Matrixproduktion im Fluss am Standort Karlsruhe der Siemens AG

© Fraunhofer IPA / Siemens AG, Grafik: Emir Cuk
Visionsbild der Matrixproduktion als Zielzustand welches die 8 strategischen Stoßrichtungen Werde, Beschleunige, Nutze, Entwickle, Schaffe, Gestalte, Lebe und Entfalte beinhaltet.

In Kürze

Mit der Entscheidung für eine neue Werksstrategie am Siemens-Standort Karlsruhe ergeben sich höhere Anforderungen an die Produktion.  Die Einführung einer Matrixproduktion in Kombination mit klassischen Lean-Linien soll diese Anforderungen erfüllen. Gemeinsam mit einem interdisziplinären Team des Fraunhofer IPA wurden zur Umsetzung notwendige Maßnahmen analysiert.

Im Detail

Der Standort Karlsruhe der Siemens AG ist einer der größten Standorte von Siemens in Deutschland. Dort werden Produkte und Lösungen aus den Bereichen Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung hergestellt. Das Siemens-Werk Karlsruhe hat sich zur Umsetzung einer neuen – hybriden – Fertigungsstrategie entschieden. Diese verfolgt das Ziel, auf der einen Seite, wo möglich, festverkettete und getaktete Linien nach Lean-Gesichtspunkten zu nutzen. Auf der anderen Seite, überall dort, wo es hohe Varianz erfordert, ein matrixstrukturelles Konzept zu verfolgen. Diesbezüglich nimmt das Werk Karlsruhe eine Vorreiterstellung unter den Siemens-Werken ein. Um neuste Entwicklungen der Produktionstechnik zu berücksichtigen, wurde die Unterstützung durch ein Forschungsinstitut als vorteilhaft angesehen. Deshalb wurde das Fraunhofer IPA beauftragt, gemeinsam in einem interdisziplinären Team (Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement, Abteilung Digitale Werkzeuge für die Produktion und Abteilung Robotik- und Assistenzsysteme) die für die Umsetzung notwendigen Entwicklungsschritte zu untersuchen.

In verschiedenen Arbeitspaketen wurden parallel alle Bereiche der Produktionsorganisation, wie der PPS, IT-Architektur, Logistik, Fertigung sowie Montage, bezüglich der Gegebenheiten zur Einführung der Matrixproduktion analysiert. Dabei wurden auch erste Machbarkeitsstudien zum automatisierten Materialtransport sowie zum Einsatz künstlicher Intelligenz durchgeführt.

Aufbauend auf den Analyseergebnissen definierten die IPA-Experten gemeinsam mit den Zuständigen der Bereiche bei Siemens die Zielzustände und leiteten die dafür notwendigen Entwicklungsschritte ab. In gemeinsamen Workshops wurden die Ergebnisse der einzelnen Arbeitspakete vorgestellt und daraus ein Visionsbild entwickelt. Abschließend wurde eine Roadmap erstellt, die alle bereichsbezogenen Entwicklungsschritte mit deren gegenseitigen Abhängigkeiten darstellt, mit denen die Vision erreicht werden kann.

Damit konnte gemeinsam eine bereichsübergreifend akzeptierte Definition von Zielzuständen erstellt und Handlungsfelder mit konkreten Entwicklungsschritten zur Integration einer Matrixproduktion ermittelt werden.

In Folgeprojekten wurde zügig mit der gemeinsamen Umsetzung der Entwicklungsschritte begonnen. Der Abschluss der Umsetzung ist in ca. 3 Jahren geplant.

Einblicke ins Projekt#

„Im Siemens-Werk Karlsruhe haben wir uns bewusst die Frage gestellt, wie wir unsere Zukunftsfähigkeit als Elektronikfabrik in Deutschland über eine innovative und zukunftsgerichtete Fertigungsstrategie sichern und weiterentwickeln können. Dabei hat uns die Interdisziplinarität des Fraunhofer IPA geholfen, die ganzheitliche Analyse unserer Produktion – von der PPS über IT-Architektur bis hin zur Logistik – mit einer wertvollen Außensicht zu ergänzen.  Für alle wesentlichen Elemente der Produktion konnten so gemeinsam notwendige Veränderungen identifiziert und beschrieben werden. Dabei zeichnete sich die Zusammenarbeit mit dem IPA-Team durch eine umfassende Methodenkompetenz und hohe Anwendungsorientierung aus.“

Manfred Kirchberger, technischer Werkleiter Siemens Manufacturing Karlsruhe

Projektlaufzeit: 09.2019 – 01.2020

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