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Mobile Videoanalyse

Rüstzeiten unter der Lupe

Rüsten gehört zu den zeitintensivsten Stillstandsarten. Eine Verbesserung der Rüstzeiten leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung. Um dieses Potenzial zu nutzen, setzt die CPT Präzisionstechnik GmbH in der Produktion eine videogestützte Stillstandsanalyse ein: Rüstvorgänge werden hinsichtlich Ablauf und Zeitbedarf analysiert und dokumentiert, um anschließend Verbesserungsmaßnahmen einzuleiten.

Bild: CPT Präzisonstechnik

Qualität, Schnelligkeit und Präzision haben für die CPT Präzisionstechnik GmbH in Chemnitz Priorität. Denn die Zufriedenheit der Kunden ist für den Produzenten von Präzisionsteilen, der neben mittleren Stückzahlen zunehmend auch kleine Losgrößen und Prototypen fertigt, der zentrale Faktor. „Kunden erwarten heute mehr denn je eine Just-in-time-Belieferung. Sie wollen ihre Bestände reduzieren und on Demand produzieren. Für CPT bedeutet dies, sie müssen immer kleinere Losgrößen fertigen“, erläutert Dr. Wolfgang Günthel, der das Unternehmen als Berater auf dem Gebiet der Prozessorganisation unterstützt. Das bedeutet für das auf CNC-Dreh- und -Frästeile spezialisierte Unternehmen, dass es zu häufigeren Wechseln von Technologie und Werkzeugen kommt. Die Kosten der Rüstvorgänge verteilen sich dadurch auf eine geringere Anzahl an gefertigten Teilen – und es wird notwendig, sowohl die Rüstvorgänge als auch die Rüstzeiten zu verkürzen. Zur Sicherstellung ihrer hohen Qualitätsansprüche arbeitet CPT im Rahmen der Qualitätssicherung mit 3D-Messmaschinen, Messprojektoren und in besonderen Fällen mit einer auf Wärmeflussthermografie basierenden Messmethode. Entsprechend hohe Ansprüche stellt das Unternehmen auch an seine Fertigung und schaut besonders auf das Potenzial von Rüstzeitoptimierungen. Bei der Suche nach geeigneten Partnern und Werkzeugen für diese Aufgabe wurde der Betrieb auf die CCC Software GmbH aufmerksam. Das Leipziger Unternehmen bietet ein mobiles Videoanalysesystem an, das auf die Analyse und anschließende Umgestaltung von Rüstvorgängen unter Effizienzaspekten ausgelegt wurde.

Optimierung durch Systematisierung mittels SMED

Das dabei eingesetzte ‚Single Minute Exchange of Die‘-Verfahren (SMED) stammt aus der Automobilindustrie und wurde von Shigeo Shingo entwickelt, der maßgeblich an der Entwicklung des Toyota-Produktionssystem (TPS) beteiligt war. SMED misst den Stillstand der Maschinen vom letzten Gutteil des alten Fertigungsloses bis zum ersten freigegebenen Gutteil des neuen Fertigungsloses. Die auf diese Weise ermittelten Stillstandszeiten der Maschinen für den Produktionswechsel werden hinsichtlich des Ablaufs, der Schrittfolgen und des jeweiligen Zeitbedarfs detailliert und umfassend dokumentiert. Die Daten bilden die Grundlage der Analyse der vorhandenen Verbesserungspotenziale. Ansätze für eine deutliche Zeitverkürzung liegen in der Regel in der Trennung von Rüstvorgängen in solche, die als ‚interne‘ Arbeiten nur bei Stillstand beziehungsweise als ‚externe‘ Vorgänge ohne Stillstand der Maschine ausgeführt werden können. Das Ziel besteht dabei in der Überführung von internen in externe Rüstvorgänge. Zudem werden die Möglichkeiten zur Standardisierung von Rüstvorgängen ausgelotet, sowie Ansätze zur Beseitigung von Justierungen und einer Parallelisierung von Rüstvorgängen. Diese Methoden aus der SMED unterstützt die Videoanalyselösung des Software- und Beratungshauses. Ihren Ursprung nahm die mobile Videoanalyse im Sportbereich, dem zweiten Standbein des Anbieters. Im Spitzensport wird das Verfahren seit Jahren zur Unterstützung des Trainingserfolges eingesetzt. Durch gezielte Weiterentwicklungen in Zusammenarbeit mit Hochschulen steht die mobile Lösung seit Mitte des Jahre 2013 auch für den industriellen Einsatz zur Verfügung.

Objektive Analyse als belastbare Datenbasis

Vorhandene Verbesserungsmöglichkeiten zu erkennen, ist auch für erfahrene Mitarbeiter nicht immer einfach. „Gewohnheitsmäßig ablaufende Handgriffe werden oftmals nicht mehr überdacht und in Frage gestellt“, betont Günthel. Daher kann die Videoanalyse wirkungsvolle Unterstützung leisten: Die mobilen Kameras erfassen jeden Handgriff und machen ihn bewertbar. Die Rüstvorgänge an und in den Maschinen werden dazu mit mehreren Kameras parallel aufgezeichnet. Das Ergebnis ist Videomaterial, das den gesamten Rüstprozess vollständig und objektiv zeigt. Im Rahmen des Verfahrens können einzelne Sequenzen gekennzeichnet, im Nachhinein identifiziert, komplexe Abläufe zerlegt, nach bekannten Standard-Potentialen kategorisiert, zusammengestellt und verbleibende Abläufe neu sortiert werden. Zudem lässt sich der jeweilige Zeitwert der einzelnen Arbeitsschritte genau ermitteln und summieren. „Wir erhalten also nicht nur einen detaillierten Einblick in die tatsächlich ablaufenden Vorgänge, sondern wissen auch, wie lange wir dafür brauchen. Und last-but-not-least lassen sich die einzelnen Sequenzen im Nachgang neu zusammensetzen, so dass man einen optimierten Rüstvorgang quasi simulieren kann“, erläutert der Berater. So lassen sich erforderliche Veränderungen priorisieren und schrittweise umsetzen.



„Gewohnheitsmäßig ablaufende Handgriffe werden oftmals nicht mehr überdacht und in Frage gestellt“, sagt Managementberater Dr. Wolfgang Günthel (Bild). Entsprechend stelle die Videoanalyse von Produktionsabläufen eine wertvolle Hilfestellung für Produzenten wie CPT Präzisionstechnik dar, um Rüstvorgänge auf Basis detallierter Einblicke in die Arbeitsabläufe effizienter zu gestalten. Bild: Dr. Wolfgang Günthel

Suche nach konkreten Verbesserungsmaßnahmen

Die einzelnen Abläufe innerhalb des Rüstprozesses wurden im Hause CPT zusammen mit dem Produktionsteam besprochen und mit den Vorgaben abgeglichen, um im Detail Potenzial für Zeiteinsparungen zu identifizieren. Im Projektverlauf wurde beispielsweise festgestellt, dass ein mit dem Rüstvorgang beauftragter Mitarbeiter längere Zeit außerhalb des Rüstplatzes beschäftigt war. Anschließend ließen sich die zugehörigen Tätigkeiten analysieren und bei der Neugestaltung des Rüstens parallel zur noch laufenden Produktion planen, also zeitlich vorverlegen. Die Videoanalyse ergänzt auf diese Weise andere Verfahren der methodischen Verringerung der Rüstzeiten um wertvolle Informationen. In der Praxis zeigt sich zudem, dass sich Mitarbeiter an den Video-Auswertungen engagiert beteiligen: Die meisten Vorschläge für Zeiteinsparungen kommen von den Mitarbeitern selbst. Dies erhöht die Akzeptanz für erforderliche Veränderungen deutlich. Und da im Endeffekt die Mitarbeiter zielgerichteter und nicht schneller arbeiten sollen, wird der Einsatz der Videoanalyse als sinnvolle Methode zur Entwicklung der eigenen Leistungsfähigkeit gesehen. Schließlich geht es auch darum, die eigene Leistungsfähigkeit im Kreis der Kollegen unter Beweis zu stellen.

Unterstützung für die Mitarbeiter-Qualifizierung

Das Videomaterial lässt sich darüber hinaus zu Trainingszwecken einsetzen: Einzulernende Mitarbeiter können sich die aufgezeichneten Abläufe im Vergleich zu den optimierten Arbeitsschritten anschauen und sie sich auf diese Weise einprägen. So bleibt auch das Wissen von erfahrenen Kollegen erhalten und kann an neue Mitarbeiter weitergegeben werden, etwa wenn Einrichter das Unternehmen verlassen. Der in dieser Situation oftmals stattfindende Know-how-Verlust lässt sich damit vermeiden. Zusätzlich kann das Videomaterial zu Schulung von Produktionsmitarbeitern für die neue gestalteten Arbeitsabläufe eingesetzt werden. Anhand der Darstellung im Bewegtbild erkennen auch Kollegen außerhalb des Projektteams recht schnell, wo sich Verbesserungspotenzial ergibt und was sie dazu beitragen können, noch besser zu werden.

Einsatz ohne Auswirkungen auf die IT-Infrastruktur

Das mobile Videoanalysesystem kann an nahezu jedem Schritt innerhalb der Produktion ergänzend eingesetzt werden, um punktgenau zu unterstützen und Rüstvorgänge exakt zu analysieren. Das Ziel auch bei CPT lautet: Eine drastische Senkung der Stillstandszeiten und damit eine spürbare Steigerung der Effizienz in der Fertigung. Das Videomaterial zeigt Zeiteinsparungs-Potenzial auf, und dies in einer Detaillierung, die mit manuellen Analyse-Methoden nur schwerlich erreicht werden können. „Allein eine derartige Neuorganisation des Prozesses wirkt sich bereits spürbar auf eine Verkürzung der Rüstzeit aus. Sämtliche Potenziale für eine Rüstzeitoptimierung zu nutzen wird unsere Kosten senken und uns einen Vorteil im Wettbewerb verschaffen“, erklärt CPT-Geschäftsführerin Carmen Ahnert. Günthel ergänzt: „Ein Vorteil, der uns bei CPT sehr wichtig war – der Einsatz der mobilen Lösung ist unabhängig von der vorhandenen Infrastruktur.“


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