Das Fließband hat bald ausgedient

Nach mehr als 100 Jahren Fließbandarbeit in der Automobilindustrie werden Band und Takt nun bald Geschichte sein. Bei einigen Automobilern produziert man bereits versuchsweise auf Fertigungsinseln statt auf Fließbändern. Elektromotorenhersteller wie SEW Eurodrive und die Chip-Industrie haben diesen Weg schon länger eingeschlagen. Die automatisierte Werkstattfertigung (neudeutsch: Ballroom-Konzept) hat sich bewährt – und die Automobilindustrie sollte nun daraus lernen.

Seit der Einführung des Fließbands 1914 bei Ford war die Automatisierung im Presswerk, im Karosseriebau und in der Lackierung der Haupttreiber für technische Innovationen in der Automobilproduktion. Heute sollte man sich angesichts unbeständiger globaler Märkte, dem Trend zur Personalisierung, der zunehmenden Technologievielfalt, der Elektrifizierung und neuen Material- und Antriebskonzepten tatsächlich rasch von Takt und Band verabschieden.

Während der Übergangsphase zum vollelektrifizierten Auto wird nämlich die Komplexität zusätzlich ansteigen. Neben dem Verbrennungsmotor wird es sowohl Hybride als auch Elektrofahrzeuge – auch mit Brennstoffzellenantrieb – geben. Es werden neue Fahrzeugkonzepte parallel und in großer Vielzahl entwickelt. Bis sich ein neues dominantes Design etabliert hat, dauert es noch 10 bis 15 Jahre. Weil aber die zu produzierende Anzahl schwer zu prognostizieren, die Konzepte vielfältig und die Varianten kaum überschaubar sind, stößt das Fließband an seine Grenzen: Es ist zu unflexibel, es nimmt zu viel Platz ein und ist damit unwirtschaftlich geworden.

Was nun kommt ist die smarte Fabrik, deren flexibel vernetzte und skalierbare Prozessmodule nicht nur wertschöpfende, sondern auch logistische Aufgaben übernehmen. Ein Teil der Lagerung und Kommissionierung findet also ebenfalls in einem solchen Prozessmodul statt. Die Vielfalt der Produkte wird dann erst am Ende eines Prozesses entstehen. Die Farbgebung oder Individualisierung eines Bauteils findet idealerweise erst kurz vor der Montage statt.

Die smarte Fabrik wird aber erst dann effizient, wenn alles – also Maschinen, Werkzeuge, Produkte, Aufträge, Lager – in Echtzeit vernetzt wird und aus mechatronischen Systemen cyber-physische Systeme werden. Erst dann können die Möglichkeiten der digitalen Transformation von der dezentralen Planung über den digitalen Schatten bis hin zum maschinellen Lernen genutzt werden.

Auf dem Forschungscampus Arena 2036 der Universität Stuttgart, dessen neue Forschungsfabrik im Herbst offiziell eingeweiht wird, entwickeln die Kooperationspartner von Fraunhofer, DLR, den Denkendorfer Textilinstituten, der Universität Stuttgart und der Industrie die Fabrik für das smarte Auto der Zukunft. Das Konzept der Prozessmodule wird hier, basierend auf cyber-physischen Produktionssystemen, bereits seit über fünf Jahren fortentwickelt. Dass die Vision auch von Audi, Daimler, Porsche und anderen aufgegriffen wird, verdeutlicht, dass die Industrielle Revolution des 21. Jahrhunderts nicht von Detroit, sondern von Stuttgart ausgeht. Genauer: von der Arena 2036, dem größten Forschungscampus Europas. ↓

Der Text ist Teil einer exklusiven Serie, in der die Experten des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA die Industrie 4.0 erklären.

„Die industrielle Revolution des 21. Jahrhunderts geht nicht von Detroit, sondern von Stuttgart aus. Genauer: von der Arena 2036, dem größten Forschungscampus Europas.“

Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl, Fraunhofer IPA

Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart sowie Leiter des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF der Universität Stuttgart.