Künstliche Intelligenz in der Produktionsplanung

Bis zu 50 Prozent höhere Produktivität

Mit der Implementierung neuer Systeme im Werk stehen Veränderungen an. So galt es für die Integration einer APS-Software beim Automobilzulieferer Kolektor Conttek, ein behutsames Change Management umzusetzen und die Stammdatenqualität deutlich zu erhöhen. Dafür ließ sich im Ergebnis die Produktivität pro Mitarbeiter um bis zu 50 Prozent steigern.

(Bild: Kolektor Conttek GmbH)

Die Kolektor-Gruppe, zu der auch die Firma Kolektor Conttek aus Pforzheim gehört, fertigt Komponenten und Teile für die Automobilindustrie. Bereits Ende der 1990er Jahre hat das Unternehmen damit begonnen, SAP als integriertes Informationssystem einzuführen. Das Geschäft des Zulieferers wurde von der Digitalisierung und der Einführung der Prinzipien der Industrie 4.0 beeinflusst. Dies brachte aus Sicht des IT-Managements einige neue Projekte und strategische Herausforderungen hervor. So soll in Kürze die Implementierung von SAP S/4 Hana beginnen. In den vergangenen drei Jahren suchte Kolektor nach einer Lösung für die Produktions- und Feinplanung (APS), basierend auf künstlicher Intelligenz und dem digital Zwilling. Ziel war es, die Gesamtanlageneffektivität zu verbessern, die bis dato bei Kolektor immer noch relativ niedrig war.

Sorge vor Neuerungen

Da sich durch die Einführung einer APS-Software prozessuale und organisatorische Veränderungen ergeben, stoßen Projekte dieser Art oft auf mangelndes Verständniss der Mitarbeiter. Das ist schon bei der Einführung integrierter IT-Systeme eine Herausforderung, aber bei spezialisierten Lösungen wird es noch schwieriger. Die IT hat es schwer, das Projekt voranzutreiben, wenn es auf der anderen Seite keine motivierten Anwender gibt. Und für die IT-Abteilung bedeutet eine neues System zusätzlichen Support, Anwenderschulungen sowie Upgrades und Wartung.

Ordentliche Stammdaten

Eine weitere Herausforderung ist die Ordnung der Stammdaten, die von der Qualität der Zusammenarbeit zwischen IT und Fachanwendern abhängt. Es geht etwa um Daten zu Produktions- und Technologieverfahren, Normen, Werkzeugwechselmatrizen usw. Dieser Bereich ist problematisch, da menschliche Fehler – etwa durch falsche oder fehlende Dateneingaben – nur schwer vermieden werden können. All dies zeigt sich sehr schnell bei der Einführung und Wartung neuer IT-Lösungen.

Die passende Software

Kolektor arbeitet seit mehr als 20 Jahren mit SAP-Systemen. Daher begann die Suche nach einer APS-Software auch im SAP-Umfeld. Die Verantwortlichen stellten jedoch fest, dass keine der verifizierten SAP-Funktionalitäten die Anforderungen vollständig abdeckte. Auch außerhalb von SAP blieb die Suche ergebnislos. Der Erfolg einer APS-Implementierung hängt zum einen von der Genauigkeit der Anforderungsliste seitens des Kunden und zum anderen vom Verständnis der Anforderungen von Seiten des Anbieters ab. Einen solchen Partner fand Kolektor im slowenischen Softwareunternehmen Qlector und deren APS-Software Leap.

Künstliche Intelligenz hilft

Das Qlector-Team bestätigte, dass die Herausforderungen bei der Leitung, Planung und Prognose der Produktion mit einem bekannten Paradox verbunden sind. Unternehmen streben nach möglichst geringem Lagerbestand und möglichst kurzen Durchlaufzeiten – so auch Kolektor. Leap löst dieses Paradox mit Hilfe künstlicher Intelligenz und der Erstellung eines digitalen Zwillings der gesamten Produktion. Durch die Vorhersage der wahrscheinlichsten Ergebnisse, ‚Was-wäre-wenn‘-Simulationen, Durchspielen verschiedener Szenarien und alternativer Korrekturmaßnahmen können sich die Verantwortlichen bei Kolektor auf unvorhergesehene Ereignisse in der Produktion vorbereiten und deren Auswirkungen so deutlich mildern.

Genügend Daten vorhanden

Vor der Implementierung der APS-Software musste Kolektor die Daten und den Zugang zum SAP- und MES-System bereitstellen. Mit einer großen Menge an Zeitreihendaten, die sich in den vergangenen 24 Jahren im ERP-System angesammelt haben, waren genügend Daten vorhanden, aus denen die APS-Software lernen konnte.

Maja Leban ist IT-Managerin bei der Kolektor d.d. & Kolektor Conttek GmbH. (Bild: Kolektor Conttek GmbH)

Datenerfassung nicht vollständig automatisiert

Ein Hindernis war jedoch, dass bestimmte Daten richtig aufbereitet bzw. in die Datenbank übertragen werden mussten. Dies verursacht bei Kolektor noch immer gewisse Zeitverzögerungen, da nicht immer alle Daten, die Leap benötigt, in Echtzeit verfügbar sind. Dieses Problem tritt auch auf, weil die Datenerfassung in der Produktion noch nicht vollständig automatisiert ist. So sind einige der Maschinen in der Produktion mehr als 20 oder 30 Jahre alt, und stammen somit aus einer Zeit, in der es IoT noch nicht gab. Kolektor Conttek löst dieses Problem mit Bildverarbeitungstechnologien bzw. Bilddatenerfassung und erweiterter Videoanalyse. Die vollständige Automatisierung der Datenerfassung in der Produktion ist ein weiteres Ziel des Unternehmens. Größere Probleme mit der Bereitstellung der notwendigen Daten gab es nicht und das Qlector-Team konnte schnell darauf zugreifen.

Produktivität stieg an

Im Zuge der APS-Implementierung stieg die Produktivität pro Person in den Produktionsstätten eines der Kolektor-Fertigungsunternehmen um bis zu 50 Prozent. Die Einführung der Software erforderte auch eine erneute Prüfung sowie Anpassung der Stammdaten. Für die IT bot sich so die Gelegenheit, Stammdaten und Prozesse in betrieblichen Informationssystemen zu bereinigen und zu organisieren. Dies sollte Kolektor zusätzlich auf den Umstieg auf SAP S/4 Hana vorbereiten.

Zeitsparende Stammdatenpflege

Durch die Überwachung und Datenerfassung kann Qlector Leap auch lernen, Stammdaten teilweise zu bearbeiten, was eine enorme Zeitersparnis bei der manuellen Stammdatenpflege bedeutet. Mit dem digitalen Zwilling lernt das System, wie viel Zeit tatsächlich für die Herstellung von Produkten benötigt wird, wie lange Werkzeugwechsel dauern oder wie hoch der tatsächliche Ausschuss ist. Diese Daten spielt die APS-Software an SAP zurück.

Auf einen Schlag

Die Verantwortlichen haben aus den Erfahrungen anderer Benutzer und dem Austausch über bewährte Verfahren gelernt, dass für solche Lösungen ein ‚Top-Down‘-Ansatz in der ‚Adoption‘-Phase besser sein kann. In diesem Fall setzt die Unternehmensleitung eine Frist für eine vollständige Umstellung auf die neue Lösung, ohne die Möglichkeit, die alten oder bisherigen Arbeitsweisen weiter zu verwenden. Ein solches Vorgehen kann Radikal erscheinen, aber mit der Unterstützung eines professionellen Partner machbar, der sowohl die geschäftliche als auch die technische Ebene des Projekts versteht und unterstützt.

Datum:5. April 2023

Autoren:Maja Leban ist IT-Managerin bei der Kolektor d.d. & Kolektor Conttek GmbH.

Themen: Fertigungsnahe IT

Webseite: www.kolektor.com/de

Partner-Netzwerke

Microsoft-Partner

Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
SAP-Partner

Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.

Reihe Wissen Kompakt

MES Manufacturing Execution Systems

Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
ERP und CRM

Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
KI Künstliche Intelligenz

Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
IIoT Industrial Internet of Things

Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.