CHARGENPRODUKTIONSSYSTEM: MERKMALE, VORTEILE, BEISPIELE - DUDAS - 2025

Das Batch-Produktionssystem ist eine Herstellungsmethode, bei der Produkte innerhalb eines bestimmten Zeitraums in bestimmten Gruppen oder Mengen hergestellt werden. Eine Charge kann in einem großen Herstellungsprozess eine Reihe von Schritten durchlaufen, um das gewünschte Endprodukt herzustellen.

Die Serienproduktion wird für viele Arten der Herstellung verwendet, für die möglicherweise gleichzeitig kleinere Produktionsmengen erforderlich sind, um bestimmte Qualitätsstandards oder Prozessänderungen sicherzustellen.

Quelle: pixabay.com

Dieses Produktionssystem wird auch als diskontinuierliche Produktion bezeichnet, da sich das Material vor jedem Produktionsprozess ansammelt. Jeder der Schritte im Produktionsprozess wird gleichzeitig auf eine vollständige Charge von Artikeln angewendet. Diese Charge geht erst in die nächste Phase des Produktionsprozesses über, wenn die gesamte Charge fertig ist.

Vergleich mit anderen Produktionssystemen

In diesem System wird die Fertigung nicht kontinuierlich oder einzeln hergestellt, sondern in Gruppen oder Chargen.

Es unterscheidet sich von Massenproduktions- oder kontinuierlichen Produktionsmethoden, bei denen das Produkt oder der Prozess nicht so oft oder in regelmäßigen Abständen überprüft oder geändert werden muss.

Sowohl die Auftragsproduktion als auch die Chargenproduktion sind von Natur aus ähnlich, mit der Ausnahme, dass in der Chargenproduktion die Menge des hergestellten Produkts vergleichsweise größer ist.

Die Serienfertigung wird traditionell in Unternehmen eingesetzt, die die Lean-Manufacturing-Philosophie umgesetzt haben.

Eigenschaften

Prozesskostenreduzierung

Das Chargenproduktionssystem wird verwendet, um die Kosten pro Stunde für jeden der Prozesse zu reduzieren, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Kosten pro Stunde umso geringer sind, je mehr Teile durch einen bestimmten Prozess hergestellt werden.

Ausfallzeiten aufgrund fehlender Material- und Bestandsaufbauten werden jedoch nicht berücksichtigt.

Nachfrage nicht kontinuierlich

Diese Produktionsmethode kann durchgeführt werden, wenn die Nachfrage nicht umfangreich oder periodisch genug ist, um ein Produktionssystem zu initiieren, das auf einem einteiligen Fluss beruht.

In diesen Situationen wird versucht, eine optimale Produktionslosgröße zu erreichen, um die erforderlichen Ressourcen und Rohstoffe zu maximieren, und die Nachfrage des Kunden zu befriedigen, wodurch der aktuelle Lagerbestand auf das Maximum reduziert wird.

System schieben

Das Chargenproduktionssystem ist ein Push-Fertigungssystem; Das heißt, der nächste Prozess nimmt das Produkt, wenn der vorläufige Prozess abgeschlossen ist, und nimmt das, was produziert wurde.

Der Produktionsprozess von hinten treibt die Produktion voran, unabhängig von der Produktionsrate nachfolgender Prozesse.

Die Maschinen sind in chronologischer Reihenfolge direkt mit dem Herstellungsprozess verbunden.

Losgröße

Die Chargengröße sollte so klein wie möglich sein, um einen Kompromiss zwischen Bediener- oder Maschinennutzung und Bestandsaufbau zu erzielen.

Wenn die Chargengröße zu groß ist, erhöhen sich die Zykluszeiten, da zu viele Ausfallzeiten und unnötiger Lagertransport auftreten.

Änderungen im Produkt

Die Batch-Produktionsmethode wird verwendet, damit bei Bedarf während des Herstellungsprozesses vorübergehende Änderungen oder Modifikationen am Produkt vorgenommen werden können.

Wenn ein Produkt beispielsweise eine plötzliche Materialänderung benötigt oder einige Details geändert werden, kann dies zwischen Chargen erfolgen.

Dies unterscheidet sich von der Montage- oder Massenproduktion, bei der solche Änderungen nicht einfach vorgenommen werden können. Die Zeit zwischen den Chargen wird als Zykluszeit bezeichnet. Jedem Los kann eine Losnummer zugewiesen werden.

Langsamer Maschinenwechsel

Die Änderungen, die erforderlich sind, um die Maschine an den einen oder anderen Produkttyp anzupassen, sind normalerweise langsam. Aus diesem Grund werden mit jeder Änderung Teile eines bestimmten Typs hergestellt.

Folglich ist das System nicht sehr flexibel, da nicht mehrere Produktmodelle gleichzeitig hergestellt werden können.

Aus diesem Grund ist es sehr schwierig, mit diesem Produktionssystem nach Bedarf zu arbeiten, und es wird im Allgemeinen hergestellt, um Lagerbestände zu haben.

Größerer physischer Raum

Unternehmen, die Batch-Produktion einsetzen, benötigen große Anlagen, um In-Process-Lagerbestände aufzubauen. Auf diese Weise besteht die Gefahr, dass dieses Inventar verloren geht, beschädigt wird oder Arbeitsunfälle verursacht.

In gleicher Weise müssen auch große Lager das fertige Produkt warten lassen, bis es an den Kunden geliefert wird.

Vorteil

- Aufgrund der Herstellung kleinerer Chargen ist die Serienproduktion gut für die Qualitätskontrolle. Wenn beispielsweise ein Fehler im Prozess vorliegt, kann dieser im Vergleich zur Massenproduktion ohne großen Verlust behoben werden.

- Funktioniert gut, wenn kleine Produktionsmengen benötigt werden, z. B. Süßwarenläden, in denen nur die benötigten Kekse gebacken werden.

- Es ist sinnvoll, wenn die Nachfrage nach einem Produkt nicht ausreicht, um eine dedizierte Maschine oder einen Produktionsprozess kontinuierlich zu betreiben.

Produktvielfalt

- Das Unternehmen, das es verwendet, verfügt möglicherweise über eine Vielzahl von Produkten anstelle eines einzigen Typs, wodurch dem Kunden eine größere Auswahl und damit eine größere Verkaufsmöglichkeit geboten wird.

- Ideal für kundenspezifische oder saisonale Bestellungen oder Testversionen eines neuen Produkts.

- Es ermöglicht die Verwendung eines einzigen Produktionssystems zur Herstellung verschiedener saisonaler Artikel.

- Das Unternehmen reduziert das Risiko, sich auf ein einziges Produkt zu konzentrieren und eine Vielzahl verschiedener Produkte des gleichen Typs herzustellen.

- Sie haben die Flexibilität, eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte oder Produktvarianten herzustellen.

Wirtschaftliche Vorteile

- Sie können Geld sparen, indem Sie weniger Risiko für neuere Pläne und Produkte eingehen. Auf diese Weise kann die Serienfertigung je nach Geschäftsanforderungen geändert oder modifiziert werden.

- Es ist wirtschaftlicher, eine vollständige Charge als ein einzelnes Produkt zu produzieren, da die Maschinen effektiver eingesetzt werden können.

- Es erfordert eine geringe Spezialisierung der Mitarbeiter, da sie nur den Prozess kennen, in dem sie arbeiten.

- Hat im Allgemeinen niedrigere Kapitalkosten.

Nachteile

- Wenn ein Prototyp einen Fehler aufweist, tritt bei den übrigen Produkten dieser Fehler auf, da der Computer ihn genau repliziert. Dies verschwendet wertvolle Zeit und der Materialverlust ist kostspielig.

- Kleinere Chargen erfordern mehr Planung, Planung und Kontrolle über den Prozess und die Datenerfassung.

- Zusätzlich zu der für die Chargenherstellung erforderlichen Arbeit ist Arbeit erforderlich, um Artikel von einer Stufe des Batch-Prozesses in eine andere zu verschieben.

- Das Produktionssystem ist nicht sehr flexibel, da es sich nicht an die Kundenanforderungen anpassen kann.

- Rohstoffe und Ressourcen werden nicht optimal genug genutzt, da zahlreiche Stopps auf die nächste Charge warten.

Inaktivitätszeit

- Der Hauptnachteil der Serienproduktion besteht darin, dass zwischen den einzelnen Chargen eine Ausfallzeit besteht, in der die Maschineneinstellungen geändert werden. Dies bringt die Produktivität zum Erliegen.

- Die Produktionsausrüstung nimmt viel Platz ein. Im Leerlauf wird dieser Platz nicht zum Geldverdienen genutzt.

- Die Neukonfiguration des Produktionssystems, um etwas anderes zu erzeugen, führt zu Ausfallzeiten. In der Lean-Manufacturing-Sprache sind dies Ressourcen, die verschwendet werden.

- Wenn das Produkt während des gesamten Prozesses ständig geändert oder modifiziert wird, kann dies auch Ausfallzeiten verursachen.

- Die Ausfallzeiten und damit die Produktionskosten steigen.

Beispiele

Industriegebläse, Elektromotoren, Werkzeuge sowie der Buch- und Verpackungsdruck werden in der Regel im Chargensystem ausgeführt.

Für einige Situationen und Produkte ist die Serienproduktion die einzig realistische Methode. In einem örtlichen Sandwichladen machen sie die Kekse für jeden Tag, indem sie Teigstücke auf die Backbleche fallen lassen und die Flocken in einen Ofen legen.

Ein Tagesvorrat an frischen Keksen ist in kürzester Zeit stapelweise verfügbar. In diesem Fall ist das Backen in kleinen Mengen sinnvoll, da geringe Mengen an frischen Produkten benötigt werden.

Wenn ein Unternehmen große Mengen von Keksen in Schachteln mit langer Haltbarkeit verkauft, ist die Stapelverarbeitung möglicherweise nicht die effizienteste Option.

Stattdessen könnte eine Kombination aus Chargen- und kontinuierlichem Verfahren bevorzugt werden: Teig wird chargenweise gemischt, während Kekse in einem kontinuierlichen Verfahren gebildet, gebacken und verpackt werden.

Toyota Fall

Die Minimierung des Zeitaufwands für Einrichtung und Änderung ist der Schlüssel zur Optimierung dieses Produktionssystems.

Für dieses Problem empfehlen schlanke Fertigungsmethoden, so viele Umrüstarbeiten wie möglich vor Ausfallzeiten durchzuführen. Dies wird als einminütiger Werkzeugwechsel bezeichnet.

Ziel ist es, die Umrüstzeit so gering wie möglich zu halten und dann weiterhin Möglichkeiten zu finden, sie noch weiter zu verkürzen.

Mit dem Toyota-Produktionssystem dauerte es beispielsweise 12 Stunden bis drei Tage, um die Metallprägewerkzeuge zu wechseln, die zur Herstellung von Karosserien verwendet wurden.

Dies wurde durch den Einsatz von Präzisionspositionierungsgeräten auf nur 90 Minuten reduziert. Das war eine enorme Verbesserung, aber sie haben hier nicht aufgehört - eine weitere Verfeinerung des Prozesses verkürzte die Umrüstzeit auf nur zehn Minuten.

Diese Metallprägewerkzeuge wiegen mehrere Tonnen und müssen innerhalb einer Toleranz von einem Millimeter positioniert werden. Die Bearbeitungszeit bei Toyota konnte von drei Tagen auf nur zehn Minuten reduziert werden, was die Effizienz seines Serienproduktionssystems erheblich verbessert.

Verweise

1. Wikipedia, die freie Enzyklopädie (2019). Serienfertigung. Entnommen aus: en.wikipedia.org.
2. Grafikprodukte (2019). Serienfertigung. Entnommen aus: graphicsproducts.com.
3. Lore Central (2019). Vor- und Nachteile des Chargenproduktionssystems. Entnommen aus: lorecentral.org.
4. Nikhita Bagga (2013). Serienfertigung. Überarbeiten. Entnommen aus: getrevising.co.uk.
5. Mba Skool (2019). Serienfertigung. Entnommen aus: mbaskool.com.
6. Knowledgiate (2017). Batch-Produktionssystem. Entnommen aus: knowledgiate.com.