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.
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 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
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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. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
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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.
