Wie Luftfahrtunternehmen Lean-Manufacturing-Techniken in ihre aktuellen Arbeitsabläufe integrieren können

Die Flugzeughersteller stehen unter Druck. Die Margen sind gering, die Zeitpläne eng. Die Nachfrage nach neuen Flugzeugen und Instandhaltungsarbeiten bringt die Lieferketten der Luftfahrtindustrie an ihre Grenzen. In diesem Umfeld ist schlanke Fertigung überlebenswichtig.

Lean Manufacturing, ursprünglich von Toyota entwickelt, optimiert Arbeitsprozesse in der gesamten Fertigung und darüber hinaus. Für Luftfahrtunternehmen bietet es einen zentralen Rahmen, um Verschwendung zu vermeiden, Abläufe zu rationalisieren und Kapazitäten freizusetzen – von der Montage über die Beschaffung bis hin zu Backoffice-Aufgaben.

Da für den Einstieg keine umfassende Umstrukturierung erforderlich ist, erfreut sich dieser Ansatz wachsender Beliebtheit.

Warum Lean Manufacturing wichtiger ist als je zuvor

Flugzeughersteller stehen unter beispiellosem Druck. Der Passagierverkehr nimmt wieder stark zu, Rüstungsaufträge entwickeln sich weiter, und Zulieferer kämpfen weiterhin mit Arbeitskräftemangel, Verzögerungen und Kostenüberschreitungen. Vor diesem herausfordernden Hintergrund helfen Lean-Prinzipien Unternehmen, sich schneller anzupassen und Kosten zu senken, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.

Boeing beispielsweise hat sich umfassend für einen Lean-Ansatz entschieden. In der 737-Serie wurden fahrerlose Transportfahrzeuge (FTS), visuelle Kontrollsysteme und eine synchronisierte Produktionschoreografie eingeführt, um Abfall zu reduzieren und die Arbeitsintervalle zu verkürzen. Diese Neuerungen haben dazu beigetragen, den Produktionsfluss zu stabilisieren und die Produktion zu optimieren, ohne den Personalbestand zu erhöhen.

In MRO-Umgebungen entstehen Verzögerungen oft eher durch bürokratische Engpässe als durch technische Reparaturen. Hier zeigt sich die Stärke von Lean: Es identifiziert Schritte ohne Mehrwert, indem es Arbeitsabläufe abbildet und Feedbackschleifen aufbaut, umbeschleunigen den Turnaroundund die Kundenzufriedenheit zu verbessern.

Die Grundprinzipien von Lean, einfach erklärt

Bei Lean geht es nicht unbedingt darum, Dinge zu beschleunigen, wie viele denken. Vielmehr geht es darum,Abfallaus dem Weg, damit die Arbeit fließen kann, oft mit erhöhter Geschwindigkeit ein natürliches Ergebnis. Dass Abfall (oderZeit, im Lean-Begriff) umfasst Überproduktion, überschüssige Lagerbestände, unnötige Bewegungen, Wartezeiten und Nacharbeit. Diese Verschwendung tritt in einer Planungstabelle genauso häufig auf wie in einer Fabrikhalle.

Zu den wichtigsten Lean-Konzepten gehören:

Werkzeuge wie Wertstromanalyse, Standardarbeit und 5S (Sortieren, Ordnen, Verbessern, Standardisieren, Aufrechterhalten) verleihen diesen Zielen Struktur. Lockheed Martin beispielsweise nutzte zellenförmige Fertigungslayouts, um die Zykluszeiten in seiner Abteilung für Luft- und Raumfahrtkomponenten zu verkürzen und den nicht wertschöpfenden Transport zwischen den Stationen drastisch zu reduzieren.

Wie Boeing und GE mit Lean Kosten senken und den Durchsatz steigern

Boeings Lean-Prinzipien gehen weit über Fließbänder hinaus. Mit der 777X hat Boeing seine gesamte Produktionsphilosophie neu konzipiert und sich stärker an der Standardisierung im Automobilbau orientiert. Unter der Leitung eines ehemaligen Toyota-Managers begann das Unternehmen, die Flügelmontage zu automatisieren und Roboter für wiederkehrende Aufgaben – wie das Bohren – einzusetzen. Dies ermöglichte eine schnellere, planbarere Produktion mit weniger Ausschuss und weniger Verletzungen.

GE Aerospace hat sich auch mit internen Ineffizienzen auseinandergesetzt und sich auf MRO-Verzögerungen konzentriert, die auf Geschäftsprozesse und nicht auf mechanische Reparaturen zurückzuführen waren. In einem Fall dauerte es 24 Tage, bis der Kunde die Kosten für Triebwerksreparaturen genehmigt bekam. Im Rahmen einer Kaizen-Veranstaltung dokumentierte GE jeden Schritt mithilfe von Haftnotizen (eine ganze Wand voll), identifizierte Engpässe und erstellte visuelle Arbeitsabläufe, um die Genehmigungszeit um mehr als 50 % zu verkürzen. Dies führte zu einer Verkürzung der Triebwerksdurchlaufzeit um 13 Tage.

Beide Beispiele zeigen, dass es bei Lean um die Verbesserung des gesamten Systems geht, von der Beschaffung bis zur Lieferung.

Mit Lean Beschaffung, Lagerhaltung und Lieferantenkoordination verbessern

Viele Luftfahrtunternehmen beschränken Lean fälschlicherweise auf die Produktion, aberBeschaffungs- und Lieferkettenabläufestecken voller versteckter Verschwendung, die durch Lean-Prinzipien gezielt behoben werden kann.

Nehmen wir die Lieferantenkoordination: In herkömmlichen Systemen werden Teillieferungen oft in großen Mengen durchgeführt, ineffizient verpackt und in großen Mengen gelagert, bevor sie verwendet werden.

Boeing änderte dies und führte Innovationen in die Art und Weise ein, wie Waren verpackt werden. Der OEM implementierte Just-in-Time-Liefersysteme, bei denen die Teile in der für den Einbau benötigten Ausrichtung ankommen. Dies reduzierte den Zeitaufwand für die Teilehandhabung und die Lagerkosten drastisch. Dadurch wurde wertvoller Fabrikraum frei und der Cashflow insgesamt verbessert.

Schlanke Lagerhaltungspraktiken wie Kanban-Systeme und visuelle Pull-Cues können dazu beitragen, Überbestände zu vermeiden und das Risiko der Veralterung zu verringern. Die Lean-Implementierung von Lockheed Martin zielte gezielt auf aufgeblähte Lagerbestände ab, indem sie den Warenfluss und die Auslastung analysierte, den Platzbedarf pro Arbeitsplatz reduzierte und unnötige Werkzeug- und Materiallager eliminierte.

Wenn Lieferanten in Wertstromdiagramme eingebunden werden, lassen sich Engpässe und Redundanzen im gesamten Netzwerk leichter erkennen und beheben.

Fangen Sie klein an: Lean-Erfolg kommt von schnellen Erfolgen, nicht von aggressiven Umstrukturierungen

Einer der größten Mythen über Lean Manufacturing ist, dass es eine umfassende Transformation erfordert. In Wirklichkeit lebt Lean von schrittweisen Gewinnen.

Walter Odisho, ein ehemaliger leitender Angestellter bei Toyota, trieb von 2013 bis 2020 als Leiter der Bereiche Fertigung, Sicherheit und Qualität bei Boeing große Transformationsänderungen voran.

Odisho betonte, dass erhebliche Einsparungen nicht durch eine einzelne Maßnahme erzielt werden, sondern durch Dutzende kleiner Verbesserungen, die sich im Laufe der Zeit summieren.

Unternehmen, die neu in der Lean-Strategie sind, sollten zunächst einen Rundgang machen. Wo kommt es zu Verzögerungen? Wo warten Mitarbeiter oder wiederholen Schritte? Was geht bei der Übergabe verloren? Identifizieren Sie ein Problem. Beheben Sie es. Gehen Sie dann zum nächsten über. Das ist die Kernphilosophie von Lean: Eliminieren Sie Verschwendung, eine Lösung nach der anderen.

Wie KI die Wirkung von Lean in der Luftfahrt vervielfachen kann

Künstliche Intelligenz ist ein entscheidender Faktor für die schlanke Fertigung. Sie erkennt für das menschliche Auge unsichtbare Ineffizienzen, prognostiziert Engpässe im Vorfeld und optimiert die Ressourcenzuweisung in Echtzeit. Durch die Kombination von KI und Lean können Sie Verschwendung vermeiden und schneller reagieren, wenn sie auftritt.

Prädiktive Analysen prognostizieren Teileausfälle und weisen auf Wartungsbedarf hin, bevor es zu Ausfällen kommt. So werden Ausfallzeiten reduziert. KI-Vision-Systeme erkennen Defekte frühzeitig und reduzieren so Ausschuss. Und mit standardisierten Arbeitsabläufen ist KI noch leistungsfähiger, da konsistente Eingaben zu präziseren Vorhersagen führen.

Boeing und Lockheed Martin haben diese Kombination aus Lean- und KI-Ansatz bereits erprobt. Lockheeds Erfolg bei der F-16-Montage basierte auf der Standardisierung von Schritten, Abläufen und Lastverteilung und legte damit den Grundstein für die zukünftige Integration intelligenter Fertigungssysteme.

Lean über die Fabrik hinaus anwenden: Auch Büro- und Engineering-Workflows zählen

Lean geht über die Fabrikhalle hinaus und führt zu langsamen Genehmigungen, doppeltem Papierkram und Verzögerungen bei der Angebotserstellung und Vertragsverwaltung.

GE Aerospace setzte Lean ein, um die Bearbeitungszeit in seiner brasilianischen MRO-Werkstatt zu verkürzen. Dazu wurden die Büroabläufe aktualisiert und der Genehmigungsprozess für Kostenvoranschläge verbessert. Ein funktionsübergreifendes Team stellte fest, dass 24 Tage durch das Warten auf die Freigabe verloren gingen. Durch eine Wertstromanalyse (wiederum mit Haftnotizen) konnte diese Zeit auf 11 Tage reduziert werden – eine Verkürzung um fast 54 %.

Unternehmen, die Lean in ihren Support- oder Entwicklungsfunktionen einführen möchten, starten mit einem Kaizen-Event. Wählen Sie einen Prozess (z. B. die Kundenaufnahme oder die Erstellung eines Compliance-Berichts), strukturieren Sie jeden Schritt und identifizieren Sie, wo Mehrwert besteht und wo Wartezeiten bestehen. Ergreifen Sie anschließend Gegenmaßnahmen. Wiederholen Sie den Prozess regelmäßig und integrieren Sie ihn in den Unternehmensrhythmus.

Machen Sie den Materialfluss zum Wettbewerbsvorteil

Wenn Lean-Konzepte erfolgreich sein sollen, muss der Materialfluss zu einem zentralen Designaspekt werden und darf nicht nur nachträglich berücksichtigt werden. Im 777X-Programm von Boeing stand die Neugestaltung des Teiletransports durch die Anlage im Vordergrund. Der Schwerpunkt lag dabei auf Direktlieferungen und einer intelligenteren Reihenfolgeplanung, nicht nur auf der Auslieferung im Amazon-Tempo.

Diese Idee hat ihre Wurzeln im Toyota-Produktionssystem: Materialien sollten pünktlich, in der richtigen Ausrichtung und einbaufertig eintreffen. Dadurch wird Platz frei, die Lagerhaltungskosten werden reduziert und unnötige Transporte und Nacharbeit vermieden. Außerdem können Arbeiter (oder Roboter) wertschöpfende Arbeit verrichten, anstatt ungeordnete Behälter zu durchsuchen.

Bauen Sie funktionsübergreifende Teams auf, keine Silos

Lean-Manufacturing-Strategien für die Luftfahrt funktionieren nur, wenn funktionsübergreifende Teams gemeinsam Probleme lösen können. Im Celma-Werk von GE Aerospace gelang der Durchbruch bei den Durchlaufzeiten, weil Entwicklung, Kundendienst, Betrieb und Kunde als ein Team zusammenarbeiteten. Sie bildeten den Prozess gemeinsam ab, betrachteten Verzögerungen aus der Perspektive der anderen und entwickelten Gegenmaßnahmen, die das gesamte System und nicht nur ihre eigene Abteilung berücksichtigten.

In traditionellen Luft- und Raumfahrtunternehmen arbeiten Abteilungen oft isoliert. Die Technik optimiert möglicherweise nach Designvorgaben, ohne die einfache Montage zu berücksichtigen. Die Beschaffung wählt Teile möglicherweise allein nach den Kosten aus und ignoriert Lieferverzögerungen oder die Eignung für die Fertigung. Lean erfordert jedoch die Zusammenarbeit aller Funktionen, um den Arbeitsfluss und den Kundennutzen zu optimieren.

Am Anfang steht oft ein funktionsübergreifendes Wertstromteam. Geben Sie ihm die Befugnis, den aktuellen Stand zu hinterfragen und sicherzustellen, dass jeder den gesamten Prozess versteht und nicht nur die Rolle einer Abteilung. Nutzen Sie tägliche Stand-up-Meetings, visuelle Boards und Leistungskennzahlen, die an gemeinsame Ergebnisse gekoppelt sind.

Schaffen Sie eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung

Die effektivsten Lean-Luftfahrtunternehmen verlassen sich nicht auf ein einziges großes Transformationsprojekt. Sie behandeln Lean als alltägliche Denkweise, bei der Mitarbeiter auf allen Ebenen ihre Meinung äußern können.

Boeings Lean-Strategie reicht Jahrzehnte zurück, doch jüngste Bemühungen – wie die Einstellung von Toyota-Führungskräften und die Einführung stärkerer Standardisierung – zeugen von einem tieferen kulturellen Wandel. Effizienzgewinne erfolgen langsam, aber stetig und basieren auf einem Ethos ständiger Verfeinerung.

Sie brauchen kein Budget, um eine Lean-Kultur aufzubauen. Beginnen Sie mit einem Whiteboard, einem Problem und einem Brainstorming. Schaffen Sie einen sichtbaren Raum für kleine Verbesserungsideen. Machen Sie es zur Selbstverständlichkeit, Probleme anzusprechen und Lösungen schnell zu testen.

Nutzen Sie Lean, um die Widerstandsfähigkeit Ihrer Lieferkette zu stärken

Luftfahrtunternehmen kennen die Schwierigkeitenfragile LieferkettenVerspätete Lieferungen von Teilen, nicht passende Komponenten und überlastete MRO-Werkstätten (Wartung, Reparatur und Überholung) können dazu führen, dass Flugzeuge stillgelegt werden und Millionen verloren gehen. Lean Manufacturing hilft, indem es die Koordination zwischen Design, Beschaffung und Produktion verbessert.

Lockheed Martins Lean-Transformation umfasste die enge Zusammenarbeit mit Lieferanten, um Teile zu standardisieren und Abfall zu reduzieren. Durch die Einführung schlanker Logistikprinzipien wie Just-in-Time-Lieferung (JIT), Lieferantenintegration und Direktlieferung an die Produktionslinie reduzierte Lockheed seine Lagerbestände und verbesserte gleichzeitig die Lieferpünktlichkeit.

Luftfahrtunternehmen können diese Denkweise anwenden, indem sie:

Das Ziel besteht nicht nur darin, Kosten zu senken, sondern ein System aufzubauen, das sich an Störungen anpasst, anstatt unter ihnen zusammenzubrechen.

Design mit Blick auf die Montage

Die Konstruktionsphase verläuft häufig unabhängig von den Gegebenheiten in der Fertigung. Das ist eine große Quelle für Verschwendung. Ingenieure wählen möglicherweise Teile aus, die schwer zu installieren sind, Spezialwerkzeuge erfordern oder umständliche Bewegungen erfordern. All dies verlangsamt die Produktion und erhöht die Fehlerquote.

Bei Boeing forderte die Unternehmensleitung die Teams dazu auf, die „Bauqualität“ bereits in der frühen Phase des Flugzeugdesigns zu berücksichtigen. Für die 777X arbeiteten die Ingenieure eng mit den Fertigungsteams zusammen, um die Komplexität der Teile zu reduzieren, Automatisierung zu ermöglichen und die Materialsequenzierung an die Montageanforderungen anzupassen. Dies ermöglichte planbarere Produktionsabläufe und weniger Nacharbeiten.

Luftfahrtunternehmen können dies nachbilden, indem sie:

Führen Sie Kaizen-Events durch, um Engpässe zu beseitigen

Kaizen-Events sind fokussierte, kurzfristige Bemühungen zur Lösung spezifischer Prozessprobleme und ein Eckpfeiler von Lean. Während Kaizen in der Luftfahrt häufig in der Produktion angewendet wird, werden einige der größten Erfolge durch Prozesse wie Angebotserstellung, Inspektionen oder Genehmigungen erzielt.

Kaizen kann angewendet werden auf:

Jede vergeudete Minute in diesen Arbeitsabläufen trägt zu Verzögerungen, verpassten KPIs oder Kostenüberschreitungen bei. Kaizen bringt die richtigen Leute in einen Raum und behebt das Problem schnell.

Rationalisieren Sie mit Standardarbeit und visuellen Hinweisen

Konsistenz ist entscheidend. In der Luftfahrt, wo menschliches Versagen ein echtes Risiko darstellt, reduziert die Standardisierung bewährter Verfahren über Schichten, Teams und Standorte hinweg Fehler und verbessert die Sicherheit.

Boeings Umstellung auf Lean-Management im Toyota-Stil legt den Schwerpunkt auf Standardarbeit, selbst bei komplexen Montageaufgaben. Basierend auf seinen Erfahrungen bei dem japanischen Automobilhersteller entwickelte Waltera Odisho Methoden zur Reduzierung von Bewegungsverlusten in Roboter- und menschlichen Arbeitsabläufen und setzte sich für vereinfachte, wiederholbare Aufgaben in allen Produktionslinien ein.

Möglichkeiten zur Umsetzung:

Vorausschauende Wartung durch schlanke Fertigung ermöglichen

In der Luftfahrt ist jede Wartung teuer – doch die reaktive Wartung nimmt zu, insbesondere weil sie den Zeitplan durcheinanderbringt und ungeplante Anlagen wie IoT-Sensoren und KI-Systeme erfordert.

Lean-Prinzipien helfen Teams dabei, Rohdaten in Erkenntnisse für sinnvolle Handlungsoptionen umzuwandeln, indem sie den Datenfluss zwischen Entwicklung, Technikern und Versorgungsteams optimieren. Im MRO-Werk von GE Aerospace in Brasilien half Lean Mapping dabei, technische Schritte mit der Teilelogistik und Kostengenehmigung abzustimmen. So wurde sichergestellt, dass erkannte Probleme schnell und ohne Bürokratie oder Nacharbeit behoben werden konnten.

Durch Lean optimierte vorausschauende Wartung kann:

Reorganisieren Sie physische Layouts rund um den Fluss

In der traditionellen Fertigung folgt die Fabrikaufteilung oft historischen Präzedenzfällen oder funktionalen Arbeitsgruppen. In schlanken Umgebungen hingegen wird der physische Raum durch den Fluss bestimmt. Daher sind Menschen, Teile und Arbeitsplätze so organisiert, dass die Produkte jeden Schritt mit minimalen Übergaben oder Rückverfolgungen durchlaufen.

Sie können in Ihrer bestehenden Einrichtung starten

Ein schlankes Layout spart Zeit, verbessert die Sicherheit, reduziert den Lagerbestand und macht Abweichungen (wie fehlende Teile) sofort sichtbar.

Integrieren Sie digitale Zwillinge und Lean, um die Entscheidungsfindung in Echtzeit zu verbessern

Digitale Zwillinge, virtuelle Nachbildungen physischer Systeme, gewinnen in der Luftfahrt zunehmend an Bedeutung, von Designtests bis hin zur Wartungsplanung. Doch ein digitaler Zwilling allein garantiert keine besseren Entscheidungen. Lean-Prinzipien stellen sicher, dass diese Erkenntnisse nicht überdimensioniert oder isoliert, sondern schnell und praxisnah angewendet werden.

Bei Lockheed Martin wurden Lean-Praktiken mit digitalen Modellierungstools kombiniert, um Montagezyklen zu verkürzen, Kosten zu senken und Fehler zu reduzieren. Beispielsweise wurden visuelle Arbeitsanweisungen (ermöglicht durch digitale Zwillinge) mit Lean-Strategien für die Aufgabenzeit kombiniert, um sicherzustellen, dass jede Station die Produktionsziele erreichte, ohne die Teams zu überlasten.

Ein schlanker digitaler Zwillingsansatz bedeutet:

Klein anfangen, dann groß standardisieren

Viele der erfolgreichsten Lean-Transformationen beginnen mit einem einzigen Wertstrom und werden dann erweitert. Standardisieren Sie, was funktioniert, und skalieren Sie dann. Dies verhindert unnötigen Aufwand und späteren Widerstand gegen Veränderungen.

Lean Manufacturing ist keine einmalige Verbesserung oder ein Toolkit, das nur für die Fertigung gedacht ist. Es ist eine Denkweise, die Luftfahrtunternehmen in Design, Betrieb und Supportfunktionen anwenden können, um auf allen Ebenen Wert zu schaffen.

Unabhängig davon, ob Sie Haftnotizen verwenden, um Verzögerungen bei der Genehmigung zu vermeiden, oder Roboter, um die Montage zu optimieren, das zentrale Lean-Ziel ist dasselbe: Abfall reduzieren, Menschen respektieren und kontinuierlich Mehrwert liefern.

Wie führende Unternehmen der Luft- und Raumfahrtbranche gezeigt haben, trägt Lean Thinking zum Aufbau widerstandsfähiger, anpassungsfähiger Organisationen bei, die für die nächste Disruption bereit sind.

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