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Steuerungselemente für die Fertigung

Kennzahl-gestützte Produktionssteuerung

Steuerungselemente für die Fertigung

Kennzahlen aus der laufenden Produktion stellen ein wertvolles Steuerungselement dar, um die Effizienz kontinuierlich zu verbessern. Mit ihren Funktionen können gut integrierte Shopfloor-Anwendungen helfen, aus großen Datenmengen aussagekräftige und verwertbare Informationen zu generieren.

Bild: MPDV Mikrolab

Nutzgrad, Overall Equipment Effectiveness (OEE), Ausschussrate und Mitarbeiterproduktivität – das alles sind Kennzahlen, mit denen ein Unternehmen die Effizienz der eigenen Fertigung bewerten kann. Zunächst muss jedoch entschieden werden, welche die richtigen Kennzahlen sind und was zu tun ist, wenn eine Kennzahl nicht das gewünschte Ziel erreicht. Zudem gilt es sicherzustellen, dass die Datenquellen zur Berechnung der Kennzahlen zuverlässig sind. Fragen wie diese gilt es innerhalb des Themenkomplexes ‚Management Support‘ zu beantworten. Mitarbeiter in allen Unternehmensebenen brauchen belastbare Informationen etwa in Form von Kennzahlen und Auswertungen, um darauf basierende Entscheidungen zu treffen und geeignete Maßnahmen einzuleiten. Wer über den aktuellen Wissensstand und die zugrundeliegenden Zusammenhänge verfügt, hat auch die Möglichkeit, gezielt in Prozesse einzugreifen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass jede Entscheidungsebene dafür die jeweils passenden Kennzahlen und Auswertungen benötigt.

Bedarfsgerechte Informationen bereitstellen

Die Auswahl an zur Verfügung stehenden Kennzahlen ist sehr umfangreich, daher sollten diese Führungsinstrumente gezielt ausgewählt werden, um an der richtigen Stelle für die richtige Zielgruppe die entscheidenden Informationen zu liefern. Den Werker in der Produktion interessieren beispielsweise wirtschaftliche Daten in der Regel nicht, er möchte dagegen Informationen zu der von ihm erbrachten Leistung oder dem produzierten Ausschuss, weil er nur diese Werte direkt beeinflussen kann. Das Management hingegen interessiert sich für übergeordnete Kennzahlen, aus denen sich die aktuelle Produktivität und weiterführend die Wettbewerbsfähigkeit ablesen lassen. Die Unternehmensziele werden somit über Kennzahlen auf Abteilungen, Arbeitsbereiche und Zielgruppen heruntergebrochen. Auf diese Weise entsteht zum Erreichen der Unternehmensziele ein Regelkreis, der auf jeden Unternehmensbereich angewendet werden kann.

Ursache und Wirkung im Blick behalten

Um auf der Basis von Kennzahlen richtige Entscheidungen treffen zu können, braucht es eine geeignete Darstellung des Wertes und vor allem die Kenntnis der Zusammenhänge. Bemerkt ein Fertigungsleiter einen Rückgang der OEE, so kann dies aufgrund der Berechnung dieser Kennzahl unterschiedliche Ursachen haben. Um diese zu ergründen, ist ein Blick auf die Formel zur OEE nötig: Verfügbarkeit mal Qualität mal Leistung. Eine sinkende OEE kann also im Wesentlichen drei Ursachen haben: weniger Verfügbarkeit – also häufige Maschinenstillstände und somit weniger Hauptnutzungszeit als geplant oder schlechtere Qualität, also mehr Ausschuss. Als dritte Ursache kommt eine Verringerung der Leistung in Frage, was auf insgesamt längere Zykluszeiten als geplant zurückzuführen ist. Sind ausreichend Informationen vorhanden, können Verantwortliche sehr schnell einen Überblick gewinnen, welche Ursachen tatsächlich zur aktuellen Situation geführt haben, um kurzfristig und angemessen zu reagieren. Die Kennzahl OEE sowie deren Bestandteile dienen dabei einerseits der Kontrolle der Zielerreichung und andererseits der Vergleichbarkeit von Maschinen, Abteilungen oder Werken untereinander. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Basisdaten zur Berechnung der OEE jeweils identisch sind.

Wichtige Kriterien für Kennzahlen

Für eine konsistente Kommunikation über alle Unternehmensebenen hinweg müssen die jeweils genutzten Kennzahlen auf einer gemeinsamen Datenbasis aufbauen. Die mit einem Manufacturing Execution System (MES) erfassten Daten – zum Beispiel Produktionsmengen – werden daher verdichtet, mit anderen Daten kombiniert und zielgruppengerecht als Kennzahlen angezeigt. So sieht der Werker direkt die produzierte Menge und sein Meister die OEE, die daraus und aus anderen Daten berechnet wurde. Zudem ist die Aktualität der ausgewerteten Informationen von großer Bedeutung. Dabei ist zu beachten, dass manche Kennzahlen einen aktuellen Zustand abbilden und andere einen fest definierten Zeitraum betrachten. Zeitraumbezogene Kennzahlen, wie Produktivität, sind in der Regel erst nach Ablauf des jeweiligen Intervalls aussagekräftig, wohingegen Echtzeitkennzahlen zu einem beliebigen Zeitpunkt betrachtet werden können, zum Beispiel bei der Qualität. Wichtige Kriterien einer Kennzahl sind Aktualität, Nachvollziehbarkeit, Konsistenz, Eindeutigkeit und Vergleichbarkeit.




Unternehmensziele lassen sich über Kennzahlen auf Abteilungen, Arbeitsbereiche und Zielgruppen herunterbrechen. Der Weg zum Erreichen dieser Ziele lässt sich als Regelkreis verstehen, der auf die meisten Unternehmensbereiche angewendet werden kann. Bild: MPDV Mikrolab

Wenige Kennzahlen reichen meist schon aus

Die Erfahrungen haben gezeigt, dass sich in den meisten Fertigungsunternehmen eine Auswahl weniger Kennzahlen bewährt. Dazu gehören unter anderem der Nutzgrad, Rüstgrad, Leistungsgrad, die Maschinenbelegung, Personalbelegung, Ausschussquote, Ausbringquote sowie die Overall Equipment Effectiveness inklusive der Werte Leistung, Qualität und Verfügbarkeit. Diese Kennzahlen sind im VDMA-Einheitsblatt 66412 eindeutig definiert und erfüllen so die Kriterien der Standardisierung und Vergleichbarkeit.

Je nach Anwendungsbereich kann sich auch die Nutzung unterschiedlicher MES-Anwendungen zur Darstellung von Kennzahlen anbieten. MPDV bietet hierfür beispielsweise im Hydra-Office Client detaillierte Auswertungen von Ausschussquote, Prozessfähigkeit (CP) oder Mitarbeiterproduktivität. Für den mobilen Einsatz direkt in der Fertigung und den Überblick über Nutzgrade sowie Produktionsstillstände stellt das Software-Haus mit den Smart MES Applications Werkzeuge zur Nutzung auf Smartphones oder Tablets zur Verfügung. Das MES-Cockpit dagegen unterstützt eine übergreifende und langfristige Planung und Beobachtung im Management: Hierzu bieten sich sowohl zeitliche Betrachtungen von Beleggrad und Rüstgraden als auch Vergleiche unterschiedlicher Abteilungen beziehungsweise Werke an.

Von der Shopfloor-IT zur Datendrehscheibe

Echtzeitfähige MES-Software kann aus aktuellen Daten aussagekräftige Kennzahlen zur Verfügung stellen. Diese können die Basis für eine unmittelbare Steuerung des Fertigungsablaufs bilden. Doch spätestens mit dem Eintritt in das Industrie 4.0-Zeitalter reicht es in vielen Fällen nicht mehr aus, sich bei der Betrachtung von Effizienz rein auf die Produktion zu beschränken. Um einen Blick auf das große Ganze zu erlangen, gilt es Daten aus anderen Systemen mit denen aus dem MES zusammenzuführen. Wichtig für den Import von Daten aus Fremdsystemen sind ausfallsichere und möglichst standardisierte Schnittstellen, um den reibungslosen Datenaustausch sicherzustellen. So integrierte Daten können im Anschluss wieder in die Auswertungen einfließen, um die Entscheidungen von Werkern und Management umfassender zu unterstützen.

Steuerungsinstrument für die Produktivität

Schon heute können sich Manager bei ihren Entscheidungen auf aussagekräftige Auswertungen und Kennzahlensysteme stützen. Als Basis dafür bieten sich integrierte MES-Lösungen mit standardisierten Schnittstellen an, da sich in den Systemen Daten dezentral erfassen und systemübergreifend verarbeiten sowie aufbereiten lassen. Die Integrationstiefe hat dabei maßgeblichen Einfluss auf die Eignung einer MES-Anwendung zur zentralen Informations- und Datendrehscheibe auf dem Shopfloor. Mit dem notwendigen Wissen angereichert, bieten die Systeme Fertigungsleitern ein wirkungsvolles Instrument zur Steuerung der Produktivität. Aussagekräftige Kennzahlen stellen für diese Aufgabe einen wichtigen Baustein dar.