Forum Produktion 2016

Agile versus Flexible Produktion

Dr. Wolfgang Zitz

Vice President Contract Manufacturing

Magna Steyr

Magna Steyr-Standorte

Weltweit präsent – weltweit vernetzt

2

8

7

12

Asien

Engineering Services

Changchun, Shanghai, Shenyang, Wuhan,

New Delhi, Pune, Shin-Yokohama

Tanksysteme

Changchun, Shanghai

Vertrieb

Shanghai, Pune, Shin-Yokohama, Seoul

Engineering Services

Graz, Köln, München, Rüsselsheim,

Sailauf, Sindelfingen, Wolfsburg,

Etupes, Paris, Turin, Göteborg

Fahrzeugfertigung

Graz, Hambach

Tanksysteme

Graz, Sinabelkirchen, Weiz, Grevenbroich,

Neumarkt, Schwäbisch Gmünd

Vertrieb

Graz, Köln, München, Rüsselsheim, Sindelfingen,

Wolfsburg, Paris, Turin, Warwick

Europa

1Nordamerika

Vertrieb

Auburn Hills

~9.000 Mitarbeiter 30 Standorte Firmensitz: Graz9 21 Produktion / Montage

Engineering / Produktentwicklung /

Vertrieb

April 2016

Historie

1914PUCHWERKE AG

1934 20011998STEYR-DAIMLER-PUCH

FAHRZEUGTECHNIK

A COMPANY OF MAGNA

1864J. & F.

Werndl & Comp.

STEYR

1899Österr. DAIMLER

Motorenges.

Wr. Neustadt

1899J. PUCH

Erste Steiermärkische

Fahrrad-Fabriks AG Graz

1928AUSTRO

DAIMLER-

PUCHWERKE AG

1926STEYR-WERKE AG

1957TORONTO CANADA

STEYR-DAIMLER-PUCH AG

ERHARD & SÖHNE

1844

20102005 2011

19951990

2007

1998

2014

Magna Steyr-Leistungsspektrum

Flexible und globale Lösungen, maßgeschneidert für den OEM

EngineeringFahrzeug-

AuftragsfertigungTanksysteme

Von Systemen und Modulen

bis zum Gesamtfahrzeug Flexible Lösungen von Nischen- bis

Volumenfertigung auf Weltklasse-Niveau

Energiespeicher aus Stahl,

Kunststoff und Aluminium

Peugeot

RCZ

2010 – 2015

Jeep

Commander

2006 – 2010

Aston Martin

Rapide

2010 – 2012

Mercedes-Benz

SLS

Aluminiumkarosserie

2009 – 2014

in Produktion

Mercedes-Benz

G-Klasse

seit 1979

Audi

V8L

1990 – 1994

VW Transporter

T3 4x4

1984 – 1992

VW

Golf Country

1990 – 1991

in Produktion

MINI

Countryman

seit 2010

in Produktion

MINI

Paceman

seit 2012

Neue

BMW-Programme

ab 2017

Neue

JLR-Programme

ab 2017

3 Millionen Automobile made in Graz

Voiturette

1906

Alpenwagen

1919

Puch

500 / 650 / 700c / 126

1957 – 1975

Haflinger

1959 – 1974

Pinzgauer

1971 – 2000

BMW X3

2003 – 2010

Jeep

Grand Cherokee

ZG/WG/WJ

1994 – 2004

Mercedes-Benz

E-Klasse

1996 – 2002

Mercedes-Benz

M-Class

1999 – 2002

Chrysler

Voyager

2002 – 2007

Mercedes-Benz

E-Klasse

2003 – 2006

Saab

93 Cabrio

2003 – 2009

Jeep Grand Cherokee

WH

2005 – 2010

Chrysler

300 C

2005 – 2010

Magna Steyr Contract Manufacturing

Aktueller Produktionsmix

MINI Countryman

seit 2010

Mercedes-Benz G-Class

seit 1979

MINI Paceman

seit 2012

Flexibilität –

unsere DNA

Automobile

Produktion –

Herausforderungen

Agilität –

die kommende

Arbeitsweise

Die digitale

Fabrik als Basis

für Agilität

Flexibilität

• 3 OEM´s – 3 Plattformen - 5 Modelle – 1 Linie

• Integration neuer Modelle in die laufende Serie

• Sehr unterschiedliche Modelle

• Auf den Kunden zugeschnittene Lösungen

Schnell im Markt durch rasche Integration

Low-cost Ansatz mit geringem Invest

Hohe Arbeitszeitflexibilität

Unterschiedliche Kunden – 1 Lackiererei

Produktionsvolumen

#1 – 120.000

Große Phantomkarosserie

Variable Aufnahmepunkte

Unterschiedliche

Substrate

Komplexität bei

Integrationen

Unterschiedlichste

Kunden & Modelle

Qualitätsstandards der Kunden

Materialfreigaben

Tagesstückzahlen versus

saisonalen Schwankungen

Lackierprozess

je KundeMaterialmixFarbpalette

Flexibilität –

unsere DNA

Automobile

Produktion –

Herausforderungen

Agilität –

die kommende

Arbeitsweise

Die digitale

Fabrik als Basis

für Agilität

GLOBALIZATION

DIGITAL LIFESTYLE

RAW MATERIALS SHORTAGE

IMPACT ON ENVIRONMENT DEMOGRAPHIC CHANGE

LIMITED FOSSIL FUELS

URBANIZATION / MEGACITIES

INDIVIDUALISM

NEW MOBILITY CONCEPTS

Gesetzliche Vorgaben, steigende Komplexität und Individualisierung führen zu erhöhtem Kostendruck.

Automotive Megatrends:

Auswirkungen auf die Automobilindustrie

Automobile Produktion – zukünftige Herausforderungen

Flexibilität stößt an die Grenzen!

Source: CAR University Duisburg-Essen (2013)

Nischenpolitik erhöht die KomplexitätVolatile Märkte führen zu ständigen Anpassungen

Stükzahlen Magna Steyr

Mit Agilität profitabel bleiben

• Proaktiv

• Dynamischer Korridor

• Globales Optimum

• Profit orientiert

• Reaktiv

• Statischer Korridor

• Lokales Optimum

• Kosten orientiert

t

Op

era

ting

leve

l

t

Op

era

ting

leve

lAgilität sorgt für nachhaltigen Erfolg in einer volatilen Welt

AGILITÄTFLEXIBILITÄT

Flexibilität –

unsere DNA

Automobile

Produktion –

Herausforderungen

Agilität –

die kommende

Arbeitsweise

Die digitale

Fabrik als Basis

für Agilität

Agilität - Vision

Umfassende

Anpassungsfähigkeit

Abweichung vom

Forecast

-20% +20%

Unit cost

Abweichung vom

Forecast

Unit cost

Status quo Vision

Source: Rippel et al. (2015)

Herausforderungen

Source: mixhackathon.org

. . .

-20% +20%

Agile and

efficient

operations

Strategic

agility

Financial

agility

Agile

organization

and culture

Com-

mercia

l

agility

Monitoring system

Governance

system

Agilität als System

Source: TU Graz (2015)

Focus on production

within operations

Der Weg zur agilen Fertigung

• Skalierbares Design

• Verschiebbare Arbeitsinhalte

• Konfigurierbare Anlagenmodule

• Keine strikte Koppelung

• Wenig Hardware

• Die agile Fertigung …

• Ist anpassungsfähig an wechselnde

Volumen und Modelle

• Benötigt geringe Investitionen

• Integriert einfach neue Modelle

Es gibt keine agile Standardlösung… … aber es gibt einige grundlegende Zugänge

Die beste Lösung hängt immer von der Aufgabenstellung ab!

Ideales Layout einer agilen Fertigungsstraße

… neue Varianten

… höheres Volumen

… niedrigeres Volumen

Beispiel: Achsenvormontage

Start

Start

Ha

up

tlin

ie

Fahrwege

Vorderachse

Hinterachse

Schematisches Design der Fertigungslinie

• Integration zusätzlicher Modelle und

Varianten mitgeplant

• Linienerweiterung und –kürzung

einfach darstellbar

• Geringe Automatisierung

• Arbeitsinhalte leicht zu verschieben

• Standardisiertes, modulares Design

• Dynamische Puffer

• Freie Materialanstellung

Eigenschaften

Flexibilität –

unsere DNA

Automobile

Produktion –

Herausforderungen

Agilität –

die kommende

Arbeitsweise

Die digitale

Fabrik als Basis

für Agilität

Digitale Fabrik

Basis und Abbild der realen Welt

Reale Fabrik

Effiziente Prozesse Bessere Qualität reduziert

Anlaufkosten

Verkürzung der Anlaufphase

bis Kammlinie

Reduktion von Invest- und

Produktionskosten

Virtuelle Fabrik

Reales FahrzeugVirtuelles Fahrzeug

Digitale Fabrik

Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit

SerienproduktionRamp-upEntwicklung[t]

[#]

Verkürzter

Produkt-Entstehungsprozess

Schnelleres

Erreichen

der Kammlinie

Schneller am idealen

CM-Betriebspunkt

Umbauten im

Shut-down

TA SOP PS

Schneller, zu geringeren Kosten, mit höherer Effizienz und gesteigerter Qualität

Digitale Fabrik als Basis für Flexibilität und Agilität

3D Scanning

2D Layout-

planung3D Layout -

planung

Ablaufsimulation

Prozess- und

Fabriksimulation

Virtueller

Zusammenbau

Offline

Programmierung

Auslastung zu hoch

Auslastung zu gering

Volatile MärkteProzessfenster

Agile Produktion als Antwort auf volatile Märkte

Die Vision ist die

Implementierung einer agilen

und wandlungsfähigen Fabrik

der Zukunft.

Die Fabrik reagiert dynamisch

auf die Veränderungen der

volatilen Märkte.

Zu hohe Auslastung

Zu geringe Auslastung

ProduktionsfensterAgile Produktion

Agile Produktion als Antwort auf volatile Märkte

Die Digital Factory als Basis für die Smart Factory.

Smart Factory – Inhalte

Effizientes Ressourcenbalancing inklusive kurzer Reaktionszeiten

Volle Transparenz & interaktive

Kommunikation im Produktionsumfeld

Proaktive statt reaktiver

Mitarbeitereinbindung

Datenmanagement mit

Big Data

Mobility creates a

"real-time" enterprise

Interaktion reale &

virtuelle Fabrik in Echtzeit

“Plug & Produce” –

Produktionsanlagen

Autonome, sich selbst organisierende

Produktionseinheiten

Standardisierte

Schnittstellen inkl. Security

KPI-gesteuerte

Q-Systeme

Aktives

Ressourcen-

management

Zustands-

überwachung

Dynamische

Prüfungsanlagen

Generative

Fertigung

(3D-Druck)

Lokalisierung

Collaboration

Tracking

Monitoring (CTM)Bedarfsgesteuerte

ProduktionProduktions-

CockpitLinienerneuerung

LER6x

Produktive Anwendungen – Heute

Kennzahlengesteuerte Produktion

Echtzeitmonitoring der Produktionsprozesse

ERP MES PDM …

Datenquellen

bestehender Systeme

• Visualisierung in Echtzeit

• Modularisierung – rollenbasierter Zugang

• Integration der Daten aus vielen Quellen

• Endgeräteunabhängige Visualisierung

Produktions-Cockpit

Visualisierung der KPIs

Generative Fertigung in der Produktion (3D-Druck)

Neue Einsatzmöglichkeiten in der Produktion

Montagelehren

Losgröße 1

FTS-Abdeckung• Designfreiheit für neue Geometrien

• Losgröße 1 günstig darstellbar

• Individuell anpassbar an Werker

• Kurze Lieferzeiten

Vorteile

Additiv gefertigte Produkte in der Fabrik:

• Spannvorrichtungen

• Hilfswerkzeuge

• Anlagenersatzteile

Anwendungsfelder

Produktive Anwendungen – Morgen

Big Data

Lack

Big Data

LieferketteOperational

Excellence

Big Data

MontageExo-Skelett

HMI Fahrerloses

Transportsystem

Kollaborierende

Robotik

Intelligente

GebindeDigitaler C-Teile-

Prozess

Skalierbare und kollaborierende Automatisierung

• Aufbau eines dezentral gesteuerten

spurgebundenen modularen Transport-

systems im Baukastenprinzip

• Machbarkeitsstudie

• Sicherheitstechnische Prüfung einer

FTS Integration mit dem TÜV

Zielsetzung

• Kostenreduktion durch automatischen

Teiletransport an die Linie

• Reduzierung nicht wertschöpfender

Zeit

Vision: Vollautomatischer Teiletransport

(Module / Baugruppen)

Fahrerloses Transportsystem

Vorteile

Unsere Vision

Die agile Fertigung der Zukunft fußt auf autonomen Transporteinheiten für:

Selbstbau-FTS

unsere Maschinen unsere Produkteunser Material

Wir fahren Material, Maschinen und Produkte dynamisch und nutzen alle Freiheitsgrade!

It is not the strongest

of the species that survives,

nor the most intelligent that survives,

It is the one that is

most adaptable to change.

„Charles Darwin