher für einen bestimmten Zeitraum - eine Planungsperiode - einen Arbeitsvorrat einzuplanen, der innerhalb der Fertigungsinsel im Hinblick auf die Reihenfolge optimiert werden muß. Dieses hat im Prinzip noch nichts mit Automatisierung und EDV-Einsatz zu tun, wurde auch vor Jahren schon manuell so praktiziert, laßt sich aber durch den Einsatz moderner, elektronischer Verfahren perfektionieren.
Flexible Fertigung wechselt mit klassischer Methode ab
Fertigungsinseln wie Sägerei, Dreherei oder Teilestraße können natürlich in jeder Produktionsstätte realisiert werden. Flexible Fertigungszentren mit NC- und CNC- beziehungsweise DNC-Steuerungen, großen Werkzeugmaschinen und automatischem, programmgesteuertem Werkzeugwechsel sind jedoch weniger oft realisierbar. Für Unternehmen der Einzel- und Kleinserienfertigung wird es - realistisch betrachtet - vom Umsatz abhängen, wieweit diese Betriebe zu automatisieren sind.
Modellhaft sollen drei Betriebsgrößen unterschieden werden: ein Betrieb mit hohem Umsatz, einer mit mittlerem und einer mit niedrigerem Umsatz. Je nach Größe finden sich unterschiedlich häufig klassische Arbeitsplatzgruppen, zum Beispiel Einzelmaschinen oder Montagearbeitsplätze, Fertigungsinseln als Steuerungseinheiten, die aber nicht unbedingt hochautomatisiert sind, und flexible Fertigungszentren.
Mittlerer Betrieb mit Detailplanung
Der Betrieb mit hohem Umsatz kann aufgrund seiner Investitionsmöglichkeiten sehr stark mit flexiblen Fertigungszentren ausgerüstet sein. Daneben bestehen immer noch Arbeitsplatzgruppen mit ganz normaler Werkstattfertigung, etwa Montagearbeitsplätze.
Beim Unternehmen mit mittelgroßem Umsatz wird die Automatisierung auch in den nächsten Jahren nicht den ganzen Betrieb erfassen. Flexible Fertigungszentren bleiben bestehen. Daneben sind aber ganz normale klassische Fertigungsinseln und Arbeitsplatzgruppen vorzufinden. Während beim Großbetrieb also ein hochautomatisierter Teil gegebenenfalls mit einem einzigen Produktionsprogramm pro Woche oder Monat zu versorgen ist, muß im mittleren Betrieb in weit höherem Maße noch eine Detailplanung und -steuerung durchgeführt werden.
Im kleinen Betrieb sieht es ähnlich aus. Für diese oder jene Fertigungsstufe wird es flexible Fertigungszentren geben. Im wesentlichen stützt sich der gesamte Produktionsbetrieb aber weiterhin auf Fertigungsinseln und normale Arbeitsplatzgruppen.
An diesen drei Beispielen sieht man, daß hochautomatisierte Maschinen und flexible Fertigungszentren selbstverständlich bis in den kleinen Betrieb vordringen werden. Aber nur im Großbetrieb haben sie mit hohem Umsatz Priorität und bestimmen den gesamten Fertigungsablauf.
Programme für Planungsperioden müssen vorgegeben werden, damit innerhalb der Fertigungsinseln und flexiblen Fertigungszentren Reihenfolgeoptimierungen stattfinden können. Für diese Fertigungsprogramme ist die Produktionsplanung und -steuerung (PS) zuständig, während die Optimierung gegebenenfalls dezentral, zumindest aber im Anschluß an die klassische Fertigungsplanung und -steuerung stattfindet. Die Produktionsplanung und -steuerung mit dem PS-System schafft den Arbeitsvorrat, der von den einzelnen Werkstattbereichen unterschiedlich weiterverarbeitet wird.
Bei den Arbeitsplatzgruppen gehen die Aufträge direkt an die ausführende Instanz. Empfehlenswert ist es auch hier, mit Toleranzen zu arbeite, also einen Vorrat an Aufträgen zu halten und innerhalb einer Planungsperiode dem Werkstattvorgesetzten Spielraum zu lassen (Steuerung über Wochenprogramme). Bereits bei der Fertigungsinsel ist es zwingend, diese Freiheitsgrade zu geben, damit über EDV eine Reihenfolgeoptimierung stattfinden kann. Aufgabe des PS-Systems ist es, die Arbeitsvorgänge festzulegen, entsprechend den Auftragsendterminen Zwischentermine zu setzen und den Arbeitsvorrat zu bilden. Programme zur Reihenfolgeoptimierung bringen dann den Arbeitsvorrat in die richtige Ordnung.
Beim flexiblen Fertigungszentrum existiert ein Leitrechner, der nicht nur die DNC-Programme hält, die Bearbeitungsvorgänge und Werkzeugwechsel steuert, sondern auch das Wochenprogramm verwaltet und optimiert. Verwalten heißt, daß die Bereitstellung der NC-Programme und der Werkzeuge kontrolliert, der Abarbeitungsstatus registriert und schließlich die Fertigungsmeldung abgesetzt wird. Optimieren bedeutet Die Bildung abarbeitungsgerechter Reihenfolgen. Stets muß aber vom PS-System der Arbeitsvorrat mit den terminierten Aufträgen bereitgestellt werden.
Traditionelle PS-Funktionen auch in Fabrik der Zukunft
Es ist zu erkennen, daß in allen Fällen - von der normalen Werkstattfertigung bis zum Einsatz von flexiblen Fertigungszentren - die Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung und die Anforderungen an das PS-System dieselben bleiben.
Arbeitsvorbereitungc, Terminierung, Kapazitätseinlastung, Materialbereitstellung, Rückmeldung und Abrechnung ändern sich nicht; es werden nur differenzierte Programme zur Maschinenbelegung und Maschinensteuerung nachgeschaltet, wenn spezialisierte und EDV-gesteuerte Werkzeugmaschinen oder Maschinengruppen verfügbar sind. Auch in der Fabrik der Zukunft ändert sich an den PS-Funktionen nichts. Und diese Fabrik der Zukunft wird nur dann wirtschaftlich arbeiten, wenn ein funktionsfähiges PS-System zur Routine geworden ist, ehe überhaupt optimierte Fertigungszentren zum Einsatz kommen. Flexible Fertigungszentren und Fertigungsinseln sind Subsysteme. Spezialprogramme und/oder Leitrechner optimieren sie, wobei der terminierte Arbeitsvorrat aus dem PS-System die unabdingbare Voraussetzung ist.
Schließlich ist auch die Kopplung zwischen PS-System und Leitrechner möglich - entweder innerhalb der gleichen Hardware oder zwischen unterschiedlicher Hardware -, wobei es sich immer noch um zwei getrennte Software-Systeme handeln wird. Ein Betrieb kann gegebenenfalls mehrere Fertigungszentren mil. verschiedenen Leitrechnern installiert haben, aber ein einheitliches PS-System steuert den gesamten Fertigungsablauf und ist gegebenenfalls mit den Leitrechnern gekoppelt. Die Kopplungsmöglichkeiten gewinnen daher an Bedeutung.
Automatisierung erfolgt in Stufen
Es ist nicht etwa erforderlich, mit einem Schlag den gesamten Betrieb zu automatisieren, neue Werkzeugmaschinen und einheitliche Leitrechner anzuschaffen und ein vollautomatisiertes Gesamtsystem innerhalb kürzester Frist aufzubauen. Die Automatisierung wird stufenweise erfolgen. Leitrechner und Werkzeugmaschinen werden von unters schiedlichen Bestellern kommen und das Zusammenwirken der Systeme muß über Schnittstellen realisiert werden. In vielen Fällen liefert der Werkzeugmaschinenhersteller bereits den Leitrechner mit, so daß Hardwareauswahl und Optimierungsprogramme für das Subsystem nicht mehr vom Anwender zu beeinflussen sind; er kauft die für ihn beste Werkzeugmaschine und erhält das DNC-Subsystem mit allen Planungs- und Steuerungsfunktionen mitgeliefert. Das bestehende PS-System versorgt dann den Leitrechner über eine Schnittstelle mit den erforderlichen Informationen und erhält vom Leitrechner die Betriebsdaten rückgemeldet.
In der Diskussion über PS-Systeme ist es unkorrekt, CAM (Computer Aided Manufacturing) als Ablösung der klassischen PS-Systeme anzusehen. Das CAM-System ist nur das Subsystem für die Feinplanung und Feinsteuerung des flexiblen Fertigungszentrums. CNC- und DNC-Programme werden erstellt, verwaltet, geprüft und entweder als Lochstreifen an die Fertigungsinsel und das flexible Fertigungszentrum oder als DNC-Programm an den Leitrechner übergeben. Auch hier gilt, daß mit hochautomatisierten Werkzeugmaschinen CAM-Hardware und -Software mitgeliefert, also nicht mehr durch den Anwender bestimmt werden.
Das flexible Fertigungszentrum mit seinem Leitrechner kann als autarkes System gefahren werden und erhält dann nur den Arbeitsvorrat vom PS-System genannt. Es ist aber auch möglich, das CAM-System und das PS-System miteinander zu koppeln, also automatisch erstellte Arbeitspläne zu übernehmen, zu terminieren und dann im Rahmen des Arbeitsvorrates wieder an das Subsystem abzugeben. In keinem Fall kann das CAM-System jedoch alle Funktionen allein übernehmen, da es nur innerhalb eines hochautomatisierten fertigungsbereiches Daten erzeugt und verarbeitet. Die auftragsbezogenen Daten wie Termine, Kontierung etc. kommen immer aus dem übergeordneten PS-System. Das CAM-System wird auch nur dort sinnvoll automatisch planen, wo die Arbeitsvorgänge automatisch CNC- oder DNC-gesteuert ablaufen. Alle Arbeitsfolgen, die sich nicht aus der Geometrie oder dem Werkstoff ergeben, sondern aus dem Gesamtprodukt oder den Kundenaufträgen, müssen weiterhin durch die Arbeitsvorbereitung ermittelt und spezifiziert werden. Im modernen Fertigungsbetrieb werden also immer noch eine Reihe von Arbeitsabläufen von manuell oder mit manueller Ergänzung geplant werden müssen.
Nicht nur Systeme aus einer Hand
Diese Zusammenhänge sind von großer Bedeutung für die Gestaltung der Fabrik der Zukunft auch in mittleren und kleinen Unternehmen. Das flexible Fertigungszentrum mit dem Leitrechner und dem CAM-System sollte als unabhängige Einheit gesehen werden. Verschiedene solcher Einheiten können im Unternehmen nach und nach installiert werden. Sie müssen weder in der Hardware noch in der Software miteinander abgestimmt sein; hier entscheidet allein die Optimierung der Fertigungstechnik. Man kauft keine Werkzeugmaschine, nur weil sie über einen bestimmten Leitrechner verfügt, sondern weil sie als Werkzeugmaschine optimale Fertigungsbedingungen bietet. Darüber steht das PS-System, das den Arbeitsvorrat einsteuert und das mit jedem beliebigen CAM-Subsystem gekoppelt werden kann. Der Aufbau des PS-Systems ist allerdings entscheidend für die Kopplungsmöglichkeiten. Intensive Diskussionen sollten klären, wie die Datenverwaltung ausgeführt sein muß, damit problemlos eine Kopplung erfolgen kann.
Noch gravierender wird dieser Kopplungsgesichtspunkt beim Einsatz eines CAD-Systems.
Das CAD-System steht zwischen dem PS-System und dem CAM-System. Dem CAM-System liefert es Geometriedaten, aus denen die NC-Programme zunehmend automatisch abgeleitet werden können. Zum PS-System hin liefert das CAD-System Informationen über jene Teile und Materialien, deren Herstellung oder Beschaffung eingeplant werden muß. CAD-/CAM-Kopplungen werden bereits praktiziert. CAD-/PS-Kopplungen sind ebenso wichtig, da sie eine schnellere Durchsteuerung von der Konstruktion bis zur Fertigungseinplanung ermöglichen. Hieran hängt die gesamte Materialvordisposition. Selbst wenn das CAM-System - wie in manchen Fällen - Speziallager, die dem flexiblen Fertigungszentrum zugeordnet sind, überwacht und kurz vor Fertigungsbegin,n die Verfügbarkeit der Materialien feststellt, ist doch die gesamte Vordisposition über das PS-System zu realisieren. Eine Schnittstelle zwischen CAD-System und PS-System schafft schnellen Datenaustausch und Zeitersparnis bis zur Einleitung der Beschaffungsvorgänge. Je stärker die Gesichtspunkte von Kleinserien- und Einzelfertigung zu beachten sind, desto wichtiger wird dieser Datenübergang.
Auch hier gilt wieder gilt wieder: Es ist nicht möglich, PS-System, CAD-System, CAM-System und Maschinensteuerungen von vornherein und weit in die Zukunft abzustimmen. Der Ruf nach Systemen aus einer Hand kann hierbei nicht erfüllt werden. In manchen Betrieben wird es mehrere unterschiedliche CAD-Systeme, mehrere unterschiedliche CAM-Systeme und ein funktionierendes, übergeordnetes PS-System geben. Die besten Programme und die beste Hardware müssen für jeden einzelnen Fall bestimmt und unabhängig entschieden werden. Wichtig ist nur die Kompatibilität und Kopplungsmöglichkeit.
Im PS-System wurde deshalb eine Standardschnittstelle zu CAD-Systemen und CAM-Systemen definiert. Die Datenstrukturen im PS-System erlauben eine problemlose Kopplung mit jedem beliebigen CAD- und CAM-System. Die Datenverantwortlichkeiten sind so organisiert, daß keine Zeitverzögerungen auftreten und die Datenbestände eindeutig gepflegt werden.
PS-System erlaubt Freizügigkeit
Im CAD-System entstehen die Stücklisten, die als Stammstücklisten oder auftragsbezogene Stücklisten an das PS-System abgegeben werden Der Konstrukteur arbeitet mit abgestimmten Teilestämmen. Diese legt die datenverantwortliche Normabteilung im PS-System an - kein EDV-technischer Akt, sondern einer der Normung. Der Konstrukteur arbeitet im Rahmen der vorgegebenen Vorzugsmaterialien und Vorzugsteile. Andererseits kann er beliebige neue Teile entwickeln oder Materialien ohne Teilestamm zum Vorschlag bringen.
Das PS-System erlaubt diese Freizügigkeit durch zwei Eigenschaften. Der Konstrukteur kann zum einen seine Stücklisten entsprechend seinen konstruktiven Anforderungen strukturieren. Die Fertigungsstücklisten werden erst später und unabhängig durch Steuerungseingaben der Arbeitsvorbereitung generiert.
Vorzugsmaterialien und Vorzugsteile sind zum anderen im Teilestamm hinterlegt. Der Konstrukteur kann aber jederzeit Teile und Materialien ohne Identnummer in der Stückliste spezifizieren und an das PS-System weitergeben. Sie werden dort ohne Einschränkungen weiterbearbeitet.
Flexible und schnelle Auftragsabwicklung
Bereits die Besonderheiten der Stücklistenbearbeitung im PS-System sind entscheidende Grundlage für eine problemlose CAD-Kopplung. Die Freiheit der funktionsgerechten Konstruktion wird mit modernsten elektronischen Mitteln gewahrt und zusätzlich werden alle Vorteile der CAD- und PS-System-Nutzung gewährleistet.
Zu beachten ist weiterhin, daß das CAD-System nicht in jedem Fall mit einem CAD-System gekoppelt sein muß. Die Zeichnungs- und Stücklistenerstellung für konventionelle Produktionen ist in vielen Fällen - vor allem in der Anfangsphase - von größerer Bedeutung. Auch hierbei erhöht die Kopplung mit dem PS-System den wirtschaftlichen Nutzen und schafft alle Voraussetzungen für eine flexible und schnelle Auftragsabwicklung in der Kleinserien- und Einzelfertigung.
Drei Schritte zum CAE
Factory of the Future bedeutet also nicht unbedingt, daß alles vollautomatisiert und elektronisch gesteuert abläuft. Für den Einzel- und Kleinserienfertiger heißt es, daß bestimmte Fertigungsinseln in dieser Form organisiert sind. In diesen Bereichen werden keine Arbeitsanweisungen in Form von gedrucktem Papier gegeben, sondern Automaten erhalten Steuerungsbefehle direkt vom Computer. Wichtig ist, daß die Teile, die bearbeitet werden, durchaus nicht Serienprodukte zu sein brauchen, sondern in kleinen Stückzahlen und in fast beliebiger Reihenfolge produziert werden. Insbesondere die DNC-Technik erlaubt es, durch Steuerungsbefehle jederzeit aus dem Computer teilespezifische Programme abzurufen, also auch schnell das Programm zu wechseln.
Diesen Steuerungsprozeß muß man integriert sehen mit dem Planungsprozeß. Der Planungsprozeß ist vordergründig die Erstellung der Steuerungsprogramme. Unter Verwendung der bereits derzeit verfügbaren Möglichkeiten beginnt er in der Konstruktion und heißt CAD. Die Integration von CAD und DNC beziehungsweise CNC ist CAM oder CAP (Computer Aided Production). Aus dem Engineering geht es weiter in die Fertigung. Engineering heißt allerdings zum einen Festlegen der Geometrie, zum anderen Festlegen der Bearbeitungstechnik und zum dritten Festlegen lagerhaltiger Wiederholteile, Materialien und Zukaufteile. Man sollte nicht vergessen, daß dieses drei Schritte sind. Insgesamt kann man dann von CAE, Computer Aided Engineering, sprechen.
Diese Fabrik der Zukunft ist auch für den Einzelfertiger in bestimmten Bereichen realisierbar, und zwar in den Breichen der Teilefertigung und gegebenenfalls der Baugruppenfertigung unter der Voraussetzung eines bestimmten Standardisierungsgrades. Der notwendige Standardisierungsgrad kann jedoch bei entsprechender Systematik der Konstruktion in vielen Unternehmen erreicht
werden.
Teilautomatisation bei Einzel- und Kleinserie
Für den Einzel- und Kleinserienfertiger wird aber nicht die ganze Fabrik in dieser Weise automatisierbar. Weite Bereiche der Konstruktion und der Teilefertigung müssen in konventioneller Weise geplant und gesteuert werden. Auch in diesen Bereichen sind CAD-System und numerische Steuerungen einsetzbar, aber der hohe Integrationsgrad ist zunächst nicht zu erzielen. Auch Beschaffung und Endmontage bleiben als eigenständige Bereiche bestehen. Sie werden zwar über den Computer mit Informationen versorgt, sind aber nicht zu automatisieren,
Hieraus ergeben sich Konsequenzen für Grad, Einsatzort und Zeitraum der Automatisierung in den unterschiedlichen Fabrik-Modellen.
Konventionelle Methoden bleiben Lebenswichtig
Auch für den Einzelfertiger ist das Stichwort "Fabrik der Zukunft zu beachten. Es bedeutet jedoch nicht, daß seine gesamte Produktion in der Zukunft umgestellt und anders gesteuert wird, sondern, daß er Fertigungsinseln schaffen kann, die in sich geschlossene Systeme zur Herstellung von Teilen darstellen.
Die konventionellen Methoden der Fertigungsplanung und -steuerung bleiben lebenswichtig, da entweder aus Gründen der Wirtschaftlichkeit vollautomatisierte Anlagen nicht vorhanden sind oder weite Bereiche der Fertigung nicht automatisiert werden können. Konventionelle Arbeitsabläufe werden also auch weiterhin im Sinne der klassischen Arbeitsvorbereitung und Produktionssteuerung behandelt werden.
Selbst bei höchster Automatisierung bleiben die Beschaffungs- und Endmontageabläufe bestehen. In weiten Bereichen wird sich auch die Lagerwirtschaft nicht verändern. Ausnahme ist, daß eventuell einige hochautomatisierte Fertigungsinseln mit eigenen Lägern und eigener Disposition ausgestattet sind.
Unter diesen Aspekten - gültig mindestens für die nächsten fünf Jahre - kommt dem Aufbau eines umfassenden Produktionsplanungs- und Steuerungs-Systems eine entscheidende Bedeutung zu.