IMS

MarktanforderungenAuswirkungen• zunehmende Produktfunktionen           

• komplexe Varianten

• Reduzierung der Lieferantenzahl

• steigende Qualitätsanforderungen

• verkürzte Lebenszyklen

• vollständige Globalisierung

• Zwang zur stetigen

Kostenreduzierung

• späte Variantenbildung

• hohe Anzahl unterschiedlicher

Teile

• steigende Sauberkeitsanforderung

• zunehmende Hochlaufproblematik

• höhere Automatisierung

• globale Wertschöpfungsketten und

Verlagerungen

• kleine Fertigungslose

• höherer Inbetriebnahmeaufwand

Sie leistet den Transformationsprozess von einzelnen Teilen zum betriebsfähigen Produkt.

Planmäßiger Zusammenbau von Teilen und/ oder Baugruppen (Modulen) zu Erzeugnissen (Produkten) oder Baugruppen

höherer Erzeugnisebenen in der Produktion.

Ordnungsrahhmen der industriellen Montage?

Die Montageorganisation befasst sich mit der Arbeitsteilung, der Ablauforganisation und dem grundsätzlichen Aufbau des Montagesystems. Die Umsetzung erfolgt maßgeblich durch das eingesetzte Transportsystem.

1. Montageaufgabe durch das zu montierende Produkt

2. Raumangebot 

3. Wirtschaftliche Aspekte

Vorteil: Anlagenstörungen wirken sich nicht unmittelbar auf das Gesamtsystem aus

Nachteil: häufig auftretende Anhalten der Montageobjekte 

🔹 Baustellenmontage

• Montage an einem Arbeitsplatz
• Objekt bleibt stationär
• Geringer Automatisierungsgrad, hohe Kosten
• Abnehmende Bedeutung (selbst im Flugzeugbau)

🔹 Gruppenmontage

• Objekt bleibt stationär
• Wechselndes Personal an mehreren Arbeitsplätzen
• Effizient bei häufig wiederkehrenden Produkten
• Grobe Kapazitätsabstimmung genügt

🔹 Reihenmontage

• Objekt wird zwischen Arbeitsplätzen bewegt
• Feste Montagereihenfolge, wenig flexibel

🔹 Taktstraße

• Kombination aus manuellen + automatisierten Stationen
• Transport im Takt, getaktete Förderung

🔹 Fließmontage

• Kontinuierliche Bewegung des Objekts
• Wenige Arbeitskräfte, geringer Platzbedarf
• Übersichtliche Anordnung, konstante Qualität

Unterscheidungskriterien:

• Bewegungscharakteristik
• → stationär vs. bewegt (Objekt/Mitarbeiter)
• Bewegungsparameter
• → aperiodisch / periodisch / kontinuierlich
• → gerichtet vs. ungerichtet

🔹 Definition:

Alle Montageoperationen werden stationär an einem Ort am Produkt durchgeführt.

Mitarbeiter sind der Baustelle fest zugeordnet.

🔹 Typische Anwendungsbereiche:

• Große, schwere Produkte
• → z. B. Turbinen, Großmaschinen, Flugzeuge (teilweise)
• Endmontagebereich

🔹 Vorteile:

• Hohe Flexibilität, v. a. beim Mitarbeitereinsatz
• Geringer Planungs- und Steuerungsaufwand
• Gut für komplexe Montageaufgaben
• Kein Produkttransport nötig → weniger Kosten, höhere Genauigkeit

🔹 Nachteile:

• Lange Einarbeitungszeit, da hoher Arbeitsinhalt
• geringer Automatisierungsgrad
• Hohe Qualifikation der Mitarbeiter notwendig
• Großer Platzbedarf (Zugänglichkeit von allen Seiten erforderlich)

🔹 Definition:

Mehrere stationäre Montageobjekte werden gleichzeitig an benachbarten Arbeitsplätzen montiert.

Montagepersonal wechselt zwischen den Stationen, Aufgaben sind aufgeteilt (z. B. Antriebsmontage).

🔹 Merkmale:

• Objekt bleibt stationär (ähnlich Baustellenmontage)
• Materialbereitstellung einzeln pro Objekt
• Montageabschnitte dauern lang (teils Wochen)

🔹 Vorteile:

• Geringe Transportkosten und -zeiten
• Flexibler Mitarbeitereinsatz in fachlich gemischten Teams
• Geeignet für große/sperrige Teile

🔹 Nachteile:

• Hoher Qualifikationsbedarf der Mitarbeitenden
• Lange Einlernphase
• Keine zeitliche Entkopplung der Teilaufgaben → Störanfällig, Wartezeiten bei Problemen

🔹 Definition:

Das Montageobjekt wird zwischen den Stationen bewegt, bleibt nicht stationär (anders als bei der Baustellenmontage).

🔹 Merkmale:

• Nur grob aufgeteilte Arbeitsschritte
• Aperiodischer Transport (kein Taktzwang, kein kontinuierlicher Fluss)
• Stationen können übersprungen werden bei Variantenmontage

🔹 Vorteile:

• Keine Taktzeitvorgabe → höhere Flexibilität
• Geeignet für Montage unterschiedlicher Varianten

🔹 Nachteile:

• Bottlenecks möglich: Stau an Stationen, die für alle Varianten notwendig sind
• Unregelmäßiger Materialfluss, mögliche Wartezeiten

🔹 Definition:

Montageobjekt wird periodisch im Takt bewegt.

Mitarbeiter sind festen Stationen zugeordnet.

→ Kombination aus Reihenmontage + Taktprinzip

🔹 Merkmale:

• Keine Station kann übersprungen werden
• Häufige Kombination von manuellen & automatisierten Stationen
• Verbreitetstes Prinzip der Ablauforganisation
• Einsatz bei: Elektroschalter, Motoren, Getriebe, Automobilbau, Maschinenbau

🔹 Vorteile

🔹 Nachteile

• Zerlegung in kleine Teilvorgänge → schnelle Einarbeitung möglich
• Geringe Qualifikation ausreichend → niedrigere Lohnkosten
• Einfache Steuerung, gut planbare Materialbereitstellung
• Starre Taktvorgabe → keine Flexibilität
• Hoher Planungsaufwand zur Bestimmung/Synchronisation der Taktzeit
• Störung an einer Station → kompletter Stillstand der Linie

🔹 Definition:

Montageobjekt wird kontinuierlich bewegt, Montage erfolgt während der Bewegung.

→ Keine Stopps wie bei Reihen- oder Taktstraßenmontage.

🔹 Merkmale:

• Bearbeitungszeit = Durchfahrtszeit der Station
• Mitarbeiter „driften“ über eigene Station hinaus → Ausgleich bei Varianten

🔹 Vorteile:

• Ausgleich von Variantenunterschieden durch Driften
• Kontinuierlicher Fluss, hohe Auslastung
• Weniger Wartezeiten, gleichmäßiger Arbeitsablauf

🔹 Voraussetzungen für erfolgreiches Driften:

• Fahrzeugreihenfolge erlaubt Driften im zulässigen Bereich
• Vorherige Montageschritte abgeschlossen
• Gedriftete Station ist frei (kein Konflikt mit anderen Werker*innen)
• Keine Behinderung anderer Bereiche durch Werkzeug, Hilfsmittel etc.

🔹 Nachteile:

• Hohe Kosten für Fördertechnik
• Störungsanfällig → eine Station kann gesamte Linie lahmlegen
• Hoher Planungsaufwand bei Variantenreihenfolge

🔹 Allgemeines:

Zellen lassen sich anhand von Anzahl der Montageschritte (1–4) und Variantenanzahl (A–C) klassifizieren.

Systematik gilt auch für manuelle Montagesysteme.

Zelltypen:

1. Flexible Zelle

• Höchste technische Komplexität
• Kleine Stellfläche
• Sehr hohe Flexibilität
• Geringe Ausbringung

2. Parallele Zellen

• Varianten werden auf verschiedene Stationen verteilt
• → geringere Investitionskosten
• Umbau während Betrieb möglich
• Modularer Aufbau: Start mit einer Variante, später Erweiterung

3. Serielle Zellen

• Jede Zelle führt einen Montageschritt für alle Varianten aus
• Keine doppelte Prozesstechnik nötig
• Flexible Handhabungstechnik erforderlich für Varianten

4. Duplex-Zelle

• Mischform aus seriellen und parallelen Konzepten

🔹 Starre Verkettung (synchroner Transfer)

• Einheitlicher Takt, zentral gesteuerte Transportmittel
• Störung = Stillstand der ganzen Linie
• Kurze Durchlaufzeiten

🔹 Elastische Verkettung (asynchroner Transfer)

• Stationen über Puffer entkoppelt
• Störung wirkt sich erst verzögert aus IN ABHÄNGUGKEIT DER PUFFERZEIT

🔹 Lose Verkettung (asynchroner Transfer)

• Voneinander unabhängige Stationen, nur an Schnittstellen verbunden
• Einzelauslösung der Bearbeitung
• Keine Störungsketten
• hohe Flexibilität
• Freie Anordnung der Stationen möglich

🔹 Allgemein:

→ Puffer notwendig für stabile zeitliche & räumliche Verkettung

🔹 Zweck von Puffern:

• Minimieren Auswirkungen von Störungen
• Erhöhen Verfügbarkeit des Gesamtsystems
• Ermöglichen zeitlich eingeschränkte Unabhängigkeit von Stationen

🔹 Speicherarten (Übersicht):

1. Bereitstellungsspeicher

• Für automatische Beschickung einer Montagezelle oder Linie

2. Störungsspeicher (Puffer)

• Puffern Teile bei Störungen, sichern Prozessfortlauf

3. Ausgleichsspeicher (Puffer)

• Ausgleich bei unterschiedlichen Taktzeiten/Durchsatz zwischen Stationen

4. Sammelspeicher

• Vorratsbildung fertiger Produkte, z. B. für Abtransport

5. Zwischenspeicher

• Für technologisch bedingte Wartezeiten, z. B. Trocknung

🟰 Hinweis:

Störungs- und Ausgleichsspeicher = Puffer

🔹 1. Durchlaufpuffer (Hauptschlusspuffer)

• Entnahmeprinzip: First in – First out (FiFo)
• Erst eingelagerte Teile werden zuerst wieder entnommen
• Häufig am Rücklauf vor der nächsten Station

🔹 2. Rücklaufpuffer (Nebenschlusspuffer)

• Entnahmeprinzip: Last in – First out (LiFo)
• Zuletzt eingelagerte Teile werden zuerst wieder entnommen
• Einsatz z. B. bei gestapelten Behältern

🔹 3. Umlaufpuffer

• Reihenfolge der Teile: undefiniert / chaotisch
• Einsatz zur Verkettung mehrerer Stationen im Nebenschluss
• Werkzeugträger-Codierung erforderlich für Teilverfolgung

🔹 4. Direktzugriffspuffer

• Reihenfolge: wahlfreier Zugriff auf gespeicherte Teile
• Mehrere Etagen möglich
• Rechnergestützte Verwaltung der Speicherplätze
• Für verschiedene Teile geeignet

Frei verkettete Montagesysteme ermöglichen durch Auflösung der zeitlichen und räumlichen Restriktionen für jeden Auftrag eine individuelle Auftragsroute. 

Montagesystem mit freiem Materialfluss, individuellen Auftragsrouten und entkoppelten Stationen (zeitlich & räumlich unabhängig)

• Kontinuierlich laufende Systeme wie Rollenbahnen, Gurt-/Kettenförderer
• Für kleine bis mittlere Werkstücke
• Werkstückträger nötig, wenn Bauteile keine stabile Auflagefläche haben
• Beispiel: Doppelgurtförderer, flexibel einsetzbar
• Ermöglichen Pufferung durch Aufreihung (taktunabhängig)
• Antrieb: Doppelkettenantrieb oder durchlaufende Kette
• Seitenführung durch Spurkronen oder Winkelprofile

• Fördern nicht kontinuierlich, sondern schrittweise oder bei Bedarf

🔹 Typen:

• Aufzüge & Hubsysteme: Für vertikalen Transport (Antrieb: Seil, Kette, Hydraulik)
• Rundschalttische: Taktgenau für Kleinteile, stetig (Kurvenrollen) oder unstetig (Direktantrieb)