Von der Konzeptionierung bis zum Serienausfallmuster: Die Verpackungsplanung in der Automobilbranche ist komplex mit ihrer Vielzahl an Ladungsträgern und Beteiligten, einem hohen Abstimmungsaufwand und den Anforderungen an Produktion und Qualität der Verpackungen. So stellt zum Beispiel die Verpackungsplanung für Ersatzteile noch einmal ganz andere Anforderungen. Mit digitalen Tools wie einer App bzw. einer Datenbrille kann die Abnahme aller Ladungsträger vereinfacht werden.
Die Verpackungsplanung für die Bauteile neuer Fahrzeuge erfolgt in der Automobilbranche in der Regel durch externe Dienstleister, da OEMS und Zulieferer sie wegen fehlender Kapazitäten nicht selbst abdecken können. Die Münchener C-P-S Gruppe ist ein solcher Partner: Sie begleitet den Prozess von der Planung, der Konzeptionierung und Abstimmung bis zu Prototyp und Serienausfallmuster.
Verpackungsplanung von Anfang an
In der frühen Phase stellt der Kunde alle CAD-Daten zu den Bauteilen, die verpackt werden sollen, virtuell zur Verfügung. Damit und auf Basis vorhandener Verpackungen werden verschiedene Verpackungskonzepte erarbeitet, aus Qualitäts- und Kostensicht bewertet und mit dem Kunden abgestimmt. Im Anschluss wird das gewählte Verpackungskonzept realisiert; aus dem Grobkonzept wird ein Feinkonzept und Fragen beantwortet wie: Wie werden die Teile genau aufgenommen oder wie sieht der Behälter auskonstruiert aus?
Bauteile müssen exakt in der Verpackung aufgenommen und für den Transport fixiert werden können. Dabei muss der Ladungsträger sowohl in die Prozesse des OEM, als auch des Lieferanten bzw. Zulieferers passen. Beide werden in die Abstimmung einbezogen. Sollen lieferanteneigene Verpackungen geplant und konstruiert werden, beauftragt der Lieferant den externen Dienstleister direkt und lässt diesen bei Bedarf auch die Abstimmung mit dem OEM durchführen. Für Lieferanten spielt hier der Kostengesichtspunkt eine wichtige Rolle. Denn der OEM gibt den Kostendruck in der Regel nach unten weiter – entsprechend steht der Lieferant mehr unter Druck.
Der Prozess muss reibungslos sein, da es für Bauteile für konzeptkritische Versorgungsströme wie Just-in-Sequence oder Just-in-Time keine Lagermöglichkeiten gibt. Das betrifft Teile wie Stoßfänger, Lenkräder, Schweller oder Sitze. Die Komplexität erhöht hier zudem eine hohe Anzahl von Varianten: Damit steigt der Abstimmungsaufwand bei der Planung. Im Rohbau sind wegen der hohen Automatisierung bei Lieferant und Hersteller alle großen Blechteile wie Seitenwand, Motorhaube oder Kofferraumdeckel kritisch. Auch die Integration von Handlingsgeräten bei OEM und Zulieferer muss berücksichtigt werden. Bei Motoren benötigt man zum Beispiel Handlingshilfen, um die Komponenten anzuheben.
Die Verpackung muss so gestaltet sein, dass die Bauteile mit dem Gerät entnommen werden können. Standardteile wie Schrauben und Muttern erfordern dagegen keine umfangreiche Verpackungsplanung mehr. Eine Zwischenstufe in der Komplexität stellen zum Beispiel Dekorleisten und Frischluftgrills dar.
Ersatzteilverpackungsplanung: Herausforderung Lagerung
Die Planung für Ersatzteilverpackungen erfolgt separat von jeder der Produktion. Hier ist auch der Empfänger entscheidend: Händlerverpackungen können schlichter ausfallen als solche für den Endkunden, wo die Optik eine Rolle spielt. In der Serienplanung kommen Mehrwegverpackung zum Beispiel aus Stahl, Kunststoffen oder Folien zum Einsatz. Sie zirkulieren und werden von Lieferanten und OEMs befüllt bzw. geleert und neu beladen. Automobilhersteller verfügen dabei über Verpackungs-Pools im Wert von mehreren Millionen Euro.
Ersatzteilverpackungen werden dagegen als Einwegverpackungen zum Beispiel aus Karton oder dünnen Kunststoffen geplant. Sie werden bestückt, verschickt und nach dem Auspacken weggeworfen bzw. dem Recycling zugeführt. Die Herausforderung der Verpackungsplanung im Einwegbereich sind deren lange Lagerdauern: Bei Ersatzteilen ist nicht klar, wann sie abgerufen werden. Und auch, wenn ein Fahrzeugmodell ausgelaufen ist, müssen Ersatzteile verfügbar bleiben. Ihre Verpackung muss entsprechend lange halten. Dabei spielt zum einen das Material eine Rolle: Pappschachteln können Feuchtigkeit aufnehmen und verrotten, Blech kann rosten. Zum anderen müssen die Teile korrekt gelagert werden. Die zentralen Herausforderungen liegen darin, die Ersatzteile vor Rost, Staub und Verschmutzung zu schützen. Die Verpackung muss dem standhalten.
Abnahmen mit einer Vielzahl an Beteiligten
Nach der Abstimmung des Feinkonzepts der Verpackungsplanung wird ein Prototyp gebaut, der bemustert werden muss. Für diesen Abnahmeprozess schöpft C-P-S die Möglichkeiten der Digitalisierung mit einer App und einer Datenbrille aus. Der Ladungsträger wird aufgebaut und von allen Beteiligten inspiziert und freigegeben bzw. notwendige Anpassungen festgelegt. Verpackungen werden abhängig von Größe, Komplexität und Material im Werk oder schon beim Lieferanten abgenommen. Daran ist ein umfangreicher Personenkreis beteiligt: von OEM Produktion, Qualität und Versorgungsplanung, bei Stahlbehältern zusätzlich Verantwortliche für Ergonomie und Arbeitssicherheit, zudem ggf. Handlingsgeräte-Hersteller und -Planer sowie die Logistik für Transportplanung und Materialfluss. Auf Bauteil-Lieferantenseite nehmen im Extremfall noch einmal die gleiche Anzahl an Personen teil.
Pro Ladungsträger finden mindestens zwei Abnahmen statt: bei der Freigabe des Prototyps und beim Serienausfallmuster vor der Freigabe der Serienproduktion. In der Regel gibt es aber pro Behälter vier Abnahmen, bei komplexen Verpackungen noch mehr. Bei einem Fahrzeugprojekt fallen zwischen 100 und 180 Spezialbehälter an, die Abnahmen erfordern. Jedes Bauteil eines neuen Modells wie Stoßfänger, Lenkräder aber auch Dekorleisten erfordert neue Verpackungen. Die Übernahme alter ist in der Regel nur bei Facelifts möglich. Bleiben die Aufnahmepunkte gleich, kann auch die Verpackung i.d.R. beibehalten werden. Das gelingt bei Facelifts in etwa 70 Prozent der Fälle.
Abnahme mit Datenbrille und App vereinfachen
Der Abnahmeprozess wird in einem Protokoll festgehalten. Die C-P-S Gruppe hat dafür die App APPCEPTANCE für Smartphones, Tablets oder Webinterface entwickelt. Die App hält alle Fragen vor: Abhängig vom Material und Typ der Behälter sind verschiedene Fragestellung relevant. Sie unterscheiden sich auch bei Abnahme des Prototyps oder des Serienausfallsmusters. Notizen und Bilder können via App direkt zugeordnet werden. Checklisten stellen bei komplexen Abnahmen sicher, dass keine Schritte vergessen werden. Alle Beteiligten der Abnahme unterzeichnen digital, die App erstellt automatisch das Protokoll. Damit kann die Vorbereitung verkürzt werden und vor allem die Nachbereitung ist deutlich weniger arbeitsaufwändig. Redundante manuelle Arbeiten wie das Übertragen von händischen Notizen entfallen und damit sinkt auch die Fehlerhäufigkeit.
Mit der App lässt sich der Abnahmeprozess effizienter abwickeln, die Disposition von Terminen unabhängig vom Teilnehmerkreis wird einfacher. Da alle Abnahmen digital erfasst werden, kann eine Analyse der Daten erfolgen und auf Basis der Erkenntnisse die Planung der Ladungsträger verbessert werden.
Weiter wird der Abnahmeprozess bei C-P-S von einer Datenbrille vereinfacht, die aktuell im Pilot-Betrieb läuft. Corona hat die Koordination der Abnahmen vor Ort mit Abstandsregeln und Personenbeschränkungen noch komplizierter gemacht. Da die Beteiligten insgesamt auch immer stärker eingebunden und nicht alle vor Ort sind, wurden Abnahmen oft unvollständig durchgeführt – im Worst Case Einzelabnahmen mit jedem Verantwortlichen.
Die Datenbrille ermöglicht nun eine Abnahme aus der Ferne: Über eine integrierte Kamera kann sie aus dem Blickwinkel des Werkers gefilmt werden. Sie wird digital und in Echtzeit in eine Konferenz gestreamt, der die Teilnehmer beiwohnen und in der sie ihre Fragen stellen können. Die Beteiligten können die Verpackungen auf diese Weise beurteilen, auch wenn sie der Abnahme nicht persönlich beiwohnen. Die virtuelle Abnahme spart Zeit, bietet Sicherheit und macht unabhängig von Terminen und Reisen.
Fazit
Serienplanung mit Mehrwegsverpackung oder Ersatzteilplanung mit Einwegsverpackung: Stets sind zahlreiche Beteiligte in Konzeption und Umsetzung der Verpackungsplanung involviert. Der Abstimmungsbedarf auch zwischen OEM und Zulieferern ist hoch. Digitale Tools können hier bei den zahlreichen Abnahmeprozessen unterstützen: Eine App erlaubt die einfache digitale Protokollierung der Abnahmen und mit einer Datenbrille können diese auch aus der Ferne erfolgen, ohne dass alle Verantwortlichen vor Ort beiwohnen müssen. Quelle: C-P-S Gruppe;
