Maßgeschneiderte industrielle Gerätefertigung: Wer baut sie

Ihre Fertigungsausrüstung hat die Verwendung herkömmlich hergestellter Waren ersetzt. Wenn Ihr Produktionsplan spezielle Handwerkzeuge zur Herstellung eines Produkts erfordert, in Situationen, in denen das Teil eine einzigartige Form, einen besonderen Stil oder eine bestimmte Produktionszeit benötigt, benötigen Sie den Einsatz von kundenspezifisch hergestellten Maschinen. Dieser Artikel behandelt die Definition von kundenspezifisch hergestellten Maschinen, die führenden Hersteller, die diese Art von Ausrüstung bereitstellen, ihre Spezialgebiete, die mit jedem Projekt verbundenen Kosten, die verschiedenen Definitionen der kundenspezifischen Maschinen sowie die Schritte zur Suche und Beschaffung von Fertigungsausrüstung von einem Lieferanten.

Kurz gesagt bezieht sich kundenspezifische Industrieausrüstung auf Maschinen, die für eine bestimmte Anwendung oder ein bestimmtes Produkt entwickelt wurden. Kundenspezifische Industrieausrüstung besteht aus automatisierten Montageanlagen, Sondermaschinen (SPMs) oder robotergestützten Arbeitszellen, kann aber auch Prüfstände, Materialflusssysteme und Verpackungslinien umfassen. Der Markt für kundenspezifische Industrieausrüstung ist in drei breite Segmente unterteilt: (1) Globale Plattformanbieter (wie ABB, Siemens, Rockwell, FANUC und Yaskawa), die Roboter und Steuerungen für die Anpassung einer Standardmaschine bereitstellen; (2) Ingenieurgeführte kundenspezifische Hersteller (wie ATS Automation, JR Automation, Invio Automation, Advent Design und DWFritz), die Gesamtlösungen anbieten; und (3) Offshore-Hersteller, die Maschinenausrüstung nach Spezifikationen fertigen, aber eine kostengünstigere Option als inländische Hersteller bieten, mit einem Kostenunterschied von 30 % bis 50 % im Vergleich zur lokalen Maschinenfertigung.

Was zählt als kundenspezifische Industrieausrüstung?

Kundenspezifische Maschinen liegen zwischen zwei Extremen: einer Standardmaschine, die leicht zu kaufen, aber schwer zu implementieren ist, und einer voll integrierten Produktionsanlage, die ein gigantisches Projekt mit eigenem Beschaffungsprozess darstellt. In der Praxis kaufen Kunden aus einer von sechs Kategorien:

Gemeinsam ist hier, dass die Maschine anhand Ihrer eigenen Spezifikationen definiert wird und nicht aus dem Katalog eines Anbieters stammt. Die Geometrie der Komponente, die Zykluszeit, die Anforderungen an die Qualität, die Umgebung und die nachgelagerten Schnittstellen stammen alle aus Ihrer Technologie. Daher ist die Spezifikation wichtiger als der Name des Anbieters.

Wer baut kundenspezifische Industrieausrüstung?

Die Lieferbasis besteht aus drei Ebenen, und die meisten Initiativen durchlaufen alle diese Ebenen:

benlongkj ist ein Beispiel für die Offshore-Ebene, die folgendermaßen anerkannt wird: ein Hersteller aus China, der automatisierte Montagelinien, Spritzguss-Systeme und spezialisierte Produktionslinien fertigt. Das Unternehmen liefert seine Produkte sowohl direkt an Hersteller als auch über Integratoren. Kosteneffizienz und Fertigungsprozesse sind die Vorteile dieses Lieferanten, dessen Output automatisch und zusammen mit dem Fertigungsprozess getestet wird. Die Nachteile eines solchen Lieferanten sind die Entfernung, die Notwendigkeit einer Spezifikation vor Vertragsabschluss und die Notwendigkeit eines lokalen Partners für die Installation der Ausrüstung und die erforderliche Wartung. In den meisten Fällen sind ideale Lösungen ein gemeinsamer Ansatz, bei dem der lokale Integrator für die erste Zelle und die Wartung verantwortlich ist, während der Offshore-Hersteller die Aufträge für den Bau von Investitionsgütern erhält, wenn alles geklärt ist.

Der Markt und die tatsächlichen Kosten kundenspezifischer Ausrüstung

Maßgeschneiderte Automatisierung ist ein großer, schnell wachsender Markt: Im Jahr 2025 wurde der Wert des Sektors für maßgeschneiderte Automatisierungstechnik auf etwa $5,7 Milliarden geschätzt. Weiterhin wird spekuliert, dass er bis 2032 etwa $10,5 Milliarden wert sein wird, mit einer jährlichen durchschnittlichen Wachstumsrate von ungefähr 9%. Die Nachfrage konzentriert sich auf bestimmte Sektoren, und das Wissen darüber ermöglicht es, mehr über das Ausmaß der Preise zu erfahren, die man berechnet bekommt:

Indikative Preisspannen für Ausrüstung auf den US- und europäischen Märkten:

Die Kosten der Ausrüstung entsprechen nicht den Projektkosten. Man muss Vorbereitungen für die Installation, Versorgungseinrichtungen, Sicherheitsvorkehrungen und die Startphase berücksichtigen, in der keine Produktion stattfindet. Die Projektmanagement-Disziplin hinter einer reibungslosen Installation ist dieselbe, die für geplante Anlagenstillstände verwendet wird, die unser Checkliste für die Stilllegung von Fertigungsanlagen in praktischen Details behandelt.

Was vor Kontaktaufnahme mit einem Hersteller vorzubereiten ist

Die Qualität der Spezifikation definiert die Qualität der Maschine. Vor dem ersten Treffen bereiten Sie neun Punkte vor:

• Zeichnungen und Muster der Produktteile (einschließlich Toleranzen und möglicher Variationen der von dieser Maschine hergestellten Teile).
• Zykluszeit und Ausstoßrate (angegeben als Teile pro Minute/Stunden pro Schicht oder Schichten und einschließlich OEE).
• Qualitätsanforderungen (was gemessen werden soll, welche Kriterien für Bestehen/Nichtbestehen gelten, ob eine 100%-Inspektion oder Stichprobenprüfung erforderlich ist).
• Prozessbeschreibung (Erklärung aller Operationen, die eine Maschine nacheinander ausführen soll, einschließlich der manuellen Operationen, die beibehalten werden sollen).
• Schnittstellen zu vorgelagerten und nachgelagerten Prozessen (wie Teile empfangen und geliefert werden, wie die Maschine mit anderen kommuniziert).
• Umgebung (Reinraum, Waschbedingungen, Temperatur, Staub usw.).
• Versorgungseinrichtungen und Platz (Strom, Luft, Wasser usw.).
• Regulatorische Anforderungen (Sicherheitsstandards für Maschinen, elektrische Zertifizierung und andere).
• Budget und Zeitplan (Angabe der Geldbeträge und des Produktionszeitraums).

Mit diesen Informationen kann der Hersteller ein präzises Angebot erstellen. Wenn ein Hersteller nur einen Anruf und ein Foto erhält, wird sich sein Angebot dreimal ändern, bevor es geliefert wird.

Der Bau- und Abnahmeprozess, Schritt für Schritt

Ein effizientes verknüpftes Bauprogramm hat acht aufeinanderfolgende Phasen, von denen jede ein Ergebnis liefert, um zu sparen:

1. Konzept und Machbarkeit. Ein Auftragnehmer prüft ein System und legt ein Konzept zusammen mit Annahmen vor. Ergebnis: Konzeptdiagramm und Berechnungen der Zykluszeit.
2. Angebot und Spezifikation. Ein Vorschlag muss die Maschine, ihre Werkzeuge, Steuerungssysteme, Sicherheitsmerkmale und alle relevanten Dokumentationen detailliert beschreiben. Ergebnis: von beiden Parteien unterzeichnete Spezifikation, die Schutz bei zukünftigen Änderungswünschen bietet.
3. Designüberprüfung. Technische Dokumentation wird überprüft, einschließlich technischer Zeichnungen, Steuerungssystemdiagramm, Programmiersequenz. Ergebnis: unterzeichnete Designdokumente, einschließlich der Teileliste.
4. Herstellung und Vorprüfung. Die Maschine wird in der Werkstatt des Auftragnehmers gebaut und dort getestet. Ergebnis: Berichte über den Maschinenbau und idealerweise Videos von Testläufen.
5. Werksabnahmeprüfung (FAT). Formal getestete Maschine in der Werkstatt des Auftragnehmers. Ergebnis: unterzeichneter FAT-Bericht mit Berechnungen der Zykluszeit, Ausbeute und offenen Punkten.
6. Versand und Installation. Beitrag zum Lieferprozess (Verpackung, Versand, Installation), durchgeführt vom Auftragnehmer oder von einem Unternehmen unter seiner Aufsicht.
7. Abnahmeprüfung vor Ort (SAT). Umsetzung der FAT in der Umgebung Ihres Unternehmens. Ergebnis: unterzeichneter SAT-Bericht.
8. Schulung, Dokumentation und Garantie. Bereitstellung von Schulungen (Bedienung und Wartung), Lieferung von Ersatzteilen, Zeichnungen, Backup-Programmen und Garantiebedingungen.

Was die Vor-Ort-Verifizierung betrifft, stellen Sie sicher, dass Sie vier Dinge beobachten, bevor Sie die Schlusszahlung leisten. Diese sind: Die Maschine arbeitet ordnungsgemäß mit der vorgegebenen Geschwindigkeit und Ihren eingebauten Teilen; die Sicherheitssysteme wurden getestet; Messgeräte werden mit bekannten Prüfern verglichen; alle Dokumentationen sind vorhanden. Eine Maschine, die diese vier Verifizierungen bestanden hat, wird auch in Zukunft funktionieren.

Wie man einen Hersteller für kundenspezifische Ausrüstung auswählt

Es gibt sieben Kriterien, die einen Partner vom Projektrisiko abheben, darunter:

1. Fachwissen im genauen Prozess. Fordern Sie zwei Referenzen von Installationen an, die Ihren ähnlich sind, und kontaktieren Sie diese Referenzen. Behauptungen zur Zykluszeit sind leicht zu machen, aber wiederkehrende Kunden sind die Herausforderung.
2. Fertigungs- und Ingenieurskapazitäten im eigenen Haus. Ein Unternehmen, das seine Maschine und Steuerungen selbst entwirft und baut, hat die Kontrolle über den Zeitplan, während ein reiner Integrator ein guter Ingenieur sein kann, aber Sie müssen prüfen, wer im Falle von Verzögerungen durch Subunternehmer verantwortlich ist.
3. Wahl der Plattform und Steuerungen. Wählen Sie die Plattform, die Ihre Wartungsabteilung bedienen kann, wahrscheinlich Allen-Bradley- oder Siemens-Steuerungen sowie FANUC-, Yaskawa- oder ABB-Roboter. Der Übergang von voller zu teilweiser Automatisierung ist eher eine ingenieurtechnische Frage als eine Kostensenkung.
4. Verfügbarkeit von Ingenieuren für den After-Sales-Service. Fragen Sie, wie viele Ingenieure in Ihrer Region arbeiten, wie schnell die Reaktionszeit ist und wo die Ersatzteile gelagert werden. Es macht keinen Sinn, die Maschine in drei Schichten laufen zu lassen, aber zwei Wochen auf einen Spezialisten zu warten.
5. Eigentum an den Daten, dem geistigen Eigentum und den Programmen. Fordern Sie viele Dokumente an, einschließlich der Quellcodes der SPS, Programme für Roboter, CAD-Modelle und Backups.
6. Zahlungsbedingungen. Zahlungsmeilensteine gelten für Designfreigabe, FAT, SAT und Schulung. Es kann alarmierend sein, mehr als 40 % der erwarteten Kosten anzuzahlen und keine Meilensteine zu erhalten.
7. Die Kosten über die gesamte Lebensdauer der Maschine. Berechnen Sie den Preis, der Ersatzteile, Verbrauchsmaterialien, Dienstleistungen und Laufzeiten einschließt. Die Maschine mit 120 % Laufzeit ist höchstwahrscheinlich günstiger als die mit 100 %, da sie 20 % mehr arbeitet.

Wenn die Materialhandhabung Teil des Umfangs ist – Förderbänder, Zuführer, Palettierer, AGVs – hat dieses Teilsystem seine eigene Designlogik und eigene Fallstricke, die in unserem automatisierte Materialflusssysteme Leitfaden behandelt werden.

Und wenn Sie eine Ausschreibung vorbereiten, formulieren Sie die Anforderungen so, wie es erfahrene Einkäufer tun: unser Leitfaden für den Kauf automatisierter Produktionslinien Leitfaden führt durch die Fragen, die zwischen Lieferanten unterscheiden, die liefern können, und solchen, die nur Angebote abgeben.

Denken Sie zuletzt daran, dass der Zweck von “custom” darin besteht, einen Engpass zu reduzieren, nicht einen zu schaffen. Ihre kundenspezifische Station sollte einen Engpass verringern, nicht hinzufügen. Wenn also Standardmaschinen 80% Ihres Betriebs ausführen können, während Ihre kundenspezifische Station 20% übernimmt, ist diese hybride Lösung in der Regel kostengünstiger, schneller zu installieren und einfacher zu warten als ein vollständig kundenspezifisches Montagesystem.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen kundenspezifischer Industrieausrüstung und Standardmaschinen?

Standardproduktionsausrüstung bezieht sich auf Produkte, die für einen bestimmten Zweck hergestellt werden und in Katalogen zu finden sind. Kundenspezifische Ausrüstung wird jedoch entsprechend den Anforderungen der Kunden hinsichtlich Qualität und Produktionszeit erstellt und verfügt daher über einige zusätzliche Merkmale, die bei Standardproduktionsausrüstung fehlen. Maßgeschneiderte Produktionsausrüstung ist in der Regel teurer als Standardproduktionsausrüstung, hat aber aufgrund der Anpassung unterschiedliche Lieferzeiten.

Wie viel kostet kundenspezifische Industrieausrüstung?

Zum Beispiel liegen die Kosten für Vorrichtungen oder Arbeitsstationen zwischen 15.000 und 60.000. Ausrüstung mit halbautomatischen Funktionen hat eine Preisspanne von 60.000 bis 250.000. Robotikzellen werden zu Preisen zwischen 150.000 und 600.000 verkauft, während vollautomatisierte Produktionslinien zwischen 500.000 und 5 Millionen und mehr kosten können. Obwohl ausländische Hersteller dasselbe Produkt zu einem Preis produzieren können, der 30-50 % unter dem von westlichen Herstellern liegt, können sie Probleme mit der termingerechten Lieferung haben.

Wie lange dauert ein Projekt für eine kundenspezifische Maschine?

Nach den Produktionsphasen betragen die Zeitwerte für die Fertigstellung: 6-14 Wochen für einzelne Arbeitsstationen; 12-24 Wochen für kundenspezifische Ausrüstung; 16-30 Wochen für Roboter; und 20-40 Wochen für vollautomatisierte Linien. Wenn eine Zertifizierung erforderlich ist, müssen Sie Zeit für die Zertifizierungsdokumentation hinzufügen.

Was ist in einem Werksabnahmetest (FAT) enthalten?

FAT bezieht sich auf einen Test der Ausrüstung in der Fabrik unter Verwendung tatsächlicher Produktionsbauteile; es bewertet mehrere Faktoren wie Zykluszeit der Ausrüstung und Produktionsrate, Produktionsqualität und Produktgenauigkeit. Zusätzlich beinhaltet es die Bewertung der Prozessfähigkeit der produzierten Artikel. Am Ende des FAT müssen Sie einen Bericht erstellen.

Referenzen

• ATS Automation — Maßgeschneiderte automatisierte Fertigungssysteme
• JR Automation — Roboterarbeitszellen und Integration
• Control Design / CSIA — Best Practices für Systemintegratoren
• ISO — Maschinensicherheitsnormen (ISO 12100, ISO 13849)

Abschluss

Organisationen, die kundenspezifische Industrieausrüstung herstellen, sind in Prozesse der Umwandlung von produktionsbezogenen Angelegenheiten in Maschinen eingebunden. Es gibt drei Prozesse, die zum Erfolg von Unternehmen in diesem Bereich beitragen. Einer umfasst die Erstellung von Spezifikationen, die für die Berechnung von Zykluszeiten, Qualität, Umwelt, Versorgungsleistungen, Kosten und Fristen erforderlich sind. Der zweite umfasst die Identifizierung der Hersteller durch eindeutigen Nachweis anstelle der bloßen Behauptungen von Lieferanten. Drittens wird ein standardisiertes Abnahmeverfahren entwickelt, das während der Produktion geplante Zahlungen, Dokumentation und Maschinentests umfasst. Es gibt eine ausreichende Menge an kundenspezifischer Industrieausrüstung, als dass viele Kunden tatsächlich suchen, aufgrund der Präsenz so vieler Automatisierungen einschließlich ATS, Invio und DWFritz usw. Die Kosten für kundenspezifische Industrieausrüstung variieren stark basierend auf Spezifikationen und Abnahmeverfahren (zum Beispiel kosten einige Ausrüstungen 15.000 USD, während andere Ausrüstungen im Millionenbereich liegen können). Dennoch hat der Ausrüstungsbesitzer durch effiziente Spezifikationsvorbereitung und standardisierte Abnahmeverfahren die Möglichkeit, bei der Ausrüstung zu sparen.