Was ist die Serienfertigung und welche Vorteile bringt sie?

Die Serienfertigung ist eine Produktionsprozessart, bei der Produkte in Serie gefertigt werden, also die Fertigungsschritte in Gruppen durchlaufen. Lesen Sie mehr.

Was ist die Serienfertigung?

Die Serienfertigung ist eine Fertigungsmethode, bei der Sätze an identischen Gütern die Produktionsphasen zusammen durchlaufen, und durch den Fertigungsprozess wird jeweils eine Serie an fertigen Gütern erzeugt. In der Serienfertigung gehen einzelne Artikel erst dann zur nächsten wertschöpfenden Phase weiter, wenn alle Produkte seines Loses es durch den vorherigen Prozess geschafft haben.

Obwohl die Serienfertigung häufig mit der Prozessfertigung in Zusammenhang gebracht wird, sprich mit der Produktion von Waren wie Lebensmitteln, Chemikalien, Arzneimitteln usw., kann sie auch in der diskreten Fertigung eingesetzt werden, bei der Produkte aus mehreren Einzelkomponenten bestehen, die später wieder auseinandergebaut werden können.

Lesen Sie mehr über Prozessfertigung vs. diskrete Fertigung.

Serienfertigung vs. Massenfertigung vs. Werkstattfertigung

Als Fertigungsbegriff gehört die Serienfertigung zu einer Gruppe an Fertigungsprozessen, die sich vom Umfang her unterscheiden. Die anderen zwei in dieser Gruppe sind die Massenfertigung (Produkte werden in sehr großen Mengen gefertigt, normalerweise in einem kontinuierlichen Fluss) und die Werkstattfertigung (Produkte werden in einzelnen Ausführungen oder Kleinserien produziert, oft im Rahmen von Sonderaufträgen). Die Serienfertigung kann als Mittelweg dieser beiden gesehen werden.

Abgesehen vom Umfang der Produktion unterscheiden sich diese drei Fertigungsprozessarten jedoch auch in anderen Aspekten:

• Produktmix. Werkstätten können ein großes Spektrum verschiedener Artikel herstellen, die individuell an die vom Kunden gegebenen Spezifikationen angepasst sind. Die Massenfertigung produziert hingegen einen sehr begrenzten Produktmix. Die Serienfertigung hat ebenfalls eine eher begrenzte Produktbandbreite.
• Eingesetzte Werkzeuge. Werkstätten verwenden Allzweckmaschinen, -geräte und -werkzeuge, während die Massenfertigung auf hochspezialisierte Ausstattung zurückgreift. Die Serienfertigung kann sowohl allgemeine als auch spezielle Werkzeuge verwenden.
• Organisation des Fertigungsbereichs. Bei Werkstätten werden Arbeitsplätze gruppiert, sodass ähnliche Aufgaben im gleichen Bereich ausgeführt werden. Bei der Massenfertigung werden Arbeitsstationen gemäß des Verlaufs des Produktionsprozesses angeordnet. Die Serienfertigung ist normalerweise eine Mischung aus diesen beiden Ansätzen.
• Mitarbeiterqualifikationen. Mitarbeiter von Werkstätten sind normalerweise hochqualifiziert und können eine breite Palette an Tätigkeiten innerhalb ihres Fachbereichs ausüben. Mitarbeiter in der Massenfertigung haben oft geringere Qualifikationen und führen eine bestimmte Tätigkeit aus. Mitarbeiter in der Serienfertigung haben typischerweise durchschnittliche Qualifikationen, mit denen sie einige verschiedene Aufgaben erfüllen können.
• Produktionsprozessentwicklung. In Werkstätten wird der Fertigungsprozess nur selten detailliert ausgearbeitet, ganz im Gegensatz zur Massenfertigung, bei der Unternehmen jede Fertigungstätigkeit optimieren möchten, um Kosten zu sparen. In der Serienfertigung wird der Produktionsprozess normalerweise auch detailliert ausgearbeitet.
• Produktionskosten. Die Fertigungskosten von Werkstätten sind pro Einheit sehr hoch im Vergleich zu den anderen beiden Arten. Die Kosten pro Einheit bei der Massenfertigung sind dagegen sehr niedrig – diese Fertigungsart wird häufig zur Produktion von Verbrauchsgütern eingesetzt. Die Serienfertigung liegt wieder einmal zwischen diesen beiden Extremen.

Einige Unternehmen greifen möglicherweise nicht auf einen strikt definierten Fertigungsprozess zurück und entscheiden sich stattdessen für einen Mischmodus mit Eigenschaften verschiedener Fertigungsprozessarten.

Erfahren Sie mehr über die Fertigungsprozessarten.

Die Vorteile der Serienfertigung

Flexibilität. Die Serienfertigung lässt Unternehmen verschiedene Güter mit denselben Maschinen produzieren. Sie ermöglicht auch einen gewissen Grad an Individualisierungen, wenn ein Kunde eine gesamte Serie des Produkts mit einigen kleineren Änderungen verlangt. Die Serienfertigung lässt Unternehmen außerdem die Größe ihrer Serien skalieren, damit sie auf Nachfrageschwankungen reagieren können.

Produktvarianten. Produkte können in verschiedenen Farben, Größen und anderen anpassbaren Parametern in großen Mengen hergestellt werden. So können Unternehmen eine breitere Kundenbasis ansprechen und gleichzeitig ihre Durchsatzrate aufrechterhalten. Die Verwaltung von größeren Variantenmengen kann jedoch ein sehr ressourcenintensives Unterfangen sein, weshalb viele Fertigungsunternehmen sich auf ein ERP- oder MRP-System mit integrierter Produktkonfigurator-Software verlassen.

Höhere Qualitätskontrolle. Da die Serienfertigung ein Schritt-für-Schritt-Prozess ist, ist es leicht, die Qualität der Produkte zwischen den einzelnen Schritten zu prüfen und falls nötig Änderungen vorzunehmen. Bei der Massenfertigung wäre dies unmöglich, weil sich die Produkte dort sehr schnell von einer Phase in die andere bewegen. Häufige Prüfungen lassen Unternehmen Fehler frühzeitig aufdecken, um zu vermeiden, Zeit und Aufwand für bereits fehlerhafte Produkte aufzuwenden.

Billiger als die Produktion einzelner Güter. Die Produktion von Serien des gleichen Produkts kostet weniger als die Fertigung von einzelnen Artikeln, da Massenmaterialien und Arbeit günstiger sind, der Prozess effizienter ist und Allzweckmaschinen oft weniger Investitionen erfordern.

Die Nachteile der Serienfertigung

Hoher Bestand an unfertigen Erzeugnissen. Wenn Produkte von einer Tätigkeit zur nächsten in Serie transportiert werden, sind bei einem Los von 100 Einheiten und der Bearbeitung von jeweils nur einer Einheit 99 Einheiten inaktiv. Eine ähnliche Situation könnte dementsprechend bei jeder Arbeitsstation in der Fertigung auftreten.

Wenn ein Schritt im Produktionsprozess abgeschlossen ist, könnte weiterhin nicht ausreichend Produktionskapazität frei sein, um die Güter sofort in die nächste Phase zu befördern. Das bedeutet, dass sie während des Prozesses in den Bestand an unfertigen Erzeugnissen aufgenommen werden müssen, was den Bedarf an Lagerraum und Bestandsarbeit erhöht.

Fehler können kostspielig sein. Ein nicht erkannter Qualitätsfehler kann eine gesamte Serie ruinieren und letztlich eine Menge Material und Zeit verschwenden, insbesondere bei der Produktion von teuren Gütern.

Unproduktive Zeit. Die Serienfertigung kann eine erhebliche Menge an Ausfallzeiten verursachen, sei es durch Umrüstung von Maschinen, Qualitätsprüfungen zwischen Fertigungsschritten oder dem Transfer von Gütern zu und aus dem Bestand an unfertigen Erzeugnissen.

Wann sollten Sie die Serienfertigung einsetzen?

Die Serienfertigung wird idealerweise in Unternehmen eingesetzt, wo:

• jeweils geringe Volumen eines Einzelprodukts produziert werden, z.B. Backwaren, Selbstaufbau-Möbel und Designerartikel in niedrigen Volumen;
• die Nachfrage einen Grad an Wiederholungshäufigkeit verlangt, sprich wenn häufige Nachbestellungen eines einzelnen Produkts hereinkommen;
• die Nachfrage saisonal ist, also große Serien eines Produkts beispielsweise für den Verkauf im Sommer produziert werden und die Maschinen dann umgerüstet werden, um andere Produkte für die nächste Jahreszeit herzustellen;

Beispiele für die Serienfertigung

Die Serienfertigung kann für die Produktion einer breiten Palette unterschiedlicher Güter eingesetzt werden, einschließlich aber nicht begrenzt auf:

1. Backwaren. Eine Bäckerei produziert normalerweise Serien vieler verschiedener Güter, z.B. Weißbrot, Vollkornbrot, Semmeln, Gebäck usw. mit denselben Maschinen.

2. Bekleidung. Kleidungshersteller produzieren häufig Varianten des gleichen Produkts in Serie, z.B. kann ein T-Shirt Variationen bei Größe und Farbe haben.

3. Selbstaufbau-Möbel. Einer der beliebtesten Möbelhersteller der Welt, Ikea, nutzt die Serienfertigung, um seine Selbstaufbau-Möbel herzustellen.

4. Seifen und Shampoos Bei diesen Artikeln wird eine große Charge eines Produkts hergestellt, bevor es in angemessene Volumina für Verbraucher aufgeteilt wird.

5. Arzneimittel. Ähnlich wie bei anderen Chemieerzeugnissen werden Arzneimittel in Serie gefertigt und dann für den Verbrauch des Endkonsumenten aufgeteilt und verpackt.

6. Elektronische Bauteilte.  Leiterplatten und verschiedene andere elektronische Bauteile werden aufgrund der Natur ihres Produktionsprozesses in Serie gefertigt. Viele Computerprozessoren werden beispielsweise auf einer einzigen Silikonplatte hergestellt.

7. Elektroartikel. Bei der Herstellung von Elektrogeräten, selbst wenn sie in späteren Produktionsschritten im Einzelfluss massengefertigt werden, könnte dennoch die Serienfertigung bei bestimmten Fertigungsschritten eingesetzt werden, z.B. wenn die elektronischen Bauteile in die Leiterplatten verarbeitet werden.

Die Wichtigkeit der Serienverfolgung

Losverfolgung oder Serienverfolgung bedeutet im Grunde genommen Aufzeichnungen über die mit der Fertigung bestimmter Serien zusammenhängenden Bewegungen und Ereignisse zu führen.

Wenn vom Lieferanten eine Warencharge eintrifft, wird ihr eine Lagerlosnummer gegeben, durch die sie später im Prozess identifiziert werden kann. Wenn dieses Los später in der Produktion einer Serie fertiger Güter eingesetzt wird, erhält die neue Serie eine andere Losnummer. Einfach ausgedrückt kann die Losverfolgung helfen, den Überblick zu behalten, welche Materialien in welchen Produkten verarbeitet wurden, welche Lieferanten die Materialien bereitgestellt haben und welche Kunden die fertigen Produkte gekauft haben.

Diese Aufzeichnungsführung ist entscheidend, um den in den heutigen Märkten erforderlichen Grad an Verfolgbarkeit zu erreichen. Unternehmen können dadurch die Lieferantenqualität verfolgen, Fehler im Produktionsprozess aufspüren, den Überblick über Verfallsdaten behalten, Produktrückrufe organisieren und mehr.

Wenngleich es möglich ist, all das manuell durchzuführen, stellt dies eine extrem zeitaufwendige Arbeit dar. Aus diesem Grund entscheiden sich zukunftsorientierte Unternehmen für die Einführung eines ERP/MRP-Systems mit integrierter Traceability-Software, die Daten automatisch aktualisiert, wenn ein Etikett gescannt wird, beispielsweise wenn Teile eines Lagerloses in der Fertigung verbraucht werden.

Die wichtigsten Schlüsselpunkte

• Die Serienfertigung ist eine Fertigungsmethode, bei der Sätze an identischen Gütern die Produktionsphasen gleichzeitig durchlaufen, sprich der Produktionsprozess jeweils eine Serie an fertigen Gütern erzeugt.
• Obwohl die Serienfertigung häufig mit der Prozessfertigung in Verbindung gebracht wird, z.B. mit der Produktion von Waren wie Lebensmitteln, Chemikalien, Arzneimitteln usw., kann sie auch in der diskreten Fertigung eingesetzt werden.
• Die Serienfertigung unterscheidet sich von der Werkstattfertigung und der Massenfertigung anhand ihres Produktmixes, der eingesetzten Werkzeuge, der Organisation des Fertigungsbereichs, der Mitarbeiterqualifikationen, der Produktionsprozessentwicklung und der Produktionskosten.
• Die Vorteile der Serienfertigung sind Flexibilität, die Möglichkeit der Produktion von Produktvarianten, größere Qualitätskontrolle und geringe Kosten.
• Die Nachteile der Serienfertigung sind hoher Bestand an unfertigen Erzeugnissen, mögliche hohe Fehlerkosten und erhöhte unproduktive Zeit.
• Einrichtungen mit Serienfertigung sollten ein Tracking-System eingerichtet haben, um Verfolgbarkeit und die Erfüllung gesetzlicher Auflagen sicherzustellen.

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