Wie OEMs mit flexibler Montage auf Nummer sicher gehen

Die Milliarden-Dollar-Frage, vor der Automobilhersteller heute stehen, ist nicht, ob Elektrofahrzeuge die Zukunft dominieren werden, sondern wann - und was während des Übergangs zu tun ist. Die Antwort liegt zunehmend nicht in der Vorhersage, sondern in der Vorbereitung: flexible Produktionssysteme, die zwischen Antriebssträngen so schnell wechseln können, wie sich die Märkte zwischen Vorlieben verschieben.

Betrachten wir das Paradoxon, dem Fahrzeughersteller derzeit gegenüberstehen. Der Verkauf von Elektrofahrzeugen wächst zwar, jedoch nicht in dem einst prognostizierten rasanten Tempo. Geopolitische Spannungen bedrohen Produktions- und Lieferketten. Zölle drohen unvorhersehbar und Kundenanreize schwanken sowohl nach Region als auch nach politischem Zyklus.

Die traditionelle Automobilproduktion, die auf Skaleneffekten basiert, die Ford vor einem Jahrhundert perfektionierte, wirkt plötzlich gefährlich starr. Feste Produktionslinien, die für ein einziges Modell optimiert sind, stellen nun nicht Effizienz, sondern Verwundbarkeit dar. Die Antwort der Branche? Ein altes industrielles Konzept - die Flexibilität - wiederbeleben und es für eine Ära der Unsicherheit neu erfinden, die noch vor einem Jahrzehnt undenkbar gewesen wäre. Wo Hersteller einst ganze Produktionslinien mit erheblichen Kosten und Ausfallzeiten umstellten, streben sie nun an, Verbrennungs-, Hybrid- und Elektrofahrzeuge auf derselben Montagelinie zu bauen und zwischen ihnen nicht monatlich, sondern stündlich zu wechseln.

Die unvermeidliche Architektur der Anpassungsfähigkeit

Hondas milliardenschwere Umrüstung seiner Anlagen in Ohio veranschaulicht die technischen Kunststücke, die diese Strategie erfordert. Die Werke in Marysville, East Liberty und Anna Engine bilden nun das, was Honda als "EV Hub" bezeichnet - obwohl der Name die Ambitionen untertreibt. Diese Werke produzieren Verbrennungs-, Hybrid-Elektro- und Batterie-Elektrofahrzeuge auf identischen Linien, eine Leistung, die ein Umdenken der Produktion von Grund auf erfordert.

Bob Schwyn, Senior Vice President von Honda Development & Manufacturing of America, formuliert die Herausforderung klar: „Der Honda EV Hub bietet uns die Anpassungsfähigkeit, ICE-, Hybrid-Elektro- und EV-Modelle auf denselben Linien zu produzieren, sodass wir schnell auf sich ändernde Kundenbedürfnisse und Markttrends reagieren können."

Die Aussage klingt trügerisch unspektakulär, bis man bedenkt, was sie beinhaltet: Karosseriewerkstätten, die umkonfiguriert werden, um strukturelle Batteriekästen aufzunehmen, Schweißsysteme, die Komponenten sichern können, die einzigartig für Elektrofahrzeuge sind und spezielle Bereiche, in denen Batteriepacks in Elektrofahrzeuge eingebaut werden können, während Verbrennungsfahrzeuge ungestört vorbeifließen.

Das Anna Engine Werk von Honda in Ohio veranschaulicht diese Komplexität. Sechs 6.000-Tonnen-Druckgussmaschinen produzieren dort Aluminium-Batteriegehäuse mithilfe von Megacasting-Technologie - allerdings hat sich Honda bewusst dagegen entschieden, Teslas monolithischem Ansatz zu folgen.

Stattdessen stellt der Autobauer Gehäuse in zwei Teilen her, sodass unterschiedliche Größen für mittelgroße und große Elektrofahrzeuge möglich sind, wobei eine Hälfte für beide Varianten identisch ist. Anschließend werden die Segmente mittels Rührreibschweißen verbunden – einem Festkörperverfahren, das Honda so weiterentwickelt hat, dass mehrere Bearbeitungsschritte entfallen. Photogrammetrie-Systeme mit bis zu 120 Kameras prüfen jedes Gehäuse und stellen sicher, dass es montierbar ist, bevor es das Montagewerk erreicht.

Das ist Flexibilität als ingenieurtechnische Herausforderung: standardisierte Positionierungspunkte, universelle Träger, adaptive Greifer, servogesteuerte Rahmenstationen, die sich in Echtzeit anpassen. BMWs Werk Regensburg - 2024 als Factory of the Year ausgezeichnet - produziert täglich bis zu 1.400 BMW X1 und X2 Modelle in Verbrennungs-, Plug-in-Hybrid- und batterieelektrischen Varianten, alle von derselben flexiblen Linie. Die technische Leistung ist beachtlich, doch die strategische Bedeutung wiegt noch schwerer.

Digitale Orchestrierung und die unsichtbare Fabrik

Doch allein die Hardware-Flexibilität erweist sich als unzureichend. Die moderne flexible Fabrik hängt zunehmend von einem digitalen Schatten ab, der orchestriert, optimiert und antizipiert. Dies stellt die zweite Dimension der Anpassungsfähigkeit der Fertigung dar: die Fähigkeit, Produktionssysteme nicht in Wochen, sondern in Millisekunden zu simulieren, zu verwalten und neu zu konfigurieren. Regensburg betreibt ein sogenanntes Cloud-Traffic-Control-System, das mehr als 500 fahrerlose Fahrzeuge verwaltet. Diese veröffentlichen alle 100 Millisekunden Positions- und Batteriezustandsdaten, was eine Schwarmoptimierung ermöglicht, die die Materialdurchlaufzeit im Werk um bis zu 30 Prozent reduziert habe.

Armin Ebner, Leiter des Werks Regensburg, erklärt die Anwendung: „Wir nutzen KI zur Qualitätskontrolle in der Fahrzeugmontage. Auf diese Weise optimieren wir unsere Produktionsprozesse und schaffen Mehrwert für unsere Produkte und letztendlich für unsere Kunden." Das Werk produziert alle 57 Sekunden ein neues Fahrzeug, das jeweils individuell konfiguriert ist. Ein KI-gestütztes Inspektionssystem analysiert Echtzeit-Produktionsdaten und erstellt individuelle Qualitätskontroll-Checklisten für jedes Fahrzeug. Das ist Flexibilität als kognitive Fähigkeit: Systeme, die ‚verstehen‘, was sie bauen, und die Prüfprotokolle entsprechend anpassen.

Hondas Batteriepack-Montagelinie in Marysville betreibt 75 Produktionszellen, die von digitalen Zwillingsmodellen unterstützt werden. Diese ermöglichen die Simulation verschiedener Produktflüsse und die Überwachung der Leistung in Echtzeit, was die Flexibilität bietet, die Abläufe je nach Fahrzeugvarianten und Nachfrage zu erweitern, zu verkleinern oder zu ändern.

Mike Fischer, Projektleiter bei Honda Nordamerika, erläutert die strategische Kalkulation: " „Wenn man über Flexibilität nachdenkt [Verbrenner, Hybrid und Elektro] und wir in der Lage sind, all das in einem bestehenden Werk umzusetzen und zu skalieren, dann können wir diese Position letztlich an den Kunden weitergeben: Wir können jedes dieser Fahrzeuge in unseren bestehenden Anlagen bauen – abhängig davon, was der Markt gerade verlangt.."

Der Wandel ist bedeutsam. Wo die Produktionssteuerung einst statische Planung war, ist sie nun zu einer kontinuierlichen Echtzeit-Orchestrierung geworden. KI-gestützte Planungsmaschinen, industrielle IoT-fähige Geräte-Telemetrie und zentralisierte Datenarchitekturen ermöglichen es den Werken, Arbeitsabläufe neu zu sequenzieren, Ressourcen neu zuzuweisen und Engpässe vorherzusehen, bevor sie den Durchsatz beeinträchtigen. Damit wandelt sich Flexibilität von reiner Hardware-Umschaltbarkeit zu einer systemischen Reaktionsfähigkeit.

Die menschliche Variable der flexiblen Produktion

Automatisierung, wie wir wissen, zieht Schlagzeilen an; die Anpassungsfähigkeit der Belegschaft jedoch erhält oft weniger Aufmerksamkeit, obwohl sie sich als ebenso entscheidend erweist. Chris Glover, ehemaliger Executive Vice President der Volkswagen Group of America's Chattanooga-Betriebe, reduzierte die Fluktuation der Arbeitskräfte im Werk Tennessee innerhalb von nur zwei Jahren von 35 auf 10 Prozent. Seine Beobachtung hat Gewicht: „Mitarbeiterbindung schafft Stabilität in den Prozessen. Sie ist ein entscheidender Ermöglicher von Flexibilität – denn so bleiben Wissen und Fähigkeiten im Unternehmen erhalten.“

In Chattanooga erwies sich die Entscheidung, die Produktion von Elektro- und Verbrennungsfahrzeugen auf einer gemeinsamen Linie zu integrieren, als – wie Glover es nennt – „eine der besten Entscheidungen, die wir früh getroffen haben“. Das Werk schuf dafür eine anpassungsfähige Infrastruktur im Karosseriebau, mit bereits vorinstallierten Flexibilitätsfunktionen, die eine nahtlose Integration neuer Derivate im Laufe der Zeit ermöglichen. Doch im sensiblen Gleichgewicht zwischen Mensch und Produktionstechnologie erkennt Glover eine grundlegende Wahrheit an: „Der Schlüssel zur Flexibilität liegt in Schulung und Personalentwicklung.“

Volkswagen hat in zwei Jahren 3.500 neue Mitarbeiter eingestellt und Schulungsprogramme implementiert, die von grundlegenden Fähigkeiten über branchenspezifische Berufsausbildung bis hin zum Lernen am Arbeitsplatz reichen. Der OEM erkennt an, dass, während die Automatisierung die Komplexität bewältigt, Menschen die Anpassungsfähigkeit bieten - insbesondere in gemischten Modellumgebungen, in denen Timing und Variantenabstimmung entscheidend bleiben.

Jamie Moore, leitender Ingenieur bei Toyota Nordamerika, beschreibt, wie sich die Ingenieursrollen selbst verändert haben: „Ingenieure müssen heute ein flexibles Mindset entwickeln. Wir brauchen ein breiteres Kompetenzspektrum, um dem wachsenden Aufgabenumfang gerecht zu werden. Ingenieure müssen inzwischen nicht nur die Umsetzbarkeit eines Designs bedenken, sondern auch dessen Herstellbarkeit, logistische Anforderungen und Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg.“

Um es starr auszudrücken: Traditionelle Silos lösen sich auf. Toyota hat Rotationsprogramme implementiert, um Mitarbeiter in verschiedenen organisatorischen Bereichen einzusetzen und so eine vielseitigere Belegschaft zu schaffen. Dies spiegelt breitere Branchentrends wider, wobei das Weltwirtschaftsforum schätzt, dass 54 Prozent der Mitarbeiter in der Fertigung bis 2025 eine erhebliche Umschulung benötigen werden, um mit dem technologischen Fortschritt Schritt zu halten.

Die Kosten der Flexibilität - oder der Starrheit berechnen

Flexibilität bringt Kosten mit sich, deren ganzes Ausmaß die Hersteller erst allmählich zu verstehen beginnen. Laut einer Umfrage von ABB und AMS geben 54 Prozent der Branchenbefragten hohe anfängliche Investitionskosten als Hauptbarriere für die Entwicklung intelligenter Fabriken an, während 35 Prozent technische Integrationsherausforderungen identifizieren. Diese Zahlen deuten darauf hin, dass Flexibilität, obwohl strategisch unerlässlich, wirtschaftlich belastend bleibt.

Die AMS/ABB Automotive Manufacturing Outlook Umfrage 2025

Ob Sie mit Lieferkettenstörungen, steigenden Kosten, Zöllen und Arbeitskräftemangel zu kämpfen haben oder durch Elektrifizierung, Nachhaltigkeit und Automatisierung Wachstum erleben - diese Umfrage wird Automobilherstellern weltweit einen Mehrwert bieten.

Investitionen, die für fortschrittliche Automatisierung, modulare Zellen und digitale Systeme erforderlich sind, müssen durch prognostizierte Effizienzgewinne und langfristige Nutzungsverbesserungen gerechtfertigt werden. Hondas Milliarden-Dollar-Engagement in Ohio, VWs umfangreiche Umrüstung in Chattanooga, BMWs kontinuierliche Aufrüstung seines globalen Netzwerks - all das sind keine freiwilligen Verbesserungen, sondern existenzielle Notwendigkeiten. Doch die Berechnung der Kapitalrendite wird zunehmend komplexer, da die Hersteller Flexibilität und Produktivität in ein immer schwierigeres Gleichgewicht bringen müssen.

Hochgradig anpassungsfähige Linien, die für die Produktion von Mischmodellen ausgelegt sind, können Schwierigkeiten haben, die Effizienz von dedizierten, einmodelligen Massenlinien zu erreichen. Die Optimierung von Layout, Umstellungsprotokollen und vorausschauender Planung wird entscheidend, um eine Verwässerung des Produktionspotenzials zu vermeiden. Wie Glover in Bezug auf die Komplexität der Automatisierung anerkannte, balancieren Hersteller auf einem schmalen Grat: Komplexe Systeme können Variationen bewältigen, doch das hat seinen Preis.

Die Komplexität der Systemintegration verschärft die Herausforderung. Flexible Fabriken erfordern nahtlose Interoperabilität zwischen Softwaresystemen - Fertigungsausführung, Produktlebenszyklusmanagement, Unternehmensressourcenplanung - und physischen Assets: Roboter, Förderbänder, Sensoren. Die Architektur ist komplex, während die Fehlermodi zahlreich sind.

Das Änderungsmanagement fügt eine weitere Dimension hinzu: Arbeiter müssen in neuen Rollen, Werkzeugen und digitalen Schnittstellen geschult werden, oft während die Produktion weiterläuft. Honda hat dies durch ergonomische Neugestaltungen und digitale Anweisungen zur Erleichterung der Übergänge angegangen. Doch die zugrunde liegende Spannung bleibt bestehen. Flexibilität erfordert Anpassungsfähigkeit der Belegschaft, was Investitionen in Schulungen erfordert, was wiederum Arbeitsstabilität in einer Branche erfordert, in der die Mitarbeiterbindung zunehmend schwierig wird.

Das strategische Gebot für erhöhte Flexibilität

Moores und Glovers Gespräch auf der AMS Evolution North America 2024 Konferenz kehrt immer wieder zu einem zentralen Thema zurück: Unsicherheit ist zur einzigen Gewissheit geworden. "Die einzige Konstante in unserer Branche ist derzeit der Wandel", bemerkte Glover. Von der Navigation durch Vorschriften bis zur Bewältigung von Schwachstellen in der Lieferkette hat sich die Fähigkeit der Branche, sich schnell anzupassen, von einem Wettbewerbsvorteil zu einer Überlebensnotwendigkeit entwickelt.

Die Pandemie und die darauf folgenden geopolitischen Schocks haben die Fragilität globaler Wertschöpfungsketten offengelegt, und Automobilhersteller neigen nun zu Lokalisierung, Regionalisierung und Just-in-Case-Inventarmodelle - alle abhängig von flexiblen Kapazitäten, die sich anpassen können, wenn sich Störungen in der Lieferkette materialisieren. Hondas Joint Venture mit LG Energy Solution zur Batterieproduktion in Jeffersonville, Ohio, veranschaulicht diesen Ansatz mit der Bereitstellung einer sicheren, skalierbaren Batteriezellenversorgung, die auf die Produktionsbedürfnisse abgestimmt ist - über mehrere Werke hinweg.

Die Marktdynamik – insbesondere beim Tempo der EV-Adaption – unterstreicht die Dringlichkeit: Verbraucherprämien, Zollregelungen und Kaufkraft bleiben regional höchst volatil. Starre, auf ein einzelnes Modell ausgelegte Produktionslinien sind dadurch sowohl ineffizient als auch nicht mehr zukunftsfähig. Da die Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen hinter den früheren Prognosen zurückbleiben, während Energie-, Material- und Arbeitskosten steigen, müssen Hersteller mehr Wert aus bestehenden Anlagen ziehen oder riskieren, an preisgünstigere Konkurrenz zu verlieren - insbesondere von chinesischen Herstellern, die Flexibilität in ihre DNA eingebaut haben.

Der technologische Wandel hin zu elektrifizierten und softwaredefinierten Fahrzeugen erfordert ein Umrüsttempo, das traditionelle Fertigungsmodelle nicht leisten können. Over-the-Air-Updates, zonale Architekturen und sich rasch weiterentwickelnde Batterietechnologien verlangen Flexibilität – nicht nur in der Hardware, sondern auch in der Softwareintegration auf dem gesamten Fabrikboden. Gleichzeitig treiben regulatorische und Nachhaltigkeitsanforderungen – strengere Emissionsziele, CO₂-Bilanzen über den gesamten Lebenszyklus, Vorgaben der Kreislaufwirtschaft – die Hersteller zu anpassungsfähigen Systemen, die Recyclingprozesse und geschlossene Materialkreisläufe in großem Maßstab ermöglichen.

Ein aufkommendes Paradigma erhöhter Flexibilität

Was aus dieser Transformation hervorgeht, ist nicht einfach flexible Fertigung, sondern ein grundlegend anderes industrielles Modell. Die Konvergenz von Automatisierung, künstlicher Intelligenz und industriellem IoT schafft das, was BMW und andere als "intelligente, selbstoptimierende Fabriken" bezeichnen - Systeme, die kontinuierlich lernen, sich anpassen und mit minimalem menschlichen Eingriff neu konfigurieren.

Hinzu kommt, dass digitale Zwillinge immer ausgefeilter und weiter verbreitet werden, was es Herstellern ermöglicht, neue Produktionsaufbauten in globalen Einrichtungen mit begrenzten Störungen zu simulieren und zu skalieren. Automobilzulieferketten entwickeln sich zu dem, was Branchenbeobachter als "leagile" Netzwerke bezeichnen - hybride Systeme, die schlanke Effizienz mit agiler Reaktionsfähigkeit kombinieren.

Das Konfigurationslebenszyklusmanagement ermöglicht Massenanpassung, indem es Design, Produktion und Logistik von den frühesten Entwicklungsstadien an synchronisiert. Aufkommende Technologien - Gigacasting, Mikrofabriken, modulare Produktionsinseln - versprechen reduzierte Teilekomplexität, schnellere Umstellungen und dezentralisierte Produktion näher an den Nachfragezentren.

Doch vielleicht ist die bedeutendste Veränderung psychologischer Natur. Flexibilität hat sich von einer operativen Fähigkeit zu einem defensiven Vermögenswert entwickelt. In Märkten, die mit zunehmenden geopolitischen Spannungen, Handelsvolatilität und raschem technologischen Wandel konfrontiert sind, bieten flexible Operationen einen Schutz gegen Störungen. Sie ermöglichen es Herstellern, schnell zu reagieren, die Rentabilität zu bewahren und den Wettbewerbsvorteil in einer unvorhersehbaren Umgebung zu erhalten.

Moore fasst diesen Mentalitätswandel zusammen: „Man muss Veränderungen annehmen und bereit sein, zu innovieren. Wenn man das nicht tut, fällt man zurück.” Glovers Formulierung ist ebenso direkt: „ Flexibilität ist ein Wettbewerbsvorteil, aber auch eine Denkweise. Sie erfordert ständiges Lernen, Anpassung und die Bereitschaft, Veränderungen anzunehmen. ”

Die Automobilindustrie verbrachte ein Jahrhundert damit, die Ökonomie der Skaleneffekte zu perfektionieren und immer größere Fabriken zu bauen, um immer größere Mengen zunehmend ähnlicher Fahrzeuge zu produzieren. Dieses Modell brachte außergewöhnlichen Wohlstand und verwandelte die globale Mobilität. Seine Obsoleszenz tritt nun mit ähnlicher Geschwindigkeit ein. Die Frage, vor der die Hersteller stehen, ist nicht mehr, ob sie flexibel werden sollen, sondern ob sie dies schnell genug tun können - und ob Flexibilität an sich in einer Branche ausreichen wird, in der die einzige verlässliche Prognose eine fortgesetzte Störung ist.

Dieser Artikel erschien im englischsprachigen Original bei Automotive Manufacturing Solutions.

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