Kleinserien­fertigung (LV-Fertigung) vs. Großserien­fertigung (HV-Fertigung)

In diesem Artikel werden die beiden verschiedenen Produktionsmethoden High Mix / Low Volume (HMLV) und Low Mix / High Volume (LMHV) erklärt und die Vor- und Nachteile beider Strategien miteinander verglichen.

Unternehmen streben ständig danach, Produktionsmaßstäbe und Fertigungsstrategien zu optimieren. Im Zentrum dieser Herausforderung stehen zwei vorherrschende Modelle: das Low Volume Manufacturing, das oft mit High Mix / Low Volume (HMLV) assoziiert wird, sowie das High Volume Manufacturing, das typischerweise in Low Mix / High Volume (LMHV)-Szenarien anzutreffen ist.

Jedes Modell bietet einzigartige Vorteile und erfüllt bestimmte Marktanforderungen. Dieser Artikel erklärt die beiden unterschiedlichen Produktionsmethoden und vergleicht die Vor- und Nachteile beider Strategien. Bevor jedoch auf die praktischen Auswirkungen jeder Methode eingegangen wird, ist es wichtig, ein klares Verständnis der Konzepte zu haben.

Was ist Kleinserienfertigung bzw. Low-Volume-Fertigung?

Bei der Low-Volume-Fertigung (LVM) liegt der Fokus hauptsächlich auf der Herstellung einer begrenzten Anzahl von Produkten, die speziellen Anforderungen angepasst oder maßgeschneidert sind. Oft wird es auch als High-Mix/Low-Volume-Fertigung bezeichnet. Im Kern bezieht sich der Begriff „High Mix“ auf die Fähigkeit, eine Vielzahl von verschiedenen Produkten in kleineren Stückzahlen herzustellen.

Die Merkmale der Kleinserienfertigung sind:

  • Kürzere Produktionsdurchläufe
  • Größerer Fokus auf Individualisierung und Anpassungsfähigkeit
  • Bedienen in der Regel Nischenmärkte oder gehen auf spezifische Kundenanforderungen ein

Beispiele für die Fertigung in geringen Stückzahlen

Beispiele für die Produktion in geringen Stückzahlen (Low-Volume-Fertigung) sind:

  • Maßgefertigter Schmuck: individuell angefertigte Stücke, die auf die spezifischen Anforderungen der einzelnen Kunden zugeschnitten sind
  • Handgefertigte Möbel: kunsthandwerkliche Stücke, die häufig auf Bestellung gefertigt werden und einzigartige Designs und Handwerkskunst präsentieren
  • Prototypenprodukte: die ersten Versionen eines neuen Produkts, die für Tests und Feedback vor der vollen Produktion erstellt werden
  • Limitierte Editionswaren: Artikel wie Sammlerbücher, Kunstprints oder Gedenkprodukte mit einer begrenzten Produktionsauflage
  • Maßgefertigter Fahrzeugbau: Autos oder Motorräder, die den spezifischen Kundenanforderungen entsprechen oder für den Luxusmarkt bestimmt sind
  • Spezialisierte Industriekomponenten: Teile, die für Nischenindustrien oder spezifische, nicht standardmäßige Maschinen hergestellt werden
  • Personalisierte Medizin: individuell angepasste medizinische Behandlungen und Medikamente für einzelne Patienten, basierend auf genetischen Merkmalen oder spezifischen Gesundheitsbedürfnissen
  • Spezialisierte medizinische Geräte: Geräte oder Werkzeuge, die speziell für spezialisierte medizinische Behandlungen oder seltene medizinische Verfahren hergestellt werden

Was ist die Großserienfertigung (High-Volume-Fertigung)?

Im Gegensatz dazu betont „High Volume Manufacturing“ (HVM) die Produktion großer Mengen standardisierter Produkte. Sie profitiert in der Regel von Skaleneffekten bei der Massenproduktion. Da diese Herstellungsmethode auch mit einer gewissen Unflexibilität einhergeht, wird sie auch als Low-Mix / High-Volume-Fertigung bezeichnet. Das Attribut „Low Mix“ bezeichnet die begrenzte Vielfalt an Produkten, die jedoch in einem viel größeren Maßstab produziert werden.

Merkmale der Großserienfertigung sind:

  • Lang andauernde Produktionsläufe
  • Weniger Fokus auf Individualisierung, sondern mehr auf Konsistenz und Wiederholung
  • Bedient breitere Märkte mit standardisierten Produkten

Beispiele für die Produktion in großem Umfang

Die Liste ist nahezu endlos, aber hier sind ein paar typische Beispiele für die Großserienfertigung:

  • Smartphones: Marken wie Apple und Samsung stellen Millionen von Einheiten für den weltweiten Vertrieb her.
  • Automobile: Autohersteller produzieren große Stückzahlen spezifischer Modelle für den weltweiten Verkauf.
  • Fast Moving Consumer Goods (FMCG): Artikel wie Zahnpasta, Shampoo und verpackte Lebensmittel werden in massiven Mengen für den globalen Markt produziert.
  • Elektronikkomponenten wie Widerstände, Kondensatoren und integrierte Schaltungen werden in großer Stückzahl für den Einsatz in verschiedenen Geräten produziert.
  • Bekleidung: Beliebte Bekleidungsmarken produzieren möglicherweise ein Design für ein einziges Hemd oder eine Hose in großen Mengen, um den globalen Bedarf zu decken.
  • Flaschengetränke: Unternehmen wie Coca-Cola oder Pepsi produzieren Milliarden von Flaschengetränken für den weltweiten Verbrauch.
  • Plastik- und Papiertüten: Sie werden in Einzelhandel und Lebensmittelindustrie verwendet und aufgrund ihrer Einweg-Natur in großen Mengen produziert.
  • Spielzeug: Beliebte Spielzeuglinien, vor allem zu festlichen Jahreszeiten, werden in hohen Stückzahlen produziert, um der globalen Nachfrage gerecht zu werden.

Unterschiede zwischen HMLV und LMHV

Obwohl sich sowohl High Mix / Low Volume (HMLV) als auch Low Mix / High Volume (LMHV) um die Produktion von Waren drehen, können sich ihr Ansatz, ihre Skalierbarkeit und ihre spezifischen Nuancen erheblich unterscheiden. Diese Unterschiede sind für jedes Unternehmen entscheidend, wenn es darum geht, Produktionslinien zu planen und den Marktanforderungen gerecht zu werden.

Produktionsmaßstab und Flexibilität

Der Maßstab, in dem Waren produziert werden, ist vielleicht der deutlichste Unterschied zwischen HMLV und LMHV.

HMLV:

  • Operiert oft im kleinen Maßstab und konzentriert sich auf begrenzte Produktionsläufe
  • Legt Priorität auf Flexibilität und ermöglicht Anpassungen in der Produktion basierend auf Marktrückmeldungen oder veränderten Anforderungen
  • Die „High Mix“ -Komponente ermöglicht die Herstellung von unterschiedlichen Produkten, die auf Nischen- oder spezialisierte Märkte abzielen

LMHV:

  • Operiert auf einer größeren Skala und produziert große Mengen eines bestimmten Produkts
  • Der Produktionsprozess ist stärker standardisiert und effizient gestaltet, um Konsistenz und Effizienz zu maximieren
  • Weniger Vielfalt bei den Produkten, dafür aber eine höhere Ausbringungsmenge für jedes einzelne Produkt

Kosten und Investitionen

Die finanziellen Auswirkungen jeder Herstellungsart können erheblich variieren, wobei beide ihre eigenen Vor- und Nachteile haben.

HMLV:

  • Die anfänglichen Kosten für die Einrichtung können aufgrund des kleineren Maßstabs niedriger sein.
  • Die Produktionskosten pro Einheit können aufgrund des Fehlens von Skaleneffekten höher sein.
  • Größere Flexibilität ermöglicht zwar schnelle Anpassungen, geht jedoch mit höheren Stückkosten einher.

LMHV:

  • Die anfänglichen Investitionskosten für den Aufbau von Großserienproduktionslinien sind höher.
  • Sie profitiert von Skaleneffekten, was zu niedrigeren Produktionskosten pro Stück führt.
  • LMHV hat aufgrund der größeren produzierten Mengen das Potenzial für höhere Gewinnmargen.

Qualitätskontrolle und Individualisierung

Qualitätskontrollprozesse und die Möglichkeit, Produkte individuell anzupassen, sind entscheidend für die Unterscheidung dieser beiden Herstellungsmethoden.

HMLV:

  • Aufgrund des Schwerpunkts auf Individualisierung liegt ein besonderes Augenmerk auf der Qualitätssicherung für jede einzigartige Produktvariante.
  • HMLV ermöglicht einen praxisorientierten Ansatz, bei dem Produkte basierend auf spezifischem Kundenfeedback angepasst und verfeinert werden können.

LMHV:

  • Die Qualitätskontrolle konzentriert sich eher darauf, eine durchgehende Konsistenz über große Produktionschargen hinweg zu gewährleisten.
  • Die Anpassungsmöglichkeiten sind begrenzt, da der Fokus hauptsächlich auf der Herstellung standardisierter Produkte liegt, die einen gleichbleibenden Qualitätsstandard erfüllen.

Automatisierung in der Fertigung: HMLV vs. LMHV

Die Automatisierung steht im Vordergrund der modernen Fertigung und sorgt für Effizienzsteigerung, Reduzierung von manuellen Fehlern und Beschleunigung der Produktionsraten. Allerdings unterscheidet sich die Integration der Automatisierung in HMLV und LMHV aufgrund ihrer unterschiedlichen Produktionsmaßstäbe und -ziele.

Automatisierung in der Low-Mix / High-Volume-Fertigung (LMHV)

Im Gegensatz dazu erfordert LMHV von seinen Automatisierungssystemen Stabilität, Konsistenz und eine schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit

  • Effiziente Abläufe: Angesichts der großen Mengen sind Automatisierungssysteme auf wiederkehrende Aufgaben ausgerichtet, wobei der Fokus auf Effizienz und Schnelligkeit liegt.
  • Konsistenz: Die automatisierte Qualitätskontrolle in LMHV legt den Schwerpunkt darauf, sicherzustellen, dass jedes Produkt in den großen Chargen den festgelegten Standard erfüllt.
  • Integration: Eine reibungslose Integration verschiedener automatisierter Komponenten wie Förderbänder, Roboter und Inspektionssysteme ist entscheidend, um hohe Produktionsraten aufrechtzuerhalten.
  • Vorhersehbarkeit: Die Automatisierungssysteme in LMHV sind zuverlässiger und arbeiten nach einem festen Ablauf, was dazu beiträgt, konsistente Ausgabelevel aufrechtzuerhalten.

Automatisierung in der High Mix / Low Volume (HMLV) Fertigung

Die Automatisierung innerhalb von HMLV muss vielseitig, anpassungsfähig und skalierbar sein:

  • Modularität: Angesichts des vielfältigen Produktmixes in HMLV müssen Automatisierungssysteme modular sein, um schnelle Anpassungen oder Wechsel zwischen Produktvarianten zu ermöglichen.
  • Flexibilität: Roboter und automatisierte Systeme müssen sich an verschiedene Aufgaben anpassen können, manchmal sogar in Echtzeit umprogrammierbar sein, um zwischen verschiedenen Produkttypen zu wechseln.
  • Qualitätskontrolle: Automatisierte Qualitätsprüfungen werden besonders wichtig, insbesondere bei der Bearbeitung von maßgeschneiderten Produkten, um eine gleichbleibende Qualität in begrenzten Produktionsläufen sicherzustellen.
  • Verringerte Rüstzeiten: Automatisierte Einrichtungen, die sich schnell an verschiedene Produktkonfigurationen anpassen können, stellen in HMLV-Umgebungen einen wertvollen Vorteil dar.

Bei ESSERT Robotics ist High Mix / Low Volume unser täglich Brot. Unsere Automatisierungssysteme sind von Grund auf flexibel konzipiert, um einen schnellen Wechsel zwischen verschiedenen Produkten zu ermöglichen. Der Schlüssel unseres Ansatzes ist die Modularität. Dadurch können Unternehmen ihre Automatisierungsinfrastruktur an ihre sich ändernden Bedürfnisse anpassen. Darüber hinaus sind unsere Lösungen skalierbar und eignen sich für verschiedenste Einsatzbereiche, von Laborumgebungen bis hin zu Kleinserienfertigungen.