Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Neue Ansätze für Lean Production

Vom Wertstrom 4.0 zur IT-Zielarchitektur

Mit Industrie 4.0-Technik sollen produzierende Unternehmen die Effizienz ihrer Produktion auf ein bislang unerreichbares Niveau heben können. Doch mangelhafte Arbeitsabläufe in Software zu gießen, kostet nur Geld und macht die entstehenden Fertigungssysteme unnötig kompliziert. Vor dem Digitalprojekt sollten also die Prozesse geprüft und bestmöglich gestaltet werden. Dafür sind Lean Production-Ansätze hervorragend geeignet – vor allem wenn sie die IT in der Produktion einbeziehen.

Lean Production | Wertstromanalyse 4.0 (Beispielhafte Skizze: Produktionsprozess, Informationsflüsse, IT-Systeme)

Bild: Perfect Production GmbH

Bei den klassischen Lean-Methoden geht es um die systematische Reduzierung von Verschwendungen im Auftragsdurchlauf. In der Produktion lassen sich die unnötigen Verbräuche in sieben Arten einteilen: Überproduktion, Warte- und Stillstandszeiten, Teiletransport, Verschwendung bei der Bearbeitung, Umlaufbestände, unnötige Bewegungen und Verschwendung durch Fehler (Ausschuss, Nacharbeit). Anhand einer Wertstromanalyse wird der Auftragsdurchlauf analysiert und die Verschwendungen identifiziert. Im Rahmen des anschließenden Wertstromdesigns lässt sich dann ein Produktionssystem entwickeln, dessen Materialfluss durch Stabilisierung und Abtaktung der einzelnen Arbeitsschritte, durch eine Segmentierung der Produktion und Einführung von Pull-Systemen wie Kanban in Fluss kommt. Der Lean-Ansatz zielt dabei auf eine Einbindung der Menschen in den kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP) ab.

Der Kern von Industrie 4.0

Spätestens seit die Bundesregierung im Jahr 2013 zusammen mit deutschen Wirtschaftsverbänden die Vision einer Industrie 4.0 formulierte und Technologieanbieter geeignete Hard- und Softwarekomponenten zur Verfügung stellen, ergeben sich nun ganz neue Möglichkeiten für produzierende Unternehmen. Inhaltlich geht es darin um drei Themenfelder: digitale vernetzte Systeme für autonom agierende Produktionsumgebungen, die Verknüpfung von Produktions- und Logistikprozessen zwischen Unternehmen sowie Wertschöpfungsketten über alle Phasen des Lebenszyklus eines Produktes hinweg.

Wertstromanalyse 4.0

Angesichts des schärferen Fokus auf die Informationsflüsse in der Fertigung und deren Digitalisierung müssen auch die Wertstromanalysen erweitert werden, die oft noch auf den Materialfluss ausgerichtet sind. Neue Analyse-Ansätze sollten neben dem Materialfluss auch den Informationsfluss und die eingesetzten IT-Systeme einbeziehen, um informationstechnische Verschwendung zu erkennen und später abschalten zu können. Verschiedene Systemmerkmale deuten auf Verschwendung hin:

  • Viele IT-Systeme, und damit zahlreiche Lieferanten und Supportverträge
  • Veraltete Systeme, die Risiken bei Support, Sicherheit, und Mitarbeiterwissen bergen können
  • Fehlende Schnittstellen zwischen den Systemen
  • Redundante Datenhaltung
  • Keine Standardisierung, stattdessen zuviel Eigenprogrammierung
  • Zeitverzug, keine Echtzeitfähigkeiten
  • Keine globale IT-Architektur, sondern werksspezifische IT-Landschaften im Konzern.

Moderne Ausstattung

Um umfassend digital unterstützte Produktionssysteme aufzubauen, muss die IT-Architektur sorgfältig durchdacht und auf einem neuen Stand sein. Die obere Abbildung zeigt den prinzipiellen Aufbau. Deren Basis ist das digitale Abbild der Produktion, das in Stufen um erforderliche Anwendungen erweitert wird.

Digitaler Zwilling

Im digitalen Abbild werden die Zustände aller wichtigen Objekte in der Produktion digital bereit gestellt. Ab einem gewissen Grad der Vernetzung zwischen dem digitalen Zwilling und seiner physikalischen Entsprechung kann man auch von Cyber Physical Systems (CPS) sprechen. Typische Objekte innerhalb eines solchen Verbundes sind Maschinen und Prozessdaten mit ihren verschiedenen Stati sowie Bestände – aber auch Transportmittel mit ihrem aktuellen Standort und vieles mehr. Bei der Entwicklung des digitalen Zwillings ist darauf zu achten, die Komplexität der Produktionsprozesse vor der Digitalisierung zu reduzieren. Ansonsten riskieren die Projektteilnehmer, unnötig komplexe oder sogar überflüssige Elemente aufwendig digital abzubilden. Die Folge davon ist eine noch höhere Systemkomplexität. Einige Beispiele: Wo Material nach dem First-in-First-Out-Prinzip fließt, oder es sich etwa mit Kanban selbst steuert, braucht später kein IT-System die Reihenfolge zu planen.

Zusammenfassung

Digitalisierung setzt auf den vorhandenen Prozessen auf. Lean-Methoden eignen sich hervorragend, um Prozessen unnötige Komplexität zu nehmen. Diese Reorganisation sollte vor den Digitalisierungsvorhaben gestartet werden. Im Ergebnis können die schlanken Prozesse im Zusammenspiel mit Industrie 4.0-Technik ihr vollen Potenzial ausspielen.

Lean Production

Bild: Perfect Production GmbH


Das könnte Sie auch interessieren:

Viele Produktionsräume müssen besonders sauber gehalten werden. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden hat für Reinigungsaufgaben in Industrieumgebungen kürzlich zwei Varianten eines modularen Reinigungsroboters entwickelt.‣ weiterlesen

Die Lage ist paradox: Die einen verdammt das Virus zur Untätigkeit, weil Lieferketten reißen, Aufträge ausbleiben, Quarantäne ansteht – oder gar der Betrieb geschlossen ist.‣ weiterlesen

Autoneum CZ verfolgt das Ziel, alle Logistikprozesse zu digitalisieren. Auf dem Weg dorthin wurde im Jahr 2019 die Produktionsplanung digitalisiert. Die hohen Anforderungen erfüllt das Advanced Planning and Scheduling-System von Asprova.‣ weiterlesen

Das Ludwigshafener Softwarehaus Fasihi hat ein digitales Assistenzsystem ins Programm genommen. Es unterstützt Mitarbeiter in der Produktion durch die Anzeige von Dokumenten wie Handbücher, Anleitungen, Betriebs- und Verfahrensanweisungen oder auch Informationen aus Modulen wie einer Gefahrstoffdatenbank.‣ weiterlesen

Die FOG Software Group will mit der Übernahme von Facton ihr Portfolio an Softwarelösungen für die intelligente Fertigung ausbauen.‣ weiterlesen

Eplan startet mit der Gründung eines neuen Partnernetzwerks in das neue Jahr. Durch den Austausch der Partner soll unter anderem die Integration unterschiedlicher Systeme vereinfacht werden.‣ weiterlesen

Am Unternehmenshauptsitz von Dyer Engineering laufen bis zu 1.000 Aufträge gleichzeitig ab, bis zu 5.000 Komponenten sind dafür im Umlauf. Wer da auf technische Unterstützung verzichtet, verliert schnell den Überblick und riskiert Stillstände und Zusatzaufwand. Gelöst hat die Firma dieses Problem mit einer Asset-Tracking-Lösung auf Bluetooth-Basis.‣ weiterlesen

Mit der Übernahme des US-Unternehmens Diversified Automation will Leadec seine Präsenz in Nordamerika stärken.‣ weiterlesen

Wer bei der SMS Group in Hilchenbach wirklich alle Maschinendaten in die MES-Software integrieren will, muss bis zu 30 Jahre alte Steuerungen zum Reden bringen. Wie das geht, wussten die Mitarbeiter des Metallspezialisten zwar. Aus Zeitgründen erhielt jedoch der Dienstleister Schmid Engineering den Auftrag, die 55 Maschinen ans MES anzuschließen.‣ weiterlesen

Campus-Netze sind in Deutschland zur Zeit der vielversprechendste Ansatz, wenn es um den industriellen Einsatz von 5G-Funktechnik geht. Denn erstmals erlaubt die Bundesnetzagentur auch Unternehmen außerhalb der Telekommunikationsbranche, Funkfrequenzen zu buchen. Doch welche Konzepte für den Aufbau eines Campus-Netzes gibt es?‣ weiterlesen

Um den Robotereinsatz bei kleineren und mittleren Unternehmen zu fördern, wurde Ende des vergangenen Jahres der Deutsche Robotik Verband gegründet.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige