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Dezentrale Feinplanung am Terminal

Der Schlupf zwischen Planung und Realität

Bei der Fertigungsplanung mit endlichen Ressourcen kann ein Schlupf zwischen Planung und Realität entstehen, wenn Arbeitsschritte – etwa bei der Instandhaltung – keinem festen Rhythmus folgen. Im Rahmen der Forschungsprojekte Agilita und Celeritas wurde an Lösungen für dieses Problem gearbeitet. Herausgekommen ist eine Methode, nach welcher der geplante Produktionsablauf auf Werker-Terminals simuliert und visualisiert wird. Werker können Abweichungen zeitnah erkennen und korrigierend eingreifen, indem sie simulierte Abläufe bremsen oder beschleunigen.

Die Komponenten des agentenbasierten MES synchronisieren sich über Rundrufe (Broadcast) im Sekundenrythmus. Dadurch sind Änderungen an einem Arbeitsplatz sofort überall bekannt und jeder Agent kann entsprechend seines Arbeitsauftrages darauf reagieren. Bild: MFP

Der One-Piece-Flow, auch mitarbeitergebundener Arbeitsfluss genannt, bietet bei einer schlanken Fertigung – etwa nach dem Toyota-Produktionssystem – meist deutliches Optimierungspotenzial. Die Produktionssteuerung rückt hierbei schnell in den Vordergrund und damit die Wechselwirkung von Feinplanung und tatsächlichem Arbeitsablauf. Die Kunst besteht darin, die vielfältigen, teilweise wechselnden und zeitvarianten Arbeitsschritte so zu verzahnen, dass die Durchlaufzeiten minimiert werden. Hier können Ansätze zur Dezentralisierung aus Industrie 4.0-Szenarien ihr Potenzial ausspielen. Mit ‚intelligenten‘ Werker-Terminals kann die Feinplanung durch Eingaben vor Ort auf den neusten Stand gebracht werden. Aus dem Zusammenspiel von Werker und Planer kann eine Produktionssteuerung entstehen, die unmittelbare Reaktionen auf Veränderungen gestattet.

Industrie 4.0 muss ihren Nutzen beweisen

Der Begriff Industrie 4.0 mag allgegenwärtig sein, in der Produktionssteuerung ist davon meist noch nicht viel zu sehen. Solange entsprechende Technologien ihren Nutzen noch beweisen müssen, gehen viele Unternehmen erst einmal konservativ und pragmatisch vor. Allerdings gibt es Bereiche in der Produktionssteuerung, in denen herkömmliche Ansätze keine zufriedenstellenden Lösungen bieten, weil die Arbeitsprozesse zeitlich variieren und die klassischen Optimierungsstrategien über die Nachführung einer zentralen Feinplanung zu langsam sind und zu viel Spiel lassen. Es entsteht ein Schlupf zwischen Planung und Realität, der oft erst mit dem Abschluss eines Auftrages erkannt wird. Dann ist es natürlich zu spät, um korrigierend einzugreifen.

Die Stärke von Industrie 4.0-Konzepten

Das Konzept der Industrie 4.0 basiert auf Kommunikation der Maschinen und anderer Produktionsmittel untereinander, wobei diese Komponenten als sogenannte cyberphysische Systeme (CPS) in Zukunft mit mehr ‚Intelligenz‘ ausgestattet sind. Das ermöglicht Entscheidungen direkt am Ort des Geschehens mit kurzer Reaktionszeit. Aus Sicht der Produktionstechnik ist die Nähe zur Kanban-Steuerung offensichtlich, wobei deren ‚Zettelwirtschaft‘ durch die Kommunikation im ‚Internet der Dinge‚ ersetzt wird. Das führt schließlich zu selbststeuernden Anlagen, die von außen nur noch überwacht und mit Parametern zur Optimierung versehen werden.


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