Matrixproduktion

Eine Matrixproduktion zeichnet sich im Vergleich zu traditionellen Produktionssystemen durch eine hohe Wandlungsfähigkeit, Flexibilität und Resilienz aus. Kernelemente der Matrixproduktion sind frei verkettete Fertigungs- und Montagestationen mit multiplen Prozessfähigkeiten, eine intelligente Produktionsplanung und -steuerung (PPS) zur kurzfristig dynamischen Maschinenbelegungsplanung und ein flexibles Transportsystem. Voraussetzung dafür ist die durchgängige Vernetzung und Intelligenz der am Wertschöpfungsprozess beteiligten Objekte. Die freie Verkettung ermöglicht die Vermeidung von Taktzeitspreizungen und führt zu einer erheblichen Steigerung der Produktivität. Durch Redundanz von Fertigungs- und Montagestationen und mithilfe einer intelligenten Materialflusssteuerung wird eine kurzfristige Routingflexibilität realisiert. Damit kann kurzfristig auf Störungen und Engpässe reagiert werden. Statt einer fest definierten Auftragsreihenfolge werden Aufträge in einer Matrixproduktion kurzfristig freigegeben.

Mit dem Konzept einer taktunabhängigen Fließfertigung vereint die Matrixproduktion die wirtschaftlichen Vorteile einer klassischen Fließfertigung mit dem Vorteil der Flexibilität einer Werkstattfertigung. So eignet sich die Matrixproduktion insbesondere bei schwankenden Bedarfsmengen, hoher Variantenvielfalt und reagiert robust auf Störungen. Jedoch führt die zunehmende Anzahl an Freiheitsgraden zu einer Steigerung der Komplexität des Gesamtsystems.

Um zu prüfen, ob die Matrixproduktion als Fertigungskonzept für Ihre Produktion geeignet ist, bedarf es einer umfangreichen Analyse. Für die Transformation einer klassischen Fließfertigung hin zu einer Matrixproduktion wurde am Fraunhofer IML eine Reifegradanalyse entwickelt, welche den Transformationsprozess ganzheitlich betrachtet. Die Reifegradanalyse unterstützt Sie aktiv bei der Transformation Ihrer Produktion oder kann genutzt werden, um Anforderungen für die Neuplanung eines wandlungsfähigen Produktionssystems abzuleiten.

Wir begleiten den Transformationsprozess Ihrer Produktion und entwickeln gemeinsam Strategien zur Umsetzung einer Matrixproduktion in Ihrem Unternehmen.

Unser Ansatz für die Konzeptionierung Ihres wandlungsfähigen Produktionssystems

• Ganzheitliche Analyse des Transformationsprozesses zur Entwicklung potenzieller Transformationspfade
• Konzeptionierung einer kurzfristigen dynamischen und effizienten Produktionsversorgung
• Simulative Bewertung der logistischen Leistungsfähigkeit  

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Bereit, Ihre Produktion zu transformieren?

Die Matrixproduktion ist DER Schlüssel zu mehr Flexiblität und Resilienz in Ihrer Fertigung. Lassen Sie uns gemeinsam die Möglichkeiten für Ihre Produktion erkunden und den ersten Schritt in Richtung einer wandlungsfähigen Zukunft machen.

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Die steigende Bedeutung von Kreislaufwirtschaft, Remanufacturing und industrieller Reparatur betrifft zunehmend bestehende Produktionssysteme. Im Gegensatz zur klassischen Fertigung sind Prozesse in zirkularen Wertschöpfungssystemen häufig durch Unsicherheiten geprägt: Zustand, Varianten und Bearbeitungsaufwand der zurückgeführten Produkte variieren stark und werden häufig erst im Zuge der Demontage vollständig sichtbar.

Dies führt insbesondere dazu, dass klassische Planungs- und Steuerungsansätze in Remanufacturing- und Demontageprozessen häufig an ihre Grenzen stoßen, da sie auf stabile und prognostizierbare Prozessketten ausgelegt sind.

Herausforderung: Hohe Unsicherheit in Prozessen

Insbesondere in der Demontage und Wiederaufbereitung ist oft nicht im Voraus bekannt,

• welche Komponenten bearbeitet werden müssen,
• welche Prozessschritte erforderlich sind und
• wie lange diese dauern.

Konventionelle, linear verkettete Produktionssysteme stoßen hier schnell an ihre Grenzen, da starre Abläufe und Taktungen zu Ineffizienzen führen.

Lösungsansatz: Matrixproduktion und flexibles Routing

Matrixproduktionssysteme bieten durch ihre entkoppelte Struktur entscheidende Vorteile für zirkulare Anwendungen.

Durch den Verzicht auf starre Linienverkettung und feste Taktzeiten ermöglichen sie:

• flexibles Routing von Produkten je nach individuellem Bedarf
• bedarfsgerechte Nutzung von Ressourcen
• Vermeidung von Taktzeitspreizungen

So können unterschiedliche Bearbeitungsumfänge effizient abgebildet werden.

Unser Ansatz

Wir unterstützen Unternehmen bei der Gestaltung zirkularer Wertschöpfungssysteme durch:

• Analyse von Rückführungs- und Prozessvariabilitäten
• Entwicklung flexibler Routing- und Steuerungskonzepte
• Übertragung von Matrixprinzipien auf Demontage- und Remanufacturingprozesse
• Auslegung leistungsfähiger und robuster Systemstrukturen

Ihr Nutzen

• Höhere Produktivität trotz variabler Prozesse
• Effiziente Abbildung von Unsicherheiten
• Steigerung der Ressourcenauslastung
• Zukunftsfähige Produktionsstrukturen für die Kreislaufwirtschaft

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