Volatile Märkte erfordern eine aufgeschlossenere Fertigung
Industrie 4.0 wird nun als Gegenentwurf als Revolution in der Fertigung positioniert. Der Ansatz soll als Vorbild dienen, wie die Massenfertigung auf die Forderungen eines modernen, internetgeprägten Marktes reagiert. Diese Marktentwicklungen verändern Produktnachfrage und Versandmechanismen über das hinaus, was einzelne IT-Systeme effektiv leisten können. Es wird erwartet, dass sich Betriebe anpassen, um viel schneller auf Nachfrageschwankungen reagieren zu können, während sie gleichzeitig eine hohe Produktivität erreichen. Dieser Wechsel kann bereits bei der Veränderung von der Großserie hin zu einer hohen Variantenvielfalt beobachtet werden: Erfolgreiche Produktionen mit hoher Variantenvielfalt beruhen auf der Sichtbarkeit von operativer Leistung, Ressourcenmanagement, der Optimierung von Produkten zusammen mit den Materialgemeinsamkeiten und der Wahl verschiedener Planungsabläufe, um die beste Entscheidung zu treffen. All das ist von der Verfügbarkeit genauer Produktionsdaten abhängig. Um auf eine ’nächste Stufe‘, wie sie die Vision von Industrie 4.0 aufzeigt, zu gelangen, müssen die grundlegenden Probleme hinter der Datenerfassung angegangen werden.
Informationen normalisieren und qualifizieren
Das erste Element eines qualifizierte Datenerfassungssystems ist der Produktionsplan. Alle aufgenommenen Ereignisse müssen im Zusammenhang mit dem Fertigungsprozess verstanden werden: Zum Beispiel soll die Platzierung und Anzahl von Leiterplatten im Wechsel- oder Wartungsmodus nicht interpretiert werden. Routine-Ereignis und Abschlussinformationen können dann von den Maschinen-Schnittstellen abgeleitet werden, von denen es drei Grundtypen gibt. Der erste ist eine Software-Schnittstelle, die Daten von Maschinen und Modulen erfasst. Der zweite ist eine Hardware-Schnittstelle, wie RS-232 oder Ethernet, die Daten direkt von der Maschine sammelt. Der dritte Typ ist eine ‚dumme‘ Schnittstelle, die keine Echtzeit-Information liefert und zusätzliche Hardware benötigt. Diese Schnittstelle kommt noch immer an vielen Stellen in den Produktionen vor, meist bei älteren Maschinen, Maschinen im Niedrigpreissegment und manuellen Prozessen. Verschiedene Strategien zur Datenerfassung sowie Hard- und Software-Komponenten sind erforderlich, damit diese Schnittstellen effektiv arbeiten. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
Unterschiedliche Interpretationen sind nötig, um die Maschinendaten zu normalisieren und einen qualifizierten Vorgang zu erhalten. Dazu kann eine Standard-Sprache und -Infrastruktur zwischen allen Arten von Prozessen aufgebaut werden, um Produktionsereignisse genauso wie Materialverbrauch, Bedienhandlungen und Prozesse aufzuzeichnen. Anschließend müssen die Beziehungen zwischen den Prozessen hergestellt werden: Wenn etwa eine Maschine innerhalb einer Linie aufgrund eines Materialerkennungsfehlers stoppt, müssen die anderen Maschinen auch anhalten. Die Ausfallzeit für die ganze Linie sollte als Materialfehler qualifiziert werden, auch wenn die Maschinen nur erkennen, dass die Versorgung der Leiterplatte gestoppt oder die Ausgabe blockiert wurde. Genauso ist die Qualifizierung von manuellen Eingaben erforderlich, am besten innerhalb des Produktionsprozesses.
Positive Effekte für Produktion und Planung
Auf dieser Datenbasis kann die Infrastruktur dann Informationen aus der Produktion für den Einsatz in vielen wertschöpfenden Anwendungen zur Verfügung stellen. So lassen sich etwa die Kosten für Materialinvestitionen und Logistik durch die Einführung von Just-in-time-Materiallieferungen (JIT) reduzieren. Auf Grund erhöhter Bestandsgenauigkeit lässt sich auch die Bestellung im Rahmen des ‚Material Requirement Planning‘ (MRP) verbessern. Die Kenntnis der genauen Produktionsabläufe wiederum erleichtert die Planung, etwa um Engpässe zu beseitigen. Auch die Nachverfolgung von Materialien, Produkten und Prozessen wird so unterstützt. Des Weiteren kann ein Qualitätsmanagement auf Basis von Feedback aus Test- und Reparaturprozessen gefördert werden. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
MES-Integrator und 360-Grad-Partner für optimierte Fertigung
Insgesamt kann so der Fokus bei Prozessgestaltung und Verbesserungsinitiativen über Produktion, Lieferkette, Qualität, Konstruktion und Planung hinweg auf den Nutzen für das Unternehmen gelenkt werden. Das wesentlichse Hindernis auf dem Weg dorthin bleibt aber die Bereitschaft, die Wirklichkeit der Produktion zu behandeln, um Probleme aufzudecken. Nur so können Verbesserungen nachhaltig – und ohne Schuldzuweisungen für vergangene Entscheidungen – nachhaltig etabliert werden. Und damit kann gleichzeitig eine Grundlage für die Einführung von Industrie 4.0-Elementen im Produktions- und Geschäftsprozessen entstehen.
