Produktionskapazitäten der Verteidigungsindustrie hochfahren, ohne die Fabrik neu zu bauen

Die Verteidigungsindustrie braucht mehr Kapazitäten – und zwar jetzt

Geopolitische Instabilität und die steigende Verteidigungsnachfrage setzen die globale industrielle Basis der Verteidigungsindustrie unter beispiellosen Druck. Hersteller müssen mehr und schneller produzieren und gleichzeitig Kostendruck, fragile Lieferketten und wachsende Anforderungen an die Souveränität bewältigen.

Das Problem: Ein großer Teil der Verteidigungsindustrie wurde für geringe Stückzahlen, kurze Produktionsläufe und hochspezialisierte Fertigung ausgelegt. Der Bau einer neuen Fabrik kann vier bis sechs Jahre dauern. Das ist zu lang, um den unmittelbaren Kapazitätsbedarf zu decken.

Die Priorität ist daher klar: Mehr Kapazitäten aus bestehenden industriellen Anlagen erschließen.

Vier Akkodis-Experten, die gemeinsam mit führenden Rüstungsherstellern Programme für See-, Luft- und Landstreitkräfte vorantreiben, teilen ihre Perspektiven.

Mit den Kapazitäten beginnen, die bereits existieren

Bevor sie in neue Anlagen oder Produktionsstätten investieren, müssen Hersteller verstehen, wie ihr bestehendes Produktionssystem tatsächlich funktioniert.

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„Optimierung kennt keine Grenzen. Der Durchsatz bestimmt nicht, ob Optimierungspotenzial besteht, sondern wie groß es ist. Bevor man investiert, muss man quantifizieren, messen und analysieren“,

sagt Filipe Barbosa, Director of Manufacturing & Industrial Performance bei Akkodis.

Dies beginnt mit dem Value Stream Mapping (VSM) entlang von Produktion, Logistik und unterstützenden Prozessen, um verborgene Stillstandszeiten und Ineffizienzen zu identifizieren.

Die Overall Equipment Effectiveness (OEE) liefert anschließend eine konsolidierte Sicht auf Verfügbarkeit, Leistung und Qualität.

Das Ziel ist einfach: Ungenutzte Kapazitäten identifizieren, bevor neue Kapazitäten geschaffen werden.

Bewährte Fertigungsprinzipien auf die Verteidigungsindustrie übertragen

Die Fertigung in der Verteidigungsindustrie kann die Automobilproduktion nicht einfach kopieren. Bestimmte Prinzipien aus der Automobilindustrie lassen sich jedoch an hochgradig kundenspezifische und volumenärmere Produktionsumgebungen im Verteidigungsbereich anpassen.

Sébastien Dubois, Manufacturing Process Director bei Akkodis, war zuvor an der Industrialisierung von Fabriken bei Renault und Stellantis beteiligt.

Bei einem kürzlich durchgeführten Programm im Bereich Landfahrzeuge benötigte der Kunde eine Kapazitätssteigerung von 30 %. Aufgrund der Produktindividualisierung konnten die Zykluszeiten zwischen den verschiedenen Konfigurationen jedoch erheblich variieren.

Die Optimierung einzelner Arbeitsstationen hätte zu weiteren Ungleichgewichten geführt.

Die Lösung bestand darin, die Produktionslinien nach Zykluszeit statt nach Produkttyp zu organisieren.

Das Ergebnis: 30 % zusätzliche Kapazität auf der bestehenden Produktionsfläche – ohne zusätzliche Quadratmeter.

Auch andere Ansätze können Rüstungsherstellern helfen, Schwankungen aufzufangen:

• Gezielte Make-or-Buy-Strategien
• Teilautomatisierung nicht wertschöpfender Tätigkeiten
• Modulare Produktionslinien
• Optimierte interne Logistik
• Produktionssysteme, die auf variable Volumina ausgelegt sind

Das Ziel ist nicht, Rüstungsfabriken in Automobilwerke zu verwandeln. Es geht darum, bewährte industrielle Prinzipien an die spezifischen Anforderungen der Verteidigungsindustrie anzupassen.

Digitales Engineering als Beschleuniger der Industrialisierung

Kapazität bedeutet nicht nur Durchsatz. Es geht auch um die Zeit bis zur Produktionsaufnahme.

Jeder Monat, der während der industriellen Planung, Implementierung oder Inbetriebnahme verloren geht, verzögert die Produktion – und das bei bereits vollen Auftragsbüchern.

Akkodis setzt verschiedene digitale Ansätze ein, um dieses Risiko zu reduzieren.

• Smart Commissioning ermöglicht einen Echtzeitüberblick über Projektfortschritt, Maßnahmen, Tests und Hochlauf und schafft gleichzeitig wiederverwendbare Modelle für zukünftige Programme.
• Building Information Modeling (BIM) ermöglicht es, industrielle Lösungen bereits vor Beginn der Bauarbeiten oder physischen Anpassungen zu simulieren.
• Numerische Strömungssimulationen können industrielle Architekturen einem Stresstest unterziehen, Engpässe identifizieren und Wiederanlaufszenarien vor der Umsetzung bewerten.

In einem Umfeld, in dem der Neubau einer Fabrik Jahre dauert, kann das digitale Testen einer Fabrik vor ihrer physischen Anpassung ein strategischer Vorteil sein.

Unsere digitalen Hebel für die Fertigung in der Verteidigungsindustrie

Digitale Technologien helfen Rüstungsherstellern zunehmend dabei, ihre Kapazitäten und ihre industrielle Leistungsfähigkeit zu verbessern.

1. Industriesimulation und digitale Zwillinge

Tools wie Witness und FlexSim sowie digitale Zwillinge können Produktionsarchitekturen und Kapazitätsszenarien simulieren, ohne den laufenden physischen Betrieb zu beeinträchtigen.

2. Automatisierte interne Logistik

AGVs, AMRs und andere robotische Technologien können den Materialtransport und Kommissionierprozesse automatisieren, die nicht wertschöpfende Zeit reduzieren und interne Abläufe verbessern.

3. KI und Machine Learning für die Anlagenleistung

Machine Learning kann Anlagendaten analysieren, um Zusammenhänge zwischen Maschinenlaufzeit, Werkzeugwechseln, Qualität und Stillstandszeiten zu erkennen.

Dies kann dazu beitragen, eine Verschlechterung der Anlagenleistung frühzeitig zu erkennen und Produktionspläne zu optimieren.

4. In Verteidigungssysteme integrierte KI

In Verteidigungssysteme integrierte KI wird zunehmend sowohl algorithmische Expertise als auch fundierte Kenntnisse in den Bereichen Qualifizierung, Validierung, Cybersicherheit und Systems Engineering erfordern.

Die Produktentwicklung ist ein weiterer Engpass

Die Steigerung des Fertigungsdurchsatzes ist nur ein Teil der Herausforderung.

Verteidigungssysteme sind für einen jahrzehntelangen Einsatz ausgelegt und müssen sich in aufeinanderfolgenden Phasen von Support und Upgrades weiterentwickeln, ohne dabei Qualifizierung, Cybersicherheit oder Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen.

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„Software, Elektronik, mechanische Komponenten: Alles, was ein Verteidigungsprodukt ausmacht, muss höchsten Anforderungen standhalten und langfristig erstklassige Leistung erbringen“,

sagt Frédéric Balduzzi, Delivery Director bei Akkodis.

Die Einführung von KI oder neuen Softwarefunktionen in ein bestehendes Verteidigungssystem erfordert daher weit mehr als die Auswahl eines Algorithmus. Ingenieure müssen das Verhalten in relevanten Szenarien nachweisen und gleichzeitig Folgendes gewährleisten:

• System- und Schnittstellenkompatibilität
• Cybersicherheit
• Nicht-Regression
• Testabdeckung
• Zertifizierungsanforderungen

Deshalb muss die Beschleunigung der Softwareentwicklung im Kontext der übergeordneten Systemarchitektur und der gesamten Lebenszyklusstrategie betrachtet werden.

Industrialisierung von Anfang an integrieren

Olivier Nadal, Delivery Director Aerospace & Defense bei Akkodis, hebt einen weiteren entscheidenden Faktor hervor: Die Industrialisierung muss bereits in den frühesten Phasen der Produktentwicklung berücksichtigt werden.

Bei einem schnellen Hochlauf in der Verteidigungsindustrie hängt der Erfolg nicht nur von der Entwicklung eines leistungsfähigen Produkts ab, sondern auch davon, ein System zu schaffen, das schnell qualifiziert, zertifiziert, industrialisiert und reproduziert werden kann.

Dies erfordert eine engere Integration von Engineering, Fertigung, Tests und Zertifizierung, unterstützt durch:

• Standardisierte Architekturen
• Automatisierte Test- und Zertifizierungsprozesse
• Kontinuierliche Nutzung von Testdaten
• Frühere Erkennung von Leistungsabweichungen
• Kontinuierliche Verbesserung über den gesamten Lebenszyklus

Da KI, Cybertechnologien und System-of-Systems-Ansätze zunehmend an Bedeutung gewinnen, entwickeln sich auch die Zertifizierungsverfahren weiter. Die Industrie muss zunehmend Risikokontrolle, Zertifizierungssicherheit und eine schnelle Indienststellung miteinander in Einklang bringen.

Eine resilientere industrielle Basis der Verteidigungsindustrie schaffen

Rüstungshersteller können die heutigen Kapazitätsengpässe nicht lösen, indem sie nur einen Teil der Wertschöpfungskette optimieren. Fertigung, Elektronik und Software arbeiten nach unterschiedlichen Zeitplänen und stehen vor unterschiedlichen Anforderungen. Die Verbesserung eines Bereichs kann den Engpass lediglich an eine andere Stelle verlagern.

Die Lösung ist ein durchgängiger industrieller Ansatz, der Produktentwicklung, Software, Elektronik, Fertigung, Logistik, Tests und Zertifizierung miteinander verbindet.

Die unmittelbare Chance besteht darin, mehr Kapazitäten aus bestehenden Anlagen zu erschließen und gleichzeitig die Industrialisierung und Produktentwicklung zu beschleunigen.

Für Rüstungshersteller, die unter dem Druck stehen, mehr und schneller zu liefern, lautet die Frage daher nicht nur:

„Wo können wir die nächste Fabrik bauen?“

Sondern auch:

„Wie viel mehr können wir mit den industriellen Kapazitäten produzieren, die wir bereits haben?“

Akkodis vereint Expertise in Fertigung, Engineering, Software und digitalen Technologien, um Unternehmen der Luft- und Verteidigungsindustrie dabei zu unterstützen, ihre industrielle Leistungsfähigkeit zu optimieren und die Entwicklung, Industrialisierung und das Lebenszyklusmanagement kritischer Systeme zu beschleunigen.