Planungskonzept zur Zusammenlegung zweier variantenreicher Fertigungslinien im Rohbau am Beispiel der Schienenfahrzeugindustrie

Abstract

Der Schienenfahrzeugbau ist geprägt von Kleinserienfertigungen, wobei jede Kleinserie in der Regel einer Fertigungslinie zugeordnet ist. Dabei besteht jede Kleinserie aus mehreren zu fertigenden Varianten, da Schienenfahrzeuge aus unterschiedlichen Waggons bestehen. Weiters ist in produzierenden Unternehmen die Produktionsfläche eine wertvolle Ressource. Damit diese bestmöglich ausgenutzt wird, ist es zielführend, bereits bestehende Fertigungslinien in der Schienenfahrzeugindustrie zusammenzulegen, wodurch die benötigte Produktionsfläche bestenfalls halbiert wird. Das Ziel dieser Diplomarbeit war, ein Planungskonzept zu entwickeln, durch dessen Anwendung die Zusammenlegung bereits bestehender Fertigungslinien im Schienenfahrzeugbau geplant werden kann.Die Design Science Research Methodology nach Peffers wurde in dieser Diplomarbeit als wissenschaftliche Methode herangezogen. Darüber hinaus wurde die zugrunde liegende Theorie von Produktions- und Fabrikplanung, der Schienenfahrzeugindustrie, Mixed Model Lines und den verwendeten Methoden ausgearbeitet, auf dessen Basis durch die Kombination mehrerer Methoden – vor allem aus dem Lean Management – ein Planungskonzept entwickelt wurde. Das Planungskonzept wurde an Fertigungslinien für Untergestelle und Dächer von Metros angewendet. Dadurch wurden Daten generiert, welche für die Umsetzung eines Pilotversuchs zur Zusammenlegung zweier variantenreicher Fertigungslinien und für eine diskrete ereignisorientierte Simulation benötigt wurden.Das Ergebnis der Validierung zeigt, dass durch die Anwendung der ausgewählten Methoden ein Konzept entsteht, in dem eine ausgetaktete Produktionslinie möglich ist. Die ausgearbeitete Vorgehensweise bedarf einen hohen initialen Aufwand, welcher jedoch durch das Nutzenpotenzial in Form von Flächenersparnissen gerechtfertigt ist.

Rail vehicle construction is characterised by small series production, whereby each small series is usually assigned to a production line. Each series consists of several variants, which have to be produced, as rail vehicles consist of different wagons. Furthermore, production space is a valuable resource in manufacturing companies. In order to make the best possible use of this space, it is advisable to merge existing production lines in the production of rail vehicles, which would at best halve the required production space. Therefore, the aim of this diploma thesis was to develop a planning concept that can be used to plan the merging of existing production lines in the rail vehicle industry.The Design Science Research Methodology by Peffers was used as a scientific method in this diploma thesis. In addition, the underlying theory of productions, the rail vehicle industry, mixed model lines and the used methods were elaborated. On this basis a planning concept was developed by combining several methods - primarily from lean management. The planning concept was applied to production lines for subframes and roofs of metros. This generated data that was needed for a pilot test to merge two mixed model production lines and a discrete event-oriented simulation.The result of the simulation shows that the application of the selected methods results in a concept through which a balanced production line is possible. The elaborated procedure requires a high initial effort, which is, however, justified by the benefit potential in the form of space savings.