Batch-Produktion

Die Chargenproduktion ist das Mittel, mit dem die meisten Produkte in der Welt hergestellt werden. Dabei werden die Produkte in Gruppen oder Chargen hergestellt und ausgeliefert. Sie ist der Fertigungsstandard für Produktionslinien.

Rohstoffe und Komponenten durchlaufen mehrere Schritte, während sie verarbeitet und zu einem Endprodukt zusammengesetzt werden. Die Größe und Gruppierung der Lose wird vom Hersteller festgelegt und ermöglicht die gleichzeitige Herstellung mehrerer Iterationen eines Artikels anstelle einer einzelnen.

In der pharmazeutischen Industrie werden beispielsweise Medikamente in Chargen hergestellt, die je nach Logistik und Nachfrage mehrere Prozesse durchlaufen. Je nach Artikel durchläuft die Charge mehrere Schritte wie Verarbeitung, Verpackung, Sterilisation, Versand und Lagerhaltung.

In diesem Beispiel der Chargenproduktion würden Medikamente in Chargen von hundert Einzeldosen hergestellt, und jede Charge würde nach und nach die Verarbeitung, Verpackung, Qualitätsprüfung usw. in einer Gruppe durchlaufen. Würde ein Werk die Artikel nicht in Chargen gruppieren, würde jeweils nur eine Tablette hergestellt werden.

Eine "Charge" ist eine feste Anzahl von Einheiten, die durch die Verarbeitung geschickt werden. Die Chargengröße wird vom Hersteller festgelegt, aber im Allgemeinen sind die Chargen ungefähr gleich groß und ziemlich groß, um sicherzustellen, dass viele Einheiten entsprechend der Nachfrage rechtzeitig produziert werden.

Jede Charge durchläuft verschiedene Unterbaugruppen oder Verarbeitungsstufen bis zur letzten Stufe, in der die Charge dann zur Qualitätskontrolle geprüft wird.

Die folgende Abbildung zeigt einige der größten Unterschiede zwischen der Chargenproduktion und ihrem Gegenteil, der Kontinuierlichen Fließfertigung.

[Bild mit freundlicher Genehmigung der FDA US-Website]

Wie Sie in der obigen Abbildung sehen können, gibt es keine einzig richtige Antwort auf die Frage, welches Verfahren für eine schlanke Produktion am besten geeignet ist: Chargen oder kontinuierlicher Fluss. Einige Produktionszyklen profitieren von einer Organisation im kontinuierlichen Fluss, während andere von der Arbeit in Chargen profitieren können.

Vorteile der Chargenproduktion

Die Chargenproduktion ist weltweit die wichtigste Form der Herstellung und hat sich bewährt und ist der FDA-Industriestandard. Zu den größten Vorteilen der Chargenfertigung gehören:

• Möglichkeit für kleinere, spezialisierte Hersteller, Komponenten größerer Produkte zu verkaufen
• Flexibilität bei Unterbrechungen der Lieferkette
• niedrige Kosten
• Möglichkeit, eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte herzustellen
• Vertrautheit und Fachwissen innerhalb des Arbeitskräftepools

Viele Hersteller haben mit gemischten Aufträgen zu tun, bei denen sie Komponenten eines größeren Produkts oder einen Zwischenschritt bei der Montage oder Verarbeitung vor der abschließenden Qualitätsprüfung herstellen können.

Einige Hersteller sind sogar auf bestimmte Unterbaugruppen spezialisiert, wie z. B. die Verpackung für den Vertrieb oder die Herstellung und Anbringung einer bestimmten Art von Schrauben oder Furnieren.

Die Serienfertigung ist keineswegs perfekt, aber sie ist definitiv die flexibelste Lösung für Hersteller, die Zugang zu bestimmten Rohstoffen oder Spezialkenntnissen in Nischenbereichen haben.

Warum Lose? Es macht einfach Sinn!

Um diese Erklärung zu vereinfachen, denken Sie an das Backen von Keksen. Wenn Sie ein paar leckere Schokokekse essen möchten, nehmen Sie ein Rezept zur Hand und fangen an, die Zutaten zu mischen.

Es wäre seltsam, wenn Sie nach all dem Mischen und den Vorbereitungen den Ofen öffnen und… nur einen einzigen Keks hätten.

Kekse werden in der Regel in Chargen gebacken, d. h. 12-24 einzelne Kekse. Sie werden alle auf dasselbe Blech gelegt und im selben Ofen gebacken und kühlen im Idealfall gleichzeitig auf der Theke ab.

Es wäre Zeitverschwendung, jeweils nur einen kleinen Keks zu backen, wenn man ein Dutzend herstellen könnte. Denn wer will schon nur EINEN Keks?

Risiken der Serienfertigung

Die Risiken der Chargenfertigung sind bekannt, da sie seit Jahrzehnten die wichtigste Form der Großproduktion ist. Hier sind einige der häufigsten Risiken:

• Materialverschlechterung (besonders häufig bei Arzneimitteln)
• Verspätete Freigabe für Tests und Qualitätskontrolle
• Verspätete Reaktion auf Schwankungen bei Angebot und Nachfrage
• Unterbrechung der Lieferkette beim Transport von Komponenten
• Die Anpassung an die Nachfrage erfordert den Kauf umfangreicher zusätzlicher Ausrüstung
• Arbeitsintensiv

Die Risiken der Chargenproduktion haben weniger mit der Sicherheit zu tun als vielmehr mit der Zunahme von Abfällen und Mängeln im Produktionsprozess.

Wenn beispielsweise bestimmte Arzneimittel in Chargen hergestellt werden, können halbfertige oder rohe Materialien auf Lager gelegt oder zur weiteren Verarbeitung an einen anderen Ort transportiert werden. Dies bedeutet, dass Störungen im gesamten Produktionsprozess zu einer Beeinträchtigung der Qualität und Wirksamkeit der Materialien führen können.

Dies gilt auch, wenn es darum geht, die Produktion je nach Bedarf zu erhöhen oder zu verringern. Da die Chargen einzeln für die Verarbeitung vorbereitet werden, müssten die Hersteller bei einer plötzlichen Nachfragesteigerung zusätzliche Anlagen kaufen, um die Produktion zu verdoppeln. Es ist nicht so einfach, die Chargen in größeren Abständen durch die Produktion zu schieben.

Bei der Chargenproduktion fällt mehr Abfall an als bei anderen Verfahren, wie z. B. der Fließfertigung. Da die gründlichen Qualitätskontrollen erst nach der Verarbeitung der Charge stattfinden, kann bei Qualitätsproblemen die gesamte Charge verworfen werden.

Außerdem kommen die Mitarbeiter in mehreren Phasen der Chargenverarbeitung mit der Charge in Berührung, so dass die Gefahr menschlicher Fehler oder biologischer Kontamination größer ist.

Warum nicht Chargen? Das ist Verschwendung!

Kommen wir noch einmal auf das obige Keksbeispiel zurück, bei dem wir uns einig waren, dass es albern ist, jeweils nur einen Keks zu backen. Diesmal sind die Umstände anders.

Nehmen wir an, Sie gründen ein kleines Keksgeschäft und werben täglich von 9 bis 17 Uhr mit frischen, direkt aus dem Ofen kommenden Chocolate Chip Cookies für hungrige Kunden.

In diesem Fall ist es nicht klug, um 9 Uhr morgens ein paar Dutzend Kekse zu backen und sie im Laufe des Tages zu verkaufen, weil sie nicht mehr frisch sind, wenn die Kunden sie später bestellen.

Und was wäre, wenn Sie eine große Menge, vielleicht vier Dutzend, gebacken hätten, um dann nach dem Backen festzustellen, dass Sie Backpulver durch Natron ersetzt haben - ein verständlicher, aber verheerender Fehler! Jetzt ist der Geschmack ruiniert, und Sie müssen wieder von vorne anfangen.

Wenn Sie jedoch alle paar Stunden ein halbes Dutzend Kekse vorbereiten würden, könnten Sie die Frische der Kekse gewährleisten und den möglichen Abfall im Falle einer verdorbenen Charge begrenzen.

*Aber ist die Herstellung von 6 Keksen auf einmal - anstatt von 60 Keksen auf einmal - nicht nur eine Form der Batch-Produktion mit kleineren Chargen?

Technisch gesehen, ja, und da haben Sie das Ende der Metapher entdeckt! Technisch gesehen, würden Sie in diesem Szenario die Losgröße minimieren. In der Fertigung ist es jedoch oft nicht möglich, "einfach kleinere Chargen" zu produzieren, da die mechanischen Anlagen eine maximale Ladekapazität benötigen, um die Auftragsanforderungen zu erfüllen.