Fließband - Assembly line

Ein Airbus A321 auf der Endmontagelinie 3 im Airbus- Werk Hamburg-Finkenwerder
Hyundai ‚s Auto Fließband

Eine Montagelinie ist ein Herstellungsprozess (oft als Folgemontage bezeichnet ), bei dem Teile (normalerweise austauschbare Teile ) hinzugefügt werden, während sich die halbfertige Baugruppe von Arbeitsstation zu Arbeitsstation bewegt, wo die Teile nacheinander hinzugefügt werden, bis die endgültige Baugruppe produziert wird. Durch mechanisches Bewegen der Teile zur Montagearbeit und Bewegen der halbfertigen Baugruppe von Arbeitsplatz zu Arbeitsplatz kann ein fertiges Produkt schneller und mit weniger Arbeitsaufwand zusammengebaut werden, als wenn Arbeiter Teile zum Zusammenbau zu einem stationären Teil tragen.

Montagelinien sind gängige Methoden zur Montage komplexer Gegenstände wie Autos und andere Transportmittel , Haushaltsgeräte und elektronische Waren .

Arbeiter, die für die Arbeiten am Fließband verantwortlich sind, werden Monteure genannt .

Konzepte

Lotus Cars Fließband ab 2008

Montagelinien sind für die sequentielle Organisation von Arbeitern , Werkzeugen oder Maschinen und Teilen ausgelegt. Die Bewegung der Arbeiter wird so weit wie möglich minimiert. Alle Teile oder Baugruppen werden entweder durch Förderbänder oder motorisierte Fahrzeuge wie Gabelstapler oder Schwerkraft ohne manuelles Transportieren transportiert. Schweres Heben wird von Maschinen wie Brückenkränen oder Gabelstaplern durchgeführt. Jeder Arbeiter führt in der Regel eine einfache Operation durch, es sei denn, Job-Rotation-Strategien werden angewendet.

Laut Henry Ford :

Die Prinzipien der Montage sind diese:

(1) Ordnen Sie die Werkzeuge und die Männer in der Reihenfolge des Arbeitsgangs so an, dass jedes Bauteil während des Endbearbeitungsprozesses den geringstmöglichen Weg zurücklegen muss.

(2) Verwenden Sie Arbeitsschlitten oder eine andere Form des Trägers, damit ein Arbeiter, wenn er seine Arbeit beendet, das Teil immer an der gleichen Stelle fallen lässt – welche Stelle immer der bequemste Platz für seine Hand sein muss – und wenn möglich Schwerkraft haben tragen Sie das Teil zum nächsten Handwerker für sich.

(3) Verwenden Sie verschiebbare Montagelinien, durch die die zu montierenden Teile in geeigneten Abständen geliefert werden.

Das Entwerfen von Fließbändern ist eine etablierte mathematische Herausforderung, die als Fließbandausgleichsproblem bezeichnet wird. Bei dem einfachen Auswuchtproblem am Fließband besteht das Ziel darin, eine Reihe von Aufgaben, die an dem Werkstück ausgeführt werden müssen, einer Folge von Arbeitsstationen zuzuordnen. Jede Aufgabe erfordert eine bestimmte Aufgabendauer zur Erledigung. Die Zuweisung von Aufgaben zu Stationen wird typischerweise durch zwei Einschränkungen eingeschränkt: (1) ein Präzedenzdiagramm, das angibt, welche anderen Aufgaben abgeschlossen sein müssen, bevor eine bestimmte Aufgabe eingeleitet werden kann (z. B. keine Schraube vor dem Bohren des Lochs eindrehen) und (2 ) eine Zykluszeit, die die Summe der Aufgabenbearbeitungszeiten begrenzt, die an jedem Arbeitsplatz abgeschlossen werden können, bevor das Werkstück vom Förderband zur nächsten Station transportiert wird. Zu den größten Planungsproblemen für den Betrieb von Montagelinien gehören die Integration der Lieferkette , die Bestandskontrolle und die Produktionsplanung .

Einfaches Beispiel

Motorenmontagelinie bei Willys-Overland Company, Toledo, Ohio, 1920

Betrachten Sie die Montage eines Autos : Nehmen Sie an, dass bestimmte Schritte in der Montagelinie darin bestehen, den Motor einzubauen, die Motorhaube zu installieren und die Räder zu installieren (in dieser Reihenfolge mit willkürlichen Zwischenschritten); Es kann jeweils nur einer dieser Schritte ausgeführt werden. In der traditionellen Produktion würde immer nur ein Auto gleichzeitig montiert. Wenn der Motoreinbau 20 Minuten dauert, der Motorhaubeneinbau fünf Minuten und der Rädereinbau 10 Minuten dauert, kann alle 35 Minuten ein Auto produziert werden.

In einer Montagelinie wird die Automontage auf mehrere Stationen aufgeteilt, die alle gleichzeitig arbeiten. Wenn eine Station mit einem Auto fertig ist, gibt sie es an die nächste weiter. Durch die drei Stationen können drei Wagen gleichzeitig in unterschiedlichen Montagestadien betrieben werden.

Nachdem die Arbeiten am ersten Wagen abgeschlossen sind, kann die Motormontagemannschaft mit der Arbeit am zweiten Wagen beginnen. Während der Motoreinbau am zweiten Wagen arbeitet, kann der erste Wagen in die Haubenstation gefahren und mit einer Haube ausgestattet werden, dann in die Räderstation und mit Rädern bestückt werden. Nachdem der Motor am zweiten Auto montiert wurde, bewegt sich das zweite Auto zur Motorhaubenbaugruppe. Gleichzeitig fährt das dritte Auto in die Motorenmontage. Wenn der Motor des dritten Autos montiert ist, kann er zur Motorhaubenstation transportiert werden; in der Zwischenzeit können nachfolgende Autos (falls vorhanden) zur Motoreneinbaustation bewegt werden.

Unter der Annahme, dass kein Zeitverlust beim Umsetzen eines Autos von einer Station zur anderen gegeben ist, bestimmt die längste Etappe am Fließband den Durchsatz (20 Minuten für den Motoreinbau), sodass alle 20 Minuten ein Auto produziert werden kann, sobald das erste Auto 35 Minuten benötigt produziert wurde.

Geschichte

Vor der industriellen Revolution wurden die meisten hergestellten Produkte einzeln von Hand gefertigt. Ein einzelner Handwerker oder ein Team von Handwerkern würde jeden Teil eines Produkts herstellen. Sie setzten ihre Fähigkeiten und Werkzeuge wie Feilen und Messer ein , um die einzelnen Teile herzustellen. Sie fügten sie dann zum Endprodukt zusammen und nahmen nach Belieben Änderungen an den Teilen vor, bis sie passten und zusammenarbeiten konnten ( handwerkliche Produktion ).

Arbeitsteilung wurde in China praktiziert, wo staatliche Monopole massenhaft landwirtschaftliche Geräte aus Metall, Porzellan, Rüstungen und Waffen produzierten, Jahrhunderte bevor die Massenproduktion in Europa am Vorabend der industriellen Revolution aufkam. Adam Smith hat die Arbeitsteilung bei der Herstellung von Nadeln ausführlich in seinem Buch The Wealth of Nations (veröffentlicht 1776) diskutiert .

Das venezianische Arsenal , das um 1104 datiert wurde, funktionierte ähnlich wie eine Produktionslinie . Schiffe fuhren einen Kanal entlang und wurden von den verschiedenen Geschäften, an denen sie vorbeikamen, ausgestattet. Auf dem Höhepunkt seiner Leistungsfähigkeit im frühen 16. Jahrhundert beschäftigte das Arsenal rund 16.000 Menschen, die anscheinend täglich fast ein Schiff produzieren und eine neu gebaute Galeere mit standardisierten Teilen am Fließband ausrüsten, bewaffnen und versorgen konnten . Obwohl das Arsenal bis zur frühen industriellen Revolution bestand, wurden Produktionslinienmethoden selbst dann nicht üblich.

Industrielle Revolution

Die industrielle Revolution führte zu einer Verbreitung von Produktion und Erfindung. Viele Branchen, insbesondere Textilien , Waffen , Uhren , Pferdefuhrwerke , Eisenbahnlokomotiven , Nähmaschinen und Fahrräder , Sägen zügige Verbesserung der Förder, Bearbeitung und Montag während des 19. Jahrhunderts, obwohl moderne Konzepte wie Wirtschaftsingenieurwesen und Logistik war noch nicht genannt.

Der Flaschenzug war das erste hergestellte Produkt, das im frühen 19. Jahrhundert in den Portsmouth Block Mills vollständig automatisiert wurde .

Die automatische Mehlmühle von gebaut Oliver Evans im Jahr 1785 wurde den Beginn des modernen genannt Schüttguthandling von Roe (1916). Evans' Mühle verwendete einen Ledergurtbecherwerk, Schneckenförderer , Leinwandgurtförderer und andere mechanische Geräte, um den Prozess der Mehlherstellung vollständig zu automatisieren. Die Innovation breitete sich auf andere Mühlen und Brauereien aus.

Das wahrscheinlich früheste industrielle Beispiel für einen linearen und kontinuierlichen Montageprozess sind die Portsmouth Block Mills , die zwischen 1801 und 1803 gebaut wurden. Marc Isambard Brunel (Vater von Isambard Kingdom Brunel ) entwarf mit Hilfe von Henry Maudslay und anderen 22 Arten von Werkzeugmaschinen die Teile für die Takelage machen Blöcke durch den verwendeten Royal Navy . Diese Fabrik war so erfolgreich, dass sie bis in die 1960er Jahre in Betrieb blieb, wobei die Werkstatt bei HM Dockyard in Portsmouth noch sichtbar war und noch einige der Originalmaschinen enthielt.

Eines der frühesten Beispiele eines fast modernen Fabriklayouts, das auf einfaches Materialhandling ausgelegt ist, war die Bridgewater Foundry . Das Fabrikgelände wurde vom Bridgewater Canal und der Liverpool and Manchester Railway begrenzt . Die Gebäude wurden in einer Linie mit einer Eisenbahn angeordnet, um die Arbeiten durch die Gebäude zu transportieren. Krane wurden zum Heben der schweren Arbeiten verwendet, die manchmal mehrere zehn Tonnen wogen. Die Arbeiten liefen sequentiell bis zur Errichtung des Gerüsts und der Endmontage.

Die Bridgewater Foundry , abgebildet im Jahr 1839, ist eine der ersten Fabriken, die ein fast modernes Layout- , Arbeitsablauf- und Materialhandhabungssystem verwendet haben

Das erste Strömungs Fließband wurde im Werk von initiiert Richard Garrett & Sons , Leiston Werken in Leiston in der englischen Grafschaft von Suffolk für die Herstellung von tragbaren Dampfmaschinen . Das Gebiet Fließband wurde genannt der Long Shop "aufgrund seiner Länge und war voll funktionsfähig bis Anfang 1853. Der Kessel wurde von der Gießerei und stellte zu Beginn der Zeile gebracht, und wie es durch den Bau fortgeschritten wäre es Halten Sie an verschiedenen Phasen an, in denen neue Teile hinzugefügt werden. Von der oberen Ebene, wo andere Teile hergestellt wurden, wurden die leichteren Teile über einen Balkon abgesenkt und dann im Erdgeschoss an der Maschine befestigt. Wenn die Maschine das Ende des Ladens erreichte, würde sie fertig sein.

Austauschbare Teile

Während des frühen 19. Jahrhunderts, die Entwicklung von Werkzeugmaschinen wie die Gewindeschneiddrehmaschine , Metall Hobelmaschine und Fräsmaschine , und der Werkzeugweg Kontrolle über Vorrichtungen und Vorrichtungen , die Voraussetzungen für die moderne Montagelinie zur Verfügung gestellt , indem austauschbaren Teilen eine praktische Realität .

Dampf- und elektrische Förderbänder aus dem späten 19. Jahrhundert

Bereits im letzten Viertel des 19. Jahrhunderts wurden dampfbetriebene Förderaufzüge zum Be- und Entladen von Schiffen eingesetzt. Hounshell (1984) zeigt eine c.  1885- Skizze eines elektrisch betriebenen Förderbandes, das Dosen durch eine Abfülllinie in einer Konservenfabrik bewegt.

Die Fleischverpackungsindustrie von Chicago gilt als eine der ersten industriellen Montagelinien (oder Demontagelinien), die ab 1867 in den Vereinigten Staaten eingesetzt wurden. Die Arbeiter standen an festen Stationen und ein Flaschenzugsystem brachte das Fleisch zu jedem Arbeiter und sie würden eine Aufgabe erledigen. Henry Ford und andere haben über den Einfluss dieser Schlachthofpraxis auf die späteren Entwicklungen bei der Ford Motor Company geschrieben.

20. Jahrhundert

Ford-Fließband, 1913. Das Magnetzünder- Fließband war das erste.
1913 Experimentieren mit der Montagekarosserie auf Modell T- Chassis . Ford testete verschiedene Montagemethoden, um die Abläufe zu optimieren, bevor die Geräte dauerhaft installiert wurden. In der eigentlichen Montagelinie wurde die Karosserie mit einem Laufkran montiert.
Ford Model T Fließband um 1919
Ford Model T Fließband um 1924
Ford Fließband um 1930
Ford Fließband um 1947

Laut Domm kann die Umsetzung der Massenproduktion eines Automobils über ein Fließband Ransom Olds zugeschrieben werden , der damit das erste in Massenproduktion hergestellte Automobil, den Oldsmobile Curved Dash, baute . Olds patentierte das Fließbandkonzept, das er 1901 in seiner Fabrik der Olds Motor Vehicle Company einsetzte .

Bei der Ford Motor Company wurde die Montagelinie von William "Pa" Klann nach seiner Rückkehr von einem Besuch im Schlachthof von Swift & Company in Chicago und einer Besichtigung der sogenannten "Demontagelinie" eingeführt, an der Kadaver geschlachtet wurden, während sie sich auf einem Förderband bewegten . Die Effizienz einer Person, die immer wieder das gleiche Stück entfernte, ohne sich zu bewegen, erregte seine Aufmerksamkeit. Er berichtete Peter E. Martin , dem bald Leiter der Ford-Produktion, von der Idee , der damals zweifelte, ihn aber zum Weitermachen ermutigte. Andere bei Ford haben behauptet, Henry Ford die Idee vorgetragen zu haben , aber Pa Klanns Schlachthof-Enthüllung ist in den Archiven des Henry Ford Museums und anderswo gut dokumentiert, was ihn zu einem wichtigen Beitrag zum modernen Konzept der automatisierten Fließbänder macht. Ford war dankbar, nachdem er um 1906 die hochautomatisierte 40 Hektar große Sears- Versandhandelsanlage besucht hatte . Bei Ford war der Prozess eine Entwicklung durch Versuch und Irrtum eines Teams, das hauptsächlich aus Peter E. Martin , dem Fabrikleiter, bestand; Charles E. Sorensen , Martins Assistent; Clarence W. Avery ; C. Harold Wills , Zeichner und Werkzeugmacher; Charles Ebender ; und József Galamb . Einige der Grundlagen für eine solche Entwicklung hatte vor kurzem durch das intelligente Layout gelegt Werkzeugmaschine Platzierung , dass Walter Flanders hatte bis 1908 bei Ford getan.

Das bewegliche Fließband wurde für das Ford Model T entwickelt und nahm am 7. Oktober 1913 im Ford-Werk Highland Park den Betrieb auf und entwickelte sich danach unter Verwendung von Zeit- und Bewegungsstudien weiter . Die von Förderbändern angetriebene Montagelinie reduzierte die Produktionszeit für ein Model T durch die Aufteilung des Prozesses in 45 Schritte auf nur 93 Minuten. Autos schneller zu produzieren, als der Lack des Tages trocknen konnte, hatte einen immensen Einfluss auf die Welt.

1922 sagte Ford (durch seinen Ghostwriter Crowther) über sein Fließband von 1913:

Ich glaube, dass dies die erste bewegliche Linie war, die jemals installiert wurde. Die Idee kam ganz allgemein von dem Hängewagen, den die Chicagoer Packer zum Dressing von Rindfleisch verwenden.

Charles E. Sorensen präsentierte in seinen 1956er Memoiren My Forty Years with Ford eine andere Version der Entwicklung, bei der es weniger um einzelne "Erfinder" als um eine allmähliche, logische Entwicklung der Industrietechnik ging :

Bei Ford wurde die Praxis ausgearbeitet, die Arbeit von einem Arbeiter zum anderen zu verlagern, bis sie zu einer vollständigen Einheit wurde, und dann den Fluss dieser Einheiten zur richtigen Zeit und am richtigen Ort zu einer beweglichen Endmontagelinie zu arrangieren, von der ein fertiges Produkt. Ungeachtet früherer Anwendungen einiger dieser Prinzipien leitet sich die direkte Nachfolge der Massenproduktion und ihre Intensivierung in die Automatisierung direkt von dem ab, was wir zwischen 1908 und 1913 bei der Ford Motor Company erarbeitet haben. Henry Ford gilt allgemein als der Vater der Massenproduktion . Er war nicht. Er war der Sponsor davon.

Als Ergebnis dieser Methodenentwicklung liefen Fords Autos im Drei-Minuten-Takt oder 1,80 Meter pro Minute vom Band. Dies war viel schneller als bei früheren Methoden und steigerte die Produktion um acht zu eins (dafür waren 12,5 Arbeitsstunden erforderlich, danach 1 Stunde 33 Minuten), während gleichzeitig weniger Personal benötigt wurde. Es war so erfolgreich, dass Farbe zum Flaschenhals wurde. Nur Japanschwarz würde schnell genug trocknen, was das Unternehmen dazu zwang, die vor 1914 erhältliche Farbvielfalt aufzugeben , bis 1926 der schnell trocknende Duco- Lack entwickelt wurde.

Die Fließbandtechnik war ein wesentlicher Bestandteil der Verbreitung des Automobils in der amerikanischen Gesellschaft. Gesunkene Produktionskosten ließen die Kosten des Model T in das Budget der amerikanischen Mittelschicht fallen. Im Jahr 1908 lag der Preis für ein Model T bei rund 825 US-Dollar, und bis 1912 war er auf rund 575 US-Dollar gesunken. Diese Preissenkung ist vergleichbar mit einer Senkung von 15.000 Dollar auf 10.000 Dollar in Dollar aus dem Jahr 2000. 1914 konnte ein Fließbandarbeiter ein Modell T mit vier Monatslöhnen kaufen.

Die komplexen Sicherheitsverfahren von Ford – insbesondere die Zuweisung jedes Arbeiters zu einem bestimmten Ort, anstatt ihn herumlaufen zu lassen – verringerte die Verletzungsrate drastisch . Die Kombination aus hohen Löhnen und hoher Effizienz wird „ Fordismus “ genannt und wurde von den meisten großen Industrien kopiert. Die Effizienzgewinne am Fließband fielen auch mit dem Start der USA zusammen. Das Fließband zwang die Arbeiter, in einem bestimmten Tempo mit sehr sich wiederholenden Bewegungen zu arbeiten, was zu mehr Leistung pro Arbeiter führte, während andere Länder weniger produktive Methoden verwendeten.

In der Automobilindustrie dominierte der Erfolg und verbreitete sich schnell weltweit. Ford Frankreich und Ford Großbritannien 1911, Ford Dänemark 1923, Ford Deutschland und Ford Japan 1925; 1919 war Vulcan (Southport, Lancashire) der erste einheimische europäische Hersteller, der es einführte. Bald mussten Unternehmen Fließbänder haben oder riskierten, pleite zu gehen, weil sie nicht in der Lage waren, wettbewerbsfähig zu sein; 1930 waren 250 Unternehmen, die nicht verschwunden waren.

Die massive Nachfrage nach militärischer Hardware im Zweiten Weltkrieg führte zu Fließbandtechniken im Schiffbau und in der Flugzeugproduktion. Tausende von Liberty-Schiffen wurden in umfassender Vorfertigung gebaut, sodass die Schiffsmontage in Wochen oder sogar Tagen abgeschlossen werden konnte. Nachdem die amerikanischen Flugzeughersteller 1939 weniger als 3.000 Flugzeuge für das US-Militär produziert hatten, bauten sie im Zweiten Weltkrieg über 300.000 Flugzeuge. Vultee leistete Pionierarbeit bei der Verwendung des motorisierten Fließbands für die Flugzeugherstellung. Schnell folgten weitere Unternehmen. Wie William S. Knudsen (der bei Ford, GM und der National Defense Advisory Commission gearbeitet hatte) bemerkte: "Wir haben gewonnen, weil wir den Feind in einer Produktionslawine erstickt haben, die er noch nie zuvor gesehen und für möglich gehalten hatte."

Verbesserte Arbeitsbedingungen

In seiner Autobiographie von 1922 erwähnt Henry Ford mehrere Vorteile des Fließbands, darunter:

  • Arbeiter verrichten keine schweren Hebearbeiten.
  • Kein Bücken oder Bücken.
  • Eine spezielle Ausbildung war nicht erforderlich.
  • Es gibt Jobs, die fast jeder machen kann.
  • Einwanderern eine Beschäftigung gegeben.

Die Produktivitätssteigerungen ermöglichten es Ford, den Lohn der Arbeiter von 1,50 US-Dollar pro Tag auf 5,00 US-Dollar pro Tag zu erhöhen, sobald die Mitarbeiter drei Dienstjahre am Fließband erreicht haben. Ford fuhr fort, die Stundenarbeitswoche zu reduzieren und gleichzeitig den Preis für das Model T kontinuierlich zu senken. Diese Ziele erscheinen altruistisch; Es wurde jedoch argumentiert, dass sie von Ford eingeführt wurden, um die hohe Mitarbeiterfluktuation zu reduzieren: Als das Fließband 1913 eingeführt wurde, stellte sich heraus, dass "jedes Mal, wenn das Unternehmen sein Fabrikpersonal um 100 Mann erweitern wollte, es war". notwendig, 963" einzustellen, um der natürlichen Abneigung entgegenzuwirken, die das Fließband hervorgerufen zu haben scheint.

Soziologische Probleme

Die soziologische Arbeit hat die soziale Entfremdung und Langeweile erforscht, die viele Arbeiter empfinden, weil sie den ganzen Tag immer dieselbe spezialisierte Aufgabe erledigen.

Einer der berühmtesten Kritiker des Kapitalismus, Karl Marx , drückte in seiner Entfremdungstheorie die Überzeugung aus, dass die Arbeiter, um ihre Arbeitszufriedenheit zu erreichen, sich selbst in den von ihnen geschaffenen Objekten sehen müssen, dass Produkte "Spiegel sein sollten, in denen sich die Arbeiter widerspiegeln". wesentliche Natur". Marx betrachtete die Arbeit als Chance für uns, Facetten unserer Persönlichkeit zu externalisieren. Marxisten argumentieren, dass die Spezialisierung es jedem Arbeiter sehr schwer macht, das Gefühl zu haben, zu den wirklichen Bedürfnissen der Menschheit beizutragen. Die sich wiederholende Natur spezialisierter Aufgaben führt zu einem Gefühl der Trennung zwischen dem, was ein Arbeiter den ganzen Tag tut, wer er wirklich ist und was er idealerweise zur Gesellschaft beitragen könnte. Marx argumentierte auch, dass spezialisierte Arbeitsplätze unsicher sind, da der Arbeiter entbehrlich ist, sobald die Kosten steigen und die Technologie teurere menschliche Arbeit ersetzen kann.

Da Arbeiter stundenlang am selben Ort stehen und die gleiche Bewegung hunderte Male pro Tag wiederholen müssen, sind wiederholte Belastungsverletzungen eine mögliche Pathologie der Arbeitssicherheit . Auch Industrielärm erwies sich als gefährlich. Wenn sie nicht zu hoch war, wurde den Arbeitern oft das Sprechen untersagt. Charles Piaget , ein Facharbeiter der LIP-Fabrik , erinnerte daran, dass die angelernten Arbeiter außer dem Redeverbot nur 25 Zentimeter zum Bewegen hatten. Die industrielle Ergonomie versuchte später, physische Traumata zu minimieren.

Siehe auch

Verweise

Fußnoten

zitierte Werke

Externe Links