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Die Serienfertigung (, „aneinanderreihen“, „zusammenfügen“) ist in der Industrie ein Produktionstyp, der durch die gleichzeitige oder unmittelbar aufeinander folgende Produktion mehrerer gleichartiger Produkte (Serie) gekennzeichnet ist, die auch Serienprodukte genannt werden.
Die Serienfertigung findet mit einer großen, aber begrenzten Anzahl von Wiederholungen statt. Ist der Leistungsumfang einer Serie abgeschlossen, beginnt die Herstellung einer anderen Serie. Das Kennzeichen der Serienfertigung ist entsprechend die sich wiederholende und zielführende Schaffung und/oder Bearbeitung eines jeweils schließlich gleich bleibenden (Teil-)Produktes in großer Zahl, das in Gesamt- oder Teilprozessen zu Halb- bzw. Fertigerzeugnissen durch die Arbeitskräfte und/oder unter Einsatz von Maschinen oder direkt maschinell erzeugt oder bearbeitet worden ist und das bei gleicher Formgebung in Größe und Menge pro Einheit eine – je Serie – sichtbare (Form-)Gleichheit beim jeweiligen Produkt erzeugt. Als Teilserie kommen dabei bewusst gewählte Abweichungen betreffend Farbe und/oder Material bei gleichbleibender Form und großer Anzahl am jeweils gleichen (End-)Produkt in Frage, während die Produktion von Chargen oder Losen sich auf die leichte qualitative Abweichung der zu verarbeitenden Rohstoffe für Medikamente und Lebensmittel beziehen, die für die Produktion und Verarbeitung bewusst in Kauf genommen werden müssen.
Neben der Serienfertigung unterscheidet man als Fertigungsarten die Einzelfertigung, die Massenfertigung, die Sortenfertigung sowie die Chargenfertigung.
Fertigungsverfahren Bevor es zu einer Fertigung eines Produkts kommt, werden zunächst Prototypen (handwerkliche Einzelstücke) gefertigt. Anhand dieser ersten Muster wird das Aussehen, die Beschaffenheit, die Zusammensetzung und am Schluss der Ablauf der Herstellung festgelegt. Durch die Festlegung dieser Punkte ist ein Serienprodukt definiert. Vor der Freigabe der Serienproduktion wird oftmals zuerst eine Nullserie angefertigt.
Mit der Einführung der Fließbandfertigung durch Henry Ford hat sich im Automobilbau die Serienfertigung sehr schnell verbreitet. Aufgrund der Globalisierung und des zunehmenden Wettbewerbs bieten heute zum Beispiel auch viele Fahrzeughersteller ihren Kunden die Möglichkeit an, die angebotenen Serienfahrzeuge durch kundenspezifische Ausstattungen zu individualisieren.Herlyn: PPS im Automobilbau. 2012, S. 57 ff., S. 88 ff. Neben der Serienfertigung wird dadurch eine mehr oder weniger separate Sonderfertigung erforderlich.vgl. etwa: Božina Perović: Vorrichtungen im Werkzeugmaschinenbau. Grundlagen, Berechnung und Konstruktion. 2013, ISBN 978-3-642-32706-3, S. 211. Tilo Hamann: Lernfähige intelligente Produktionsregelung. 2008, ISBN 978-3-940019-33-2, S. 163 ff. (Informationstechnische Systeme und Organisation von Produktion und Logistik, Band 7) Vgl. auch Definitionsvariante: […] Ein solcher Gedanke ist die Ausgliederung der in kleinen Losen gefertigten „Nebentypen“ als „Sonderfertigung“ aus der laufenden Serienproduktion, der „Normalfertigung“ […], aus: Metall. Band 313, Metall-Verlag, 1958.
Eine Serie eines Produkts wird in der Regel so lange produziert, wie sie sich gewinnbringend am Markt verkaufen lässt. Die Hersteller reagieren hierbei individuell auf unterschiedliche Faktoren: Geschmack der potentiellen Kunden, Jahreszeiten, günstigere oder bessere Ausgangsmaterialien, verbesserte Fertigungsschritte und die Konkurrenzsituation am Markt.
Die ersten Produkte, welche die Grenze von 1000 produzierten Stück pro Monat überschritten, waren wahrscheinlich der Colt Pocket Percussion Revolver, von dem 1847 bis 1873 ganze 364.000 Stück produziert wurden,wahrscheinlich bezieht sich diese Aussage auf den „Colt Model 1849 Pocket, 31 Caliber Percussion Revolver“. (Angabe für Colt Pocket Revolver in entsprechender Gesamtzahl gem.) John F. Graf: Standard Catalog of Civil War Firearms. 2008, ISBN 978-0-89689-613-0, S. 195. der Colt 1851 Navy Revolver, von dem von 1850 bis 1873 über 250.000 Stück produziert wurden,Colt Model 1851 Navy Revolver, in: Norm Flayderman: Flayderman’s Guide to Antique American Firearms and Their Values. 2007, ISBN 978-0-89689-455-6, S. 89. und das Colt Army Model 1860, von dem von 1860 bis 1873 über 200.000 Stück produziert wurden.Colt Army Model 1860 In: Russell E. Lewis: Warman’s Civil War Collectibles Identification and Price Guide. 2009, ISBN 978-1-4402-0374-9, S. 34. Singer 12 „New Family“ Nähmaschine von der ab 1863 bis 1898 ca. 12 Millionen Stück produziert wurden (Schottland und USA) THONET 214 Kaffeehausstuhl (Wien) mit 50 Millionen Stück ab ca. 1851 bis 1900 (insgesamt etwa 120 Millionen)
Auch zu nennen sind: Joseph-Marie Jacquards reproduzierbaren EndlostextilienFriedrich Kohl: Geschichte der Jaquard-Maschine und der sich anschließenden Abänderungen und Verbesserungen nebst der Biographie Jaquards. Nicolaische Verlagsbuchhandlung, Berlin 1873, zugl. Vol. 51 der Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbefleißes in Preußen, passim Terrakottakrieger in China (ca. 200 v. Chr.)Bereits in der ersten frühen Herstellung der Terrakottakrieger wurde ein Massenproduktionsverfahren angewendet, das sich in einer besonderen Gießtechnik einzelner Teile realisieren ließ. Byung Chul Han: Dekonstruktion auf Chinesisch. 2011, ISBN 978-3-88396-294-8, S. 62 ff. Im Zusammenhang mit einer Ausstellung in Hamburg wurde der Vorwurf laut, dass die Tonfiguren lediglich Nachbildungen seien. Carola Große-Wilde: Terrakotta-Krieger in Hamburg: Ton-Armee ist billige Kopie. In: Stern, 12. Dezember 2007; abgerufen am 7. April 2014. Die Begriffe Original und Authentisch sind in der Chinesischen Sprache jedoch gleichbedeutend und bereits bei den Ausgrabungen wurden Gegenstände gefunden, die darauf hinweisen, dass auch die sog. Erstproduktion der Ton-Krieger in Serie hergestellt worden sind. Byung Chul Han führt dazu aus: „Die Chinesen haben zwei unterschiedliche Begriffe für die Kopie. Fangzhipin sind Nachbildungen, bei denen der Unterschied zum Original offensichtlich ist […] Der Zweite Begriff der Kopie heißt fuzhipin. Hier handelt es sich um eine Reproduktion des Originals, die für die Chinesen mit dem Original gleichwertig ist. Sie ist überhaupt nicht negativ konnotiert.“ (S. 61–62) Eine vergleichbare Problematik betrifft den Ise-Schrein, der für die Japaner 1300 Jahre alt ist, jedoch alle zwanzig Jahre durchgängig neu erbaut wird und deshalb aus der Liste des Unesco Welterbes gestrichen wurde; vgl. dazu: Vicki L. Beyer: Ise Shrine: Where everything old is new again. japantoday.com [deutsch: Ise-Schrein, wo alles Alte wieder neu ist]; abgerufen am 5. April 2014. Takao Ōta: Die Zeitproblematik in der japanischen bildenden Kunst – ein Vergleich. In: Hōrin – Vergleichende Studien zur japanischen Kultur / Comparative studies in Japanese culture – eine Veröffentlichung des Hauses der Japanischen Kultur (EKŌ), Nr. 5, 1998, S. 143–154, .
Fertigungstypen Nach der Homogenität der Produkte und der Häufigkeit der Leistungswiederholung wird zwischen Einzelfertigung, Massenfertigung, Serienfertigung und Sortenfertigung unterschieden:Siegfried G. Häberle, Das neue Lexikon der Betriebswirtschaftslehre, 2008, S. 422
Fertigungstyp Merkmale Beispiele Einzelfertigung ein Produkt/eine Dienstleistung wird nur einmal hergestellt, auch wenn später gleiche oder ähnliche Produkte/Dienstleistungen hergestellt werden Bauwirtschaft, Friseur Massenfertigung große Mengen an Produkten/Dienstleistungen werden wiederholt auf derselben Produktionsanlage hergestellt Konsumgüter, Zahlungsverkehr Serienfertigung die gleichzeitige oder unmittelbar aufeinander folgende Produktion mehrerer gleichartiger Produkte (Serie) auf verschiedenen Produktionsanlagen Automobilindustrie, Modeindustrie Sortenfertigung produktions- und absatzverwandte Produkte in verschiedenen Ausprägungen, die in größeren Stückzahlen nacheinander auf derselben Produktionsanlage hergestellt werden Brauerei, Buchdruck
Es kommt insbesondere darauf an, ob eine oder mehrere Produktionsanlagen zum Einsatz kommen und inwieweit die Durchlaufzeiten synchronisiert sein müssen.
Der Zusammenhang zwischen der Fertigungsart für bestimmte Produktgruppen und der Fertigungsorganisation erschließt sich aus folgender Übersicht: Frank Topolewski/Uwe Meinberg, Lexikon der Fertigungsleittechnik, 1995, S. 179
Fertigungstyp Produkte Produktgruppen Fertigungsorganisation Einzelfertigung Produktion nach Kundenauftrag Baustellenfertigung Einzel- und Kleinserienfertigung Bauteile, Ersatzteile Produkte mit Produktvarianten nach Kundenauftrag Serienfertigung Standardprodukte mit Produktvarianten Werkstatt- und Gruppenfertigung Massenfertigung Standardprodukte ohne Produktvarianten Fließbandfertigung
Auch bei Dienstleistungen besteht oft die Möglichkeit der Serienfertigung (), wenn eine relativ homogene Zielgruppe einer gemeinsamen Durchlaufzeit unterzogen werden kann wie bei Bildung (Schulklassen, Universitäten), Sprechstunden (Ärzte, öffentliche Verwaltung), Tourismus (Massentourismus, Pauschalreise), Transportwesen (Gütertransport, Personentransport) oder Unterhaltung (Kino, Konzerte, Museen, Veranstaltungen).Jacob V Simons Jr./G R. Russell, A Taxonomy and Cost based Model for Customer Batching, in: Mass Service Operations, 1999, S. 1 ff. Hier kommt häufig die Warteschlange als unerwünschtes Organisationsmittel vor.
Unterscheidung nach Anzahl Bezogen auf die Menge kann zwischen der Kleinserienfertigung mit geringer Menge gleichartiger Produkte (z. B. Kranbau) und der Großserienfertigung mit großer Menge gleichartiger Produkte (z. B. Automobilindustrie) unterschieden werden.
Einzel- und Kleinserienfertigung = unter 20 Stück pro Monat. (Bei 5-Tage-Woche = max. 1 Stk/Tag) Mittelserienfertigung = 20–1000 Stück pro Monat. Großserienfertigung = über 1000 Stück pro Monat.Steffen Kinkel: (PDF) Studie, vorgestellt auf der VDI/ISI-Pressekonferenz, Tagung „Automation 2009“, Baden-Baden, VDI, Diagramm auf S. 5 (PDF; 103 kB)Andreas Schlegel: Konzeption und Einsatzvorbereitung eines Werkzeugs für die Bestimmung der Prozessqualität mittels Kennzahlenüberwachung und wissensbasierter Simulation (PDF) Dissertation TU Chemnitz, 2002, Diagramm auf S. 19 (PDF; 2,5 MB)
Weiter kann zwischen der auftragsorientierten und der marktorientierten Serienfertigung unterschieden werden. Bei der auftragsorientierten Serienfertigung werden teilweise standardisierte Produkte nach einem Kundenauftrag in bestellter Menge gefertigt. Bei der marktorientierten Serienfertigung werden teilweise standardisierte Produkte für überwiegend anonyme Abnehmer oder für eine dem Hersteller noch nicht bekannte Anzahl von Abnehmern produziert, im Umfang der prognostizierten (bekannten Nachfrage) Menge.
Beispiele für Industrien mit Serienfertigung Automobilindustrie Automobilzuliefererindustrie: Reifen, Felgen, Lack Mode: Kleider, Anzüge, Schuhe Standardmaschinenbau Apparatebau Möbelindustrie Pharmaerzeugnisse Metallindustrie 2012 teilte Siemens mit, seine Windkraftanlagen-Fertigung auf Serienfertigung umzustellenWindanlagen-Bau künftig am Fließband. auf: handelsblatt.com, 7. Juli 2012. Halbleiterindustrie Bau- und Immobilienbranche
Begriffs- und Bedeutungsfelder der Serienproduktion