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Produktion 'just-in-time'

Abläufe der variantenreichen Fertigung beherrschen

Mehr als in anderen Bereichen der Industrie hängt der wirtschaftliche Erfolg einer variantenreichen Fertigung kleiner Serien oder spezieller Baugruppen von einem umfassenden Produktionsmanagement ab: Die komplexen Zusammenhänge von Materialverfügbarkeit, Fertigungskapazitäten und Terminabhängigkeiten müssen effizient in eine Feinplanung überführt werden. Bereits ab einer Hand voll hochwertiger CNC-Maschinen ist daher der Einsatz flexibler Software ein wichtiger Erfolgsfaktor.

Bild: Sack EDV Systeme

Wer die Fertigung von Prototypen, einzelnen Bauteilen, kleinen Serien und Baugruppen manuell plant, lässt sich mit einem Jongleur vergleichen. Seine ‚Bälle‘ sind die Parameter eines Auftrags, die vom Material- und Vorproduktbestand über die Verfügbarkeit von Zeichnung, NC-Programm und Werkzeugen bis zu Maschinenkapazitäten und Personalressourcen reichen. Gleichzeit muss geklärt werden, ob Fremdvergaben wie Veredelungen pünktlich abgeschlossen, die Terminvorgaben, Qualitäts- und Liefervorschriften des Kunden erfüllt werden. Wenn dem Verantwortlichen nur einer dieser Bälle entgleitet, ist der wirtschaftliche Erfolg gefährdet. Diesem Risiko steht ein scheinbar geringer Gewinn gegenüber: Bestenfalls wird störungsfrei produziert.

Erfolgspotenzial der Produktionsprozesse nutzen

Immer mehr Betriebe lösen daher die manuelle Plantafel, das Sortieren von Arbeitskarten und ‚Schnellschüsse‘ ohne realistische Prüfung der Auswirkungen nach und nach durch spezialisierte IT-Systeme ab. Ergänzend zum Enterprise Resourc Planning-System (ERP) und auf der gleichen Datenbasis kommen dabei auch Manufacturing Execution-Systeme (MES) wie das von der Sack EDV-Systeme GmbH entwickelte Promexs zum Einsatz. Ein solcher Fertigungsleitstand optimiert die Produktionsreihenfolge, visualisiert Aufträge und Kapazitäten und ermöglicht einfache und sichere Umplanungen. Die grafische Plantafel macht Auswirkungen auf andere Aufträge in Echtzeit sichtbar. So lassen sich Verfügbarkeiten von Ressourcen analysieren, Durchlaufzeiten und vorgesehene Liefertermine simulieren. Bereichsterminals in der Fertigung unterstützen den reibungslosen Arbeitsablauf und schnellen Rückfluss von Informationen in die Planungsebene. So können Planer die mehrdimensionalen Bezüge der Fertigungsfeinplanung in den Griff bekommen und den ‚IT-Werkzeugkasten‘ außerdem einsetzen, um die Produktivität zu verbessern.

Durchlaufzeiten von Aufträgen minimieren

Gerade in der variantenreichen Fertigung gelten für jeden einzelnen Auftrag individuelle Ziele und Prioritäten, die von der Software berücksichtigt werden müssen. Mit einer ‚Just-in-time‘-Strategie lassen sich etwa bei materialintensiven Aufträgen geringe Lagerkosten und höhe Termintreue erreichen. Roh- oder Vormaterial wird dazu so spät wie möglich bestellt; die Bearbeitungstermine werden mittels Vor- oder Rückwärtsterminierung auf eine möglichst kurze Durchlaufzeit hin optimiert. Mit einer Strategie zur Rüstoptimierung lassen sich gleichartige Teile oder Baugruppen über einen bestimmten Zeitraum je Arbeitsgang zusammenfassen. Sie werden den passenden Fertigungseinrichtungen zugeordnet, auf denen die entsprechenden Werkzeuge bereits gerüstet sind. So lassen sich die Rüstkosten, die gerade bei kleinen und mittleren Stückzahlen einen hohen Anteil der Fertigungskosten ausmachen, wirkungsvoll senken.

Materialbedarf und Abhängigkeiten im Blick

Weitere Unterstützung bietet die IT-gestützte Visualisierung von Fertigungsprozesse von kompletten Baugruppen in ihren Abhängigkeiten: In einer Produktionsliste können einzelne Arbeitsgänge per ‚Drag-and-drop‘ umgeplant werden. Innerhalb der Baugruppen können Abhängigkeiten verschoben oder aufgelöst werden. Anschließend wird die Feinplanung anhand der neuen Struktur automatisch optimiert. Gerade im Maschinen- und Anlagenbau können komfortable Planungsroutinen in Verbindung mit individuellen Eingriffsmöglichkeiten so die Wirtschaftlichkeit ebenso wie die Termintreue erhöhen.

Materialengpässe beispielsweise führen häufig zu Stillstandszeiten, welche die Maschinenauslastung negativ beeinflussen und Terminverschiebungen zur Folge haben. Eine rechtzeitige, automatische Prüfung der Materialverfügbarkeit mit dem MES kann dem entgegen steuern: Für jeden einzelnen Auftrag wird ermittelt, ob das notwendige Material zum geplanten Produktionsstart vorhanden ist. Dabei werden nicht nur die Lagerbestände, sondern auch offene Bestellungen termingenau berücksichtigt. So lassen sich rechtzeitig Nachbestellungen oder Planungsänderungen auslösen. Die Materialverfügbarkeit lässt sich ebenso über alle Aufträge hinweg kontrollieren. Wenn Material fehlt, werden betroffene Aufträge in der Fertigungsreihenfolge zurück terminiert. Eine systematische Planung mit Informationsrückfluss aus der Fertigung in Echtzeit ermöglicht wesentlich genauere Terminaussagen gegenüber dem Kunden.

Datenübernahme aus der Fertigungssimulation

Das System des Stuttgarter Anbieters stellt dazu eine zusätzliche Funktion zur Verfügung: Ohne eigens einen Fertigungsauftrag anzulegen, können ‚virtuelle Aufträge‘ als Simulation eingeplant und die errechneten Liefertermine direkt in Angebote übernommen werden. Dann können auch potenzielle Aufträge, farblich besonders gekennzeichnet, in Planungsszenarien berücksichtigt werden. Die Darstellung per Bildschirm-Plantafel gestattet schnellen Überblick zum Geschehen auf der Fertigungsebene: In der linken Spalte werden sämtliche Kapazitäten angezeigt, in Zeitstrahlen nach rechts sind die einzelnen Fertigungsschritte in verschiedenen Statusfarben abgetragen.

Durch Setzen eines Plankennzeichens lassen sich langwierige Bearbeitungen etwa auf das Wochenende verschieben, freie Kapazitäten für Eigenproduktion oder Vorarbeiten nutzen und überflüssige Schichtzuschläge durch vorausschauende, exakte Planung vermeiden. Auch die Auswirkungen einer manuellen Umplanung lassen sich so schnell erkennen. Damit gewinnen Arbeitsplaner die Flexibilität, kurzfristige Schnellschüsse ohne negative Konsequenzen für die Wirtschaftlichkeit und Termintreue anderer Aufträge einplanen zu können. Wird eine Änderung per ‚Drag-and-drop‘ gespeichert, wird die neue Fertigungsreihenfolge sofort an die Bereichsterminals in der Fertigung gemeldet. Arbeitsplaner, Betriebsleiter und Unternehmer werden so bei ihren mittelfristigen Planungsaufgaben unterstützt.

Drohende Produktionsengpässe lassen sich durch den Einsatz der Feinplanungslösung ebenso vorausschauend erkennen, wie mangelnde Kapazitätsauslastung oder zu geringe Ressourcen. Änderungen des Schichtbetriebs und Schichtpläne können rechtzeitig bekannt gegeben und mit den Mitarbeitern besprochen werden. Dadurch kann der Planer rechtzeitig Alternativkapazitäten suchen, und so unnötige Engpässe vermeiden.

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