Forum Produktion 2016 Agile versus Flexible Produktion Dr. Wolfgang Zitz Vice President Contract Manufacturing Magna Steyr

Magna Steyr-Standorte Weltweit präsent – weltweit vernetzt

7 12

Europa

Nordamerika

1

Vertrieb Auburn Hills

Engineering Services Graz, Köln, München, Rüsselsheim, Sailauf, Sindelfingen, Wolfsburg, Etupes, Paris, Turin, Göteborg

Asien

2 8

Engineering Services Changchun, Shanghai, Shenyang, Wuhan, New Delhi, Pune, Shin-Yokohama

Fahrzeugfertigung Graz, Hambach

Tanksysteme Changchun, Shanghai

Tanksysteme Graz, Sinabelkirchen, Weiz, Grevenbroich, Neumarkt, Schwäbisch Gmünd

Vertrieb Shanghai, Pune, Shin-Yokohama, Seoul

Vertrieb Graz, Köln, München, Rüsselsheim, Sindelfingen, Wolfsburg, Paris, Turin, Warwick April 2016

~9.000 Mitarbeiter

30 Standorte

9

21

Firmensitz: Graz

Produktion / Montage Engineering / Produktentwicklung / Vertrieb

Historie

1899

1914

PUCHWERKE AG J. PUCH Erste Steiermärkische Fahrrad-Fabriks AG Graz

1957 TORONTO CANADA

1899

1928

Österr. DAIMLER Motorenges. Wr. Neustadt

AUSTRO DAIMLERPUCHWERKE AG

1998

1934 STEYR-DAIMLER-PUCH AG

1864

1926

J. & F. Werndl & Comp. STEYR

STEYR-WERKE AG

1990

STEYR-DAIMLER-PUCH FAHRZEUGTECHNIK A COMPANY OF MAGNA

1995 1998

1844 ERHARD & SÖHNE

2001

2014 2005

2007

2010

2011

Magna Steyr-Leistungsspektrum

Engineering Von Systemen und Modulen bis zum Gesamtfahrzeug

FahrzeugAuftragsfertigung Flexible Lösungen von Nischen- bis Volumenfertigung auf Weltklasse-Niveau

Tanksysteme Energiespeicher aus Stahl, Kunststoff und Aluminium

Flexible und globale Lösungen, maßgeschneidert für den OEM

3 Millionen Automobile made in Graz in Produktion

Voiturette 1906

Alpenwagen 1919

Puch 500 / 650 / 700c / 126 1957 – 1975

Jeep Grand Cherokee ZG/WG/WJ 1994 – 2004

Mercedes-Benz E-Klasse 1996 – 2002

Jeep Commander 2006 – 2010

Mercedes-Benz SLS Aluminiumkarosserie 2009 – 2014

Mercedes-Benz M-Class 1999 – 2002

Aston Martin Rapide 2010 – 2012

Haflinger 1959 – 1974

Chrysler Voyager 2002 – 2007

Peugeot RCZ 2010 – 2015

Pinzgauer 1971 – 2000

Mercedes-Benz E-Klasse 2003 – 2006

Mercedes-Benz G-Klasse seit 1979

Saab 93 Cabrio 2003 – 2009

MINI Countryman seit 2010

MINI Paceman seit 2012

in Produktion

in Produktion

VW Transporter T3 4x4 1984 – 1992

BMW X3 2003 – 2010

VW Golf Country 1990 – 1991

Chrysler 300 C 2005 – 2010

Neue BMW-Programme ab 2017

Audi V8L 1990 – 1994

Jeep Grand Cherokee WH 2005 – 2010

Neue JLR-Programme ab 2017

Magna Steyr Contract Manufacturing Aktueller Produktionsmix

Mercedes-Benz G-Class seit 1979

MINI Countryman seit 2010

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

Tagesstückzahlen versus saisonalen Schwankungen

Unterschiedlichste Kunden & Modelle

Lackierprozess je Kunde

Große Phantomkarosserie Variable Aufnahmepunkte

Farbpalette

Materialmix

Qualitätsstandards der Kunden Materialfreigaben

Unterschiedliche Substrate

Komplexität bei Integrationen

Flexibilität – unsere DNA

Automobile Produktion – Herausforderungen

Agilität – die kommende Arbeitsweise

Die digitale Fabrik als Basis für Agilität

Automotive Megatrends: Auswirkungen auf die Automobilindustrie

GLOBALIZATION

INDIVIDUALISM

LIMITED FOSSIL FUELS

DIGITAL LIFESTYLE

IMPACT ON ENVIRONMENT

DEMOGRAPHIC CHANGE

RAW MATERIALS SHORTAGE

URBANIZATION / MEGACITIES

NEW MOBILITY CONCEPTS

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

Automobile Produktion – zukünftige Herausforderungen Volatile Märkte führen zu ständigen Anpassungen

Stükzahlen Magna Steyr

Nischenpolitik erhöht die Komplexität

Source: CAR University Duisburg-Essen (2013)

Flexibilität stößt an die Grenzen!

Operating level

Operating level

Mit Agilität profitabel bleiben

t

t

FLEXIBILITÄT

AGILITÄT

• • • •

• • • •

Reaktiv Statischer Korridor Lokales Optimum Kosten orientiert

Proaktiv Dynamischer Korridor Globales Optimum Profit orientiert

Agilität sorgt für nachhaltigen Erfolg in einer volatilen Welt

Flexibilität – unsere DNA

Automobile Produktion – Herausforderungen

Agilität – die kommende Arbeitsweise

Die digitale Fabrik als Basis für Agilität

Agilität - Vision Umfassende Anpassungsfähigkeit

Agilität als System

Status quo

Vision

Unit cost

Unit cost

Herausforderungen

Monitoring system Governance system Strategic agility

Financial agility

-20%

+20%

Abweichung vom Forecast

-20%

Agile and efficient operations

Commercia l agility

Agile organization and culture

+20%

Abweichung vom Forecast

...

Focus on production within operations Source: Rippel et al. (2015)

Source: TU Graz (2015)

Source: mixhackathon.org

Der Weg zur agilen Fertigung

Es gibt keine agile Standardlösung…

… aber es gibt einige grundlegende Zugänge

• Die agile Fertigung …

• Skalierbares Design

• Ist anpassungsfähig an wechselnde Volumen und Modelle

• Verschiebbare Arbeitsinhalte

• Benötigt geringe Investitionen

• Keine strikte Koppelung

• Integriert einfach neue Modelle

• Wenig Hardware

• Konfigurierbare Anlagenmodule

Die beste Lösung hängt immer von der Aufgabenstellung ab!

Ideales Layout einer agilen Fertigungsstraße

… neue Varianten

… höheres Volumen … niedrigeres Volumen

Beispiel: Achsenvormontage

Start

Vorderachse

Hauptlinie

Eigenschaften Fahrwege

Hinterachse Start

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

Flexibilität – unsere DNA

Automobile Produktion – Herausforderungen

Agilität – die kommende Arbeitsweise

Die digitale Fabrik als Basis für Agilität

Digitale Fabrik Reales Fahrzeug

Virtuelles Fahrzeug

Reduktion von Invest- und Produktionskosten

Verkürzung der Anlaufphase bis Kammlinie Effiziente Prozesse

Virtuelle Fabrik

Basis und Abbild der realen Welt

Bessere Qualität reduziert Anlaufkosten

Reale Fabrik

Digitale Fabrik Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit

[#]

Verkürzter Produkt-Entstehungsprozess

Schnelleres Erreichen der Kammlinie

Schneller am idealen CM-Betriebspunkt

Umbauten im Shut-down

[t] TA

Entwicklung

SOP

Ramp-up

PS

Serienproduktion

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

Digitale Fabrik als Basis für Flexibilität und Agilität

Ablaufsimulation

Offline Programmierung Virtueller Zusammenbau

Prozess- und Fabriksimulation

2D Layoutplanung

3D Layout planung 3D Scanning

Agile Produktion als Antwort auf volatile Märkte

Auslastung zu hoch

Auslastung zu gering Prozessfenster Volatile Märkte

Agile Produktion als Antwort auf volatile Märkte

Zu hohe Auslastung

Zu geringe Auslastung

Die Vision ist die Implementierung einer agilen und wandlungsfähigen Fabrik der Zukunft.

Agile Produktion Produktionsfenster Die Fabrik reagiert dynamisch auf die Veränderungen der volatilen Märkte.

Die Digital Factory als Basis für die Smart Factory.

Smart Factory – Inhalte

Interaktion reale & virtuelle Fabrik in Echtzeit

“Plug & Produce” – Produktionsanlagen

Mobility creates a "real-time" enterprise

Standardisierte Schnittstellen inkl. Security

Volle Transparenz & interaktive Kommunikation im Produktionsumfeld

Autonome, sich selbst organisierende Produktionseinheiten

Proaktive statt reaktiver Mitarbeitereinbindung

Datenmanagement mit Big Data

Effizientes Ressourcenbalancing inklusive kurzer Reaktionszeiten

Produktive Anwendungen – Heute

Bedarfsgesteuerte Produktion

Collaboration Tracking Monitoring (CTM)

Lokalisierung

ProduktionsCockpit

Linienerneuerung LER6x

Aktives Ressourcenmanagement

Generative Fertigung (3D-Druck)

Dynamische Prüfungsanlagen

Zustandsüberwachung

KPI-gesteuerte Q-Systeme

Kennzahlengesteuerte Produktion

Produktions-Cockpit

• • • •

Visualisierung in Echtzeit Modularisierung – rollenbasierter Zugang Integration der Daten aus vielen Quellen Endgeräteunabhängige Visualisierung

Datenquellen bestehender Systeme

ERP

MES

PDM

Visualisierung der KPIs

…

Echtzeitmonitoring der Produktionsprozesse

Generative Fertigung in der Produktion (3D-Druck)

Vorteile

• Designfreiheit für neue Geometrien

Losgröße 1 FTS-Abdeckung

• Losgröße 1 günstig darstellbar • Individuell anpassbar an Werker • Kurze Lieferzeiten

Anwendungsfelder Additiv gefertigte Produkte in der Fabrik: Montagelehren

• Spannvorrichtungen • Hilfswerkzeuge • Anlagenersatzteile

Neue Einsatzmöglichkeiten in der Produktion

Produktive Anwendungen – Morgen

Kollaborierende Robotik

Intelligente Gebinde

Digitaler C-TeileProzess

Fahrerloses Transportsystem

Big Data Montage

HMI

Exo-Skelett Big Data Lieferkette

Big Data Lack

Operational Excellence

Fahrerloses Transportsystem Zielsetzung • Aufbau eines dezentral gesteuerten spurgebundenen modularen Transportsystems im Baukastenprinzip • Machbarkeitsstudie • Sicherheitstechnische Prüfung einer FTS Integration mit dem TÜV Vorteile • Kostenreduktion durch automatischen Teiletransport an die Linie • Reduzierung nicht wertschöpfender Zeit Vision: Vollautomatischer Teiletransport (Module / Baugruppen) Skalierbare und kollaborierende Automatisierung

Selbstbau-FTS Unsere Vision Die agile Fertigung der Zukunft fußt auf autonomen Transporteinheiten für:

unser Material

unsere Maschinen

unsere Produkte

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