- Was ist der Hauptzweck der Manufacturing Readiness Level?
- Warum ist der Grad der Fertigungsreife für Wasserstoffsysteme und -komponenten, die in der Wasserstoffwirtschaft verwendet werden, so wichtig?
- Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 10 (MRL 10)?
- Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 9 (MRL 9)?
- Wie wird ein Manufacturing Readiness Level von 8 (MRL 8) definiert?
- Was versteht man unter einem Manufacturing Readiness Level von 7 (MRL 7)?
- Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 6 (MRL 6)?
- Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 5 (MRL 5)?
- Was besagt eine Manufacturing Readiness Level von 4 oder niedriger?
Was ist der Hauptzweck der Manufacturing Readiness Level?
Das Konzept “Manufacturing Readiness Level” (MRL) wird üblicherweise verwendet, um den Reifegrad der Produktionsbereitschaft für ein bestimmtes Produkt zu beschreiben. Die Qualität des Fertigungsprozesses für ein technisches Produkt wird im Allgemeinen in verschiedenen Phasen erreicht, beginnend mit den ersten Produktionsentwürfen bis hin zu einem vollständig optimierten Produktionsprozess als Endziel. In dem Bemühen um eine branchenübergreifende Vereinheitlichung wurden für die Bewertung der Produktionsqualität vereinbarungsgemäß mehrere Produktionsbereitschaftsstufen festgelegt.
Alle Produkte auf dem Hyfindr-Marktplatz sind nach ihrer Herstellungsreife kategorisiert, und eine Produktsuche kann nach dem MRL-Parameter gefiltert werden.
Warum ist der Grad der Fertigungsreife für Wasserstoffsysteme und -komponenten, die in der Wasserstoffwirtschaft verwendet werden, so wichtig?
Viele Produkte der wasserstoffbasierten Industrie sind noch nicht voll ausgereift, da die Produktionsmengen noch nicht das Niveau anderer Segmente der Energiewirtschaft erreicht haben. Brennstoffzellenmotoren und die Komponenten, die für den Bau moderner Wasserstoffsysteme benötigt werden, haben noch nicht die Größenvorteile, die im Bereich der herkömmlichen Verbrennungsmotoren oder Batteriesysteme bestehen. Unter diesen Rahmenbedingungen ist es für Konstrukteure und Ingenieure von größter Bedeutung, die Produktionsreife von Brennstoffzellenkomponenten zu kennen, sowohl was den Entwicklungsstand als auch was den Fertigungsstand betrifft.
In einem idealen Szenario würde man ein Brennstoffzellen- oder Wasserstoffsystem entwerfen, das nur aus Komponenten mit einem Technology Readiness Level von 9 (TRL 9) und einem Manufacturing Readiness Level von 10 (MRL 10) besteht. Dies würde bedeuten, dass das neu konzipierte System, auch wenn es noch keine derartigen Kriterien erfüllt, zumindest in anderer Hinsicht aus einer Technologie besteht, die in ihrer Betriebsumgebung erprobt ist und mit schlanken Produktionsverfahren in Serie gefertigt wird. Der Schwerpunkt kann nun auf der Verbesserung der Qualität des neu konzipierten Systems liegen. Jegliche Prüfung eines solchen Systems wird im Hinblick auf die Ursachenanalyse wesentlich einfacher. Einige Komponenten des Wasserstoffsystems können von anderen Energiesystemen übernommen werden, aber wenn man sich der eigentlichen Brennstoffzelle innerhalb des Brennstoffzellensystems nähert, sind Komponenten der Kategorien TRL 9 und MRL 10 immer noch eine Seltenheit.
Der hyfindr. com-Marktplatz macht Ingenieuren und Einkäufern gleichermaßen das Leben leicht, indem er die Produktreife identifiziert und jedes Produktangebot mit seinem Reifegrad registriert. Anbieter, die ihre Produkte auf dem hyfindr.com-Marktplatz anbieten, verpflichten sich, diese Kriterien auf dem neuesten Stand zu halten.
Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 10 (MRL 10)?
Ein Fertigungsbereitschaftsgrad von 10 (MRL 10) bedeutet im Allgemeinen, dass die Produktion in vollem Umfang nachgewiesen wurde und schlanke Produktionsverfahren eingeführt worden sind. Eine Organisation muss in der Lage sein, alle nachstehenden Fragen mit “JA” zu beantworten, um diese Bewertung zu verdienen:
- Wird das System, das Bauteil oder der Gegenstand in voller Stückzahl produziert?
- Sind die Technologien auf eine technologische Bereitschaftsstufe von mindestens 9 (TRL 9) gereift?
- Ist diese Fertigungsstufe normalerweise mit der Produktions- oder der Erhaltungsphase des Beschaffungslebenszyklus verbunden?
- Erfüllt das System, die Komponente oder der Artikel in der Serienproduktion alle Anforderungen an Technik, Leistung, Qualität und Zuverlässigkeit?
- Werden alle Materialien, Fertigungsprozesse und Verfahren nach Six Sigma (6σ) oder einer anderen geeigneten Methode für das Qualitätsmanagement kontrolliert? Gilt dies auch für die in der Produktion eingesetzten Kontroll- und Prüfmittel?
- Entsprechen die Stückkosten für die Produktionsrate den Zielvorgaben, und reicht die Finanzierung für die Produktion mit den erforderlichen Raten aus?
- Sind die Praktiken der schlanken Produktion gut eingeführt und werden die Prozesse kontinuierlich verbessert?
Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 9 (MRL 9)?
Ein Herstellungsbereitschaftsgrad von 9 (MRL 9) bedeutet im Allgemeinen, dass der Herstellungsprozess validiert wurde. Eine Organisation muss in der Lage sein, alle nachstehenden Fragen mit “JA” zu beantworten, um diese Bewertung zu verdienen:
- Arbeitet die Produktionslinie auf dem gewünschten ursprünglichen Sigma-Niveau?
- Ist die Produktionsleistung stabil?
- Ist das Design stabil und erfordert nur wenige oder gar keine Designänderungen?
- Werden alle Fertigungsprozesse nach Six Sigma (6σ) oder einem anderen geeigneten Qualitätsmanagementverfahren kontrolliert?
- Wurden Bedenken hinsichtlich der Erschwinglichkeit bei der Erstproduktion berücksichtigt, ebenso wie bei den evolutionären Beschaffungsmeilensteinen?
- Betragen die Kostenschätzungen < 110 % der Kalkulationsziele oder wurden die Kalkulationsziele erreicht (z. B. Design-to-Cost-Ziele (DTC))?
Wie wird ein Manufacturing Readiness Level von 8 (MRL 8) definiert?
Ein Fertigungsbereitschaftsgrad von 8 bedeutet im Allgemeinen, dass der Reifegrad des Fertigungsprozesses nachgewiesen wurde. Ein Hersteller oder Lieferant müsste alle nachstehenden Fragen mit “JA” beantworten können, um die Einstufung “MRL 8” zu verdienen:
- Weisen die Herstellungsverfahren akzeptable Ausbeute- und Produktivitätswerte für eine Pilotproduktionslinie auf?
- Wurden alle Designanforderungen erfüllt?
- Ist der Herstellungsprozess gut bekannt und unterliegt er der 3-Sigma-Prozesskontrolle oder einem vergleichbaren Qualitätsbewertungsverfahren?
- Da minimale Investitionen in Maschinen und Werkzeuge angestrebt werden, wurde eine Demonstration von Maschinen und Werkzeugen in der Produktionsumgebung durchgeführt?
- Sind alle für die Produktion benötigten Materialien leicht verfügbar?
- Kostenschätzungen < 125% der Kostenvorgaben (z.B. “Design-to-Cost” (DTC) Ziele für LRIP erfüllt)?
Was versteht man unter einem Manufacturing Readiness Level von 7 (MRL 7)?
Ein Fertigungsbereitschaftsgrad von 7 (MRL 7) bedeutet im Allgemeinen, dass ein Prototyp des Fertigungsprozesses vorhanden ist. Um diese Einstufung zu erreichen, muss eine Organisation alle unten aufgeführten Fragen mit “JA” beantworten können:
- Wurde das Prototypensystem auf Soft-Tooling-Basis gebaut und wurden erste Sigma-Levels festgelegt?
- Wurde die Bereitschaft für die Erstproduktion in kleinen Stückzahlen (LRIP) erreicht?
- Gibt es einen signifikanten Rückgang der erforderlichen Konstruktionsänderungen?
- Wurden die Prozesswerkzeuge sowie die Inspektions- und Testgeräte in der Produktionsumgebung vorgeführt?
- Werden die Herstellungsverfahren im Allgemeinen gut verstanden?
- Haben sich die Maschinen und Werkzeuge bewährt?
- Wurden die Werkstoffe zunächst in der Produktion nachgewiesen, und wurden die Herstellungsprozesse und -verfahren zunächst nachgewiesen?
- Wurden die “Design-to-Cost”-Ziele (DTC) validiert?
Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 6 (MRL 6)?
Ein Fertigungsbereitschaftsgrad von 6 (MRL 6) bedeutet im Allgemeinen, dass das Prototyping kritischer Fertigungsprozesse abgeschlossen ist. Ein Hersteller oder Lieferant muss alle folgenden Fragen mit “JA” beantworten können, um diese Bewertung zu erhalten:
- Wurden kritische Fertigungsprozesse als Prototypen entwickelt?
- Wurden Ziele für die Verbesserung der Erträge festgelegt?
- Sind der Prozess und die Werkzeuge ausgereift?
- Kommt es immer noch häufig zu Designänderungen?
- Wurden die Investitionen in Maschinen und Werkzeuge ermittelt?
- Wurden Qualitäts- und Zuverlässigkeitsniveaus ermittelt?
- Wurde das “Design-to-Cost” (DTC) ermittelt?
- Wurde der Betrieb der Pilotproduktionslinie nachgewiesen?
Was bedeutet ein Manufacturing Readiness Level von 5 (MRL 5)?
Ein Fertigungsbereitschaftsgrad von 5 (MRL 5) bedeutet im Allgemeinen, dass ein Fertigungsverfahren lediglich entwickelt wurde. Um in dieses Rating eingestuft zu werden, muss eine Organisation alle unten aufgeführten Fragen mit “JA” beantworten:
- Haben Handelsstudien und Laborexperimente zur Entwicklung von Schlüsselherstellungsprozessen und ersten Sigma-Stufen geführt?
- Wurden vorläufige Montageabläufe für die Fertigung ermittelt?
- Werden Prozess-, Werkzeug-, Prüf- und Testgeräte entwickelt?
- Gibt es wesentliche technische und gestalterische Änderungen?
- Wurden Qualität und Zuverlässigkeit noch nicht festgelegt?
- Wurden die Werkzeuge und Maschinen nur im Labor vorgeführt?
- Physikalische und funktionale Schnittstellen wurden nicht vollständig definiert?
Was besagt eine Manufacturing Readiness Level von 4 oder niedriger?
Die MRL-Einstufung von 4 oder weniger bedeutet, dass das Herstellungsverfahren noch nicht einmal entwickelt ist. Produktauflistungen der MRL-Stufe 4 oder darunter sind daher für den hyfindr.com-Marktplatz der Wasserstoffindustrie nicht relevant.
Der MRL – Manufacturing Readiness Level – ist in Normen definiert, die eine weltweite Vergleichbarkeit der Qualität von Bauteilen ermöglichen sollen. Das bekannte DOD-Manufacturing Readiness Level Deskbook wurde ursprünglich entwickelt, um die Einhaltung von Vorschriften bei Produktionsprozessen im Verteidigungsbereich zu gewährleisten, ist aber inzwischen eine weit verbreitete Ressource für die Bewertung der TRL MRL-Stufen. Ingenieure auf der ganzen Welt, die die geforderte Fertigungsbereitschaft erreichen wollen, beziehen sich bei ihren Bemühungen um eine kontinuierliche Verbesserung auf die MRL-Definitionen im MRL-Deskbook des Verteidigungsministeriums, um die Geschäftskontinuität zu gewährleisten und die allgemeine betriebliche Effizienz zu erhalten. Ein gründliches Verständnis der MRL-Werte und der Art und Weise, wie diese erreicht werden können, führt im Allgemeinen zu erheblichen Synergieeffekten bei der Kostenanalyse, der Einrichtung wirksamer Kontrollsysteme und der Systemintegration.
Weitere Informationen finden Sie unter den unten aufgeführten Quellen:
Letzte Aktualisierung: 15.1.2023