Mass Customization und individuelle Fertigung: eine smarte Verbindung
Seit der Vision einer Industrie 4.0 erfreut sich der Trend zur Individualisierung der Produktion wachsender Popularität. Die Idee der Mass Customization stellt eine intelligente Verbindung zwischen Massenproduktion und individueller Fertigung her. Das Ziel: Produkte, die in hoher Stückzahl und dennoch nach den spezifischen Anforderungen einzelner Kunden gefertigt werden – effizient und skalierbar.
Lange Zeit galten gegensätzliche Prinzipien der Fertigung. Einerseits zählte Volumen und die Produktion großer Mengen stand im Vordergrund. Massenfertigung im klassischen Sinne setzt auf hochautomatisierte Prozesse und standardisierte Bauteile. Durch Skalierung sinken die Kosten des Endprodukts. Abweichungen vom Standard sind in diesem, auf hohe Stückzahlen ausgelegten, Konzept jedoch kaum möglich.
Losgröße 1 zum Serienpreis: wie Mass Customization die Fertigung neu definiert
Im Gegensatz dazu stand die kundenindividuelle Fertigung von Kleinserien oder Einzelstücken, jedoch zu deutlich höheren Kosten als in der Massenproduktion. Die Einzelfertigung erlaubt es, spezielle Anforderungen optimal umzusetzen. Diese Individualisierung bedeutet jedoch mehr Aufwand. Mangels Standardisierung fallen Automatisierungs-, Skalen- und Erfahrungskurveneffekte geringer aus. Das Prinzip der Mass Customization vereint diese Gegensätze zu einem neuen Versprechen: maßgefertigte Produkte der Losgröße 1, zu Kosten, die denen der Massenfertigung nahekommen.
Soft versus Hard Customization: Wege zur individualisierten Fertigung
Beim Prinzip der Mass Customization unterscheidet man zwischen Soft und Hard Customization.
Bei der Soft Customization werden individuelle Kundenbedürfnisse von Anfang an berücksichtigt, ohne dass die Individualisierung im eigentlichen Fertigungsprozess erfolgt. Typisch sind Optionen zur Anpassung und Individualisierung des Produkts nach dem Kauf – etwa bei Software oder Hardware-Komponenten. Häufig bieten Hersteller derartige Anpassungen als ergänzende Dienstleistung an.
Hard Customization greift die Kundenwünsche bereits im Herstellungsprozess auf – das Ergebnis sind individuelle Endprodukte. Dabei gibt es unterschiedliche Stufen: In einer ersten Ausbaustufe erfolgen nur einzelne Wertschöpfungsschritte kundenindividuell, wie beispielsweise die Montage, während andere standardisiert bleiben. Ein verbreitetes Modell ist die Modularisierung nach dem Baukastenprinzip: Durch kombinierbare Module entsteht am Ende ein individuelles Produkt. Beispielsweise können Kunden bei Werkzeugmaschinen aus verschiedenen Baugruppen wählen, die dann in der Fertigung zu einem maßgeschneiderten Produkt zusammengesetzt werden.
Massenhaft gefertige Unikate: Die höchste Stufe der Mass Customization
Die höchste – bislang selten erreichte – Stufe ist die massentaugliche Einzelfertigung: Unikate werden in hoher Stückzahl effizient produziert. Im Zentrum stehen dabei interagierende Digital Twins von Produkten, Prozessen und dynamisch virtualisierten Wertschöpfungsketten. Die digitalen Zwillinge, als virtuelle Abbilder realer Maschinen und Abläufe, ermöglichen Simulationen, mit denen sich Produktionsprozesse optimieren und individuell anpassen lassen – ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Mass Customization. Dadurch wird die gesamte Entstehung jedes „Unikats“ transparent, planbar und für die individuelle Leistungserstellung optimierbar. Voraussetzung für diese Form der individualisierten Serienproduktion ist die Interoperabilität aller beteiligten Systeme. Nur so lassen sich Abläufe von der Rohteilbestellung über die Endmontage bis zum Versand vollständig vernetzen, automatisieren und durchgehend effizient gestalten.
Mass Customization in der smarten Fabrik
Gerade die letzte Stufe der Hard Customization stellt für die zugrunde liegenden Fertigungsprozesse in der Industrie derzeit noch eine große Herausforderung dar. Bestehende Barrieren sollen durch die geschickte Kombination von neuen Technologien in den Bereichen Digitalisierung und Automatisierung überwunden werden.
Mensch, Maschine und Roboter werden miteinander verknüpft, sodass sich die Organisation der Fabrik mit allen dort ablaufenden Prozessen virtuell planen und optimal steuern lässt. So gelingt es trotz hohem Individualisierungsgrad, die Abläufe flexibel zu automatisieren und Skaleneffekte zu nutzen. In der smarten Fabrik entstehen Produkte nach dem Prinzip der Massenfertigung, aber zugleich kundenindividuell.
Industrial IoT und Digitalisierung als Fundament smarter Fertigung
Wesentliche Grundlage für die durchgängige Verknüpfung sind das Industrial Internet of Things (IIoT) und datenzentrierte Cloud-Plattformen wie PRODUCTION PLANNING & CONTROL, die einen kontinuierlichen Datenfluss sicherstellen. Der Ansatz der Mass Customization ist daher eng mit dem Themenfeld der industriellen Digitalisierung und der Vision der Industrie 4.0 verbunden. Die Fertigung von Losgröße 1 zu Kosten der Massenfertigung ist nur ein Beispiel dafür, wie traditionelle Prinzipien verändert werden können und sich einstige Widersprüche auflösen lassen. Die Mehrwerte dieser neuen technologischen Möglichkeiten werden künftig immer mehr Lebens- und Wirtschaftsbereiche Einzug halten. Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data Analysen spielen hierbei eine zentrale Rolle, indem sie große Datenmengen aus vernetzten Maschinen analysieren und so Produktionsprozesse weiter optimieren.
DMG MORI treibt die industrielle Digitalisierung voran
Mit flexibel automatisierbaren Werkzeugmaschinen und umfassenden Digitalisierungslösungen für die intelligente Fertigung ist DMG MORI ein verlässlicher Partner beim Einstieg in die Mass Customization. Die adaptiven Fertigungszellen und integrierten Systeme für die Einzelteilfertigung lassen sich mit DMG MORI Connectivity harmonisch in digitale Prozessketten einbinden.
DMG MORI als Wegbereiter: die Zukunft der Fertigung in der monoBLOCK Excellence Factory
Als Wegbereiter nutzt DMG MORI seine Kompetenz in den Bereichen Automation und Digitalisierung auch in den eigenen Werken. Die monoBLOCK Excellence Factory in Pfronten zeigt, wie die Produktion von morgen aussehen kann. Der Standort ist mit modernen Automatisierungs- und Digitalisierungslösungen konsequent auf die Fertigung der Zukunft ausgerichtet. In 34 Takten – vom Grundaufbau über die Geometrie bis zur Endabnahme – entsteht dort in Fließmontage der komplette Modellmix der monoBLOCK Baureihe, inklusive Varianten mit Palettenwechsler (DMC) und Fräs-Dreh-Tisch (FD).
