Serienfertigung

Serienfertigung ist die Herstellung einer vorab festgelegten Menge gleicher Teile oder Produkte, in der Regel mit Werkzeugen, Formen oder Vorrichtungen, die für Wiederholbarkeit sorgen. Im Vergleich zur Einzelfertigung sind die Kosten pro Stück in der Serie deutlich niedriger. Je nach Stückzahl spricht man auch von Kleinserie, Großserie oder Massenfertigung, feste Grenzen gibt es dafür nicht.

Die Vorbereitung der Serienfertigung umfasst die DFM-Analyse und die Anpassung der Konstruktion an das Serienverfahren, den Bau von Werkzeugen und Formen, die Einrichtung des Fertigungsprozesses und der Prüfabläufe, die Erstmusterprüfung (First Article Inspection) und schließlich die Freigabe für die Serie.

Die Fertigungsunterlagen für die Serie müssen vollständig und eindeutig sein: Zeichnungen mit Toleranzen, Stücklisten, Arbeitspläne und ein Prüfplan. Jede Unklarheit führt zu Fehlern oder Verzögerungen, spätestens dann, wenn ein anderer Fertiger oder eine neue Schicht nach denselben Unterlagen arbeitet.

Wo die Grenze zwischen Prototypenfertigung und Serienfertigung liegt, hängt vom Verfahren ab. Beim Kunststoff-Spritzguss ist eine Serie wirtschaftlich meist erst ab einigen tausend Stück sinnvoll. Bei CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck können schon einige Dutzend Teile eine Serie sein. Die Wahl des Fertigungsverfahrens für die geplante Stückzahl ist eine Entscheidung mit großem Einfluss auf die Gesamtkosten.

Der Übergang in die Serienfertigung ist sinnvoll, wenn die Konstruktion durch Prototypen und Versuche abgesichert ist, die Nachfrage ausreichend sicher ist und die wiederholte Fertigung gleicher Teile mit Werkzeugen und Vorrichtungen günstiger ist als die Einzelfertigung. Typisch sind Produkte, die regelmäßig verkauft werden, Ersatzteile, die auf Lager gefertigt werden, oder Komponenten, die in festen Losen an Abnehmer geliefert werden.

Als Zwischenschritt dient häufig eine Nullserie. An ihr werden Prozess, Montage und Prüfung eingefahren, bevor die Produktion auf volle Stückzahl hochläuft.

Ein häufiger Fehler ist der Serienstart mit einer Konstruktion, die nur für das Prototypenverfahren ausgelegt und erprobt wurde. Ein 3D-gedrucktes Teil lässt sich ohne Anpassungen nicht unbedingt spritzgießen, und jede Geometrieänderung erfordert eine erneute Erprobung. Ein weiteres Risiko ist, Kosten und Zeit für Werkzeuge, Bemusterung und die Freigabe der Erstmuster zu unterschätzen.

Vereinbaren Sie mit dem Lieferanten vorab den Prüfplan und die Art des Qualitätsnachweises (Messprotokolle, Prüfhäufigkeit), das Vorgehen bei Konstruktionsänderungen, das Eigentum an den Werkzeugen, Mindestabnahmemengen und Lieferzeiten. Ohne ein klares Änderungsmanagement gelangen in der Serie schnell Teile mit veraltetem Änderungsstand in die Lieferung.