Bild: Ruhr Universität Bochum/Projekt reBOP
Produktionsfaktor Kosteneffizienz
Je höher die nach Kostenaspekten, gewichtete Effizienz, desto optimaler läuft der Prozess ab. Die Effizienz ist hier als Nutzzeit geteilt durch Gesamttaktzeit definiert. Ein Prozess arbeitet somit effizient, wenn die Nutzzeit sich an die gesamte Taktzeit annähert. Die Maschinen innerhalb der Anlage können ihre Effizienz durch Erhöhung der wertschöpfenden Tätigkeiten verbessern. Zur Berechnung der Effizienz wird die Verteilung der Taktzeiten aus den Simulationsergebnissen verwendet. Der ungewichtete Verlauf der Effizienz der einzelnen Stationen verdeutlicht, dass die Effizienz einzelner Stationen über den Verlauf der Optimierung deutlich sinkt.
Der Grund dafür liegt in den durchgeführten Optimierungsschritten, da auf Bearbeitungsschritte im Gesamtprozess teilweise verzichtet wurde, um andere Komponenten zu optimieren. Die weiteren Stationen steigern aufgrund der geringeren Taktzeit ihre Effizienz, weil die wertschöpfenden Anteile zunehmen. Die Gewichtung der Effizienz wird durchgeführt, um die Prozessveränderungen bezogen auf die Kosten besser beurteilen zu können. Zur Gewichtung werden Maschinenstundensätze verwendet. In diesen Faktor sind im ersten Modellierungsschritt noch die Kosten für Energie mit eingeschlossen. Die gekoppelten Stundensätze werden in der Firma noch als Grundlage herangezogen, um Angebote zu erstellen.
Für die Auswertung des ersten Simulationsmodells werden die Maschinen, die wertschöpfende Arbeiten verrichten höher gewichtet. Für die nicht wertschöpfenden Komponenten wird auf Grund des niedrigeren Maschinenstundensatzes eine geringere Gewichtung festgelegt. Als Resultat kann der Prozess im zweiten Optimierungsschritt aus Kostensicht sechs Prozent effizienter betrieben werden, da sich durch die Verkettung der einzelnen Produktionsprozesse der Betriebspunkt der gesamten Anlage verschiebt. 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
Produktionsfaktor Prozessqualität
Je geringer die nicht wertschöpfenden Anteile, desto effizienter ist der Produktionsprozess. Die Prozessqualität betrachtet die zeitliche Verteilung der verschiedenen Betriebsmodi. Obwohl sich der Prozess unter Kostenaspekten aufgrund der durchgeführten Optimierungsschritte verbessert hat, verschlechtert sich die mittlere Auslastung aller Komponenten. Während diese im IST-Zustand bei 69,29% lag und bei der ersten Optimierung sogar auf 70,37% anstieg sank sie am Ende auf 65,36%. Obwohl sie für die Kosten nicht relevant sind, tragen sie jedoch maßgeblich zur Verschlechterung der Prozessqualität bei. Der Betriebspunkt verschiebt sich durch diese Maßnahmen in Richtung des Faktors „Kosten“, wodurch Abstriche in der Prozessqualität entstehen. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Produktionsfaktoren Zeit und Zyklus
Je geringer die Taktzeit der Produktionslinie, desto mehr Teile können pro Schicht hergestellt werden. Durch eine erste Optimierung kann der Taktzyklus der Maschinen um fünf Prozent verringert werden. Die Beschleunigung hat direkte Auswirkungen auf die Ausbringungsmenge. Das Ergebnis bestätigt, dass die Taktzeit als relevante Größe verringert werden muss. Mithilfe des zweiten Optimierungsschritts kann die Taktzeit erneut reduziert werden. Die Optimierung bewirkt eine zusätzliche Reduktion der Taktzeit von sechs Prozent. Insgesamt kann die Taktzeit somit um etwa elf Prozent gesenkt und der Output der Anlage um ebenfalls elf Prozent pro Zeiteinheit erhöht werde
Potential für merkliche Effizienzsteigerung
Insgesamt wurden verschiedene Simulationsszenarien erstellt, um eine umfassende Aussage über Taktzeiten und Betriebszustände machen zu können. Die Simulation ermöglichte dabei den Einblick in „Was-wäre-wenn“ Szenarien einer veränderten Produktion, um geplante Optimierungen bewerten zu können. Anhand dieser Szenarien wurden Optimierungspotenziale abgeleitet, identifiziert und bewertet. Die Auswertung zeigt, dass sich der Betriebspunkt im Zielsystem der Produktion durch die verschiedenen Optimierungsschritte verändert. Jedoch beeinflusst jeder Schritt nicht nur einen Faktor sondern mehrere. Eine Verbesserung in Richtung Kosten ergibt eine Verschlechterung der Qualität und eine Optimierung der Zeit. Die Taktzeit der Anlage kann durch die Optimierungsmaßnahmen um bis zu elf Prozent verringert werden. Gleichzeitig steigt die nach Kostenaspekten gewichtete Effizienz um sechs Prozent
