Prozessoptimierung in der Fertigung

Wichtig wie nie, einfach wie nie

Vor dem Hintergrund der aktuellen Energiekrise und steigender Energiekosten gewinnt das Messen und Bewerten von Produktivität zur Verbesserung von Prozessen für Unternehmen nochmals an Bedeutung. Wie gut, dass moderne Lösungen neue Möglichkeiten bieten, um dieses Vorhaben gezielt anzugehen.
Bild: ©Gorodenkoff/stock.adobe.com

Ressourcenschonendes und nachhaltiges Wirtschaften rückt angesichts der Energiekrise und deutlich steigender Energiekosten noch stärker in den Vordergrund. Viele Unternehmen suchen deshalb nach Möglichkeiten, ihre Produktivität zu erhöhen und Prozesse zu verbessern, um ihre Effizienz zu steigern. Hierfür steht mit Digital Performance Management (DPM) von PTC eine wirkungsvolle Lösung für die Fertigung zur Verfügung. DPM basiert auf der IIoT-Plattform ThingWorx und wurde für die Identifizierung, Bewertung, Priorisierung und Behebung von Problemen im Rahmen eines Closed-Loop-Systems entwickelt.

Mit der Einführung will PTC einen Paradigmenwechsel bei der kontinuierlichen Verbesserung von Produktivität in der Fertigung vollziehen. Basis dafür ist ein einheitliches „Vokabular“ für die Identifizierung, Bewertung, Priorisierung und Behebung der Probleme geschaffen wurde, von denen die stärksten negativen Auswirkungen auf die Fertigung ausgehen. Die gesamte Komplexität, die den Datenfluss einer modernen Produktionslinie definiert, wird aufgelöst und in einer einheitlichen Metrik (Produktionsstunden) mit einer eindeutigen, allgemein verständlichen Bedeutung rationalisiert. So gewinnen Fakten – und eindeutig messbare, nachweisbare Produktionsverbesserungen – deutlich an Sichtbarkeit und Aussagekraft. Die Lösung von Problemen wird damit in Echtzeit möglich. Indem DPM zur Schaffung effizienterer Prozesse und höherer Produktivität beiträgt, soll die Lösung zugleich eine Senkung des Energieverbrauchs ermöglichen.

Closed-Loop-System

Mit dem Closed-Loop-System als Basis bietet DPM verschiedene Vorteile: Verdeckte Probleme bei der Performance lassen sich schnell auffinden und verstehen. Auch ineffiziente Vorgänge mit Schwachstellen, die möglicherweise über Jahre hinweg unentdeckt blieben, werden sichtbar. So wird deutlich, welche Ansatzpunkte ein Unternehmen hat, um den Durchsatz zu steigern, die Gesamtanlageneffektivität zu erhöhen und andere wesentliche Leistungskennzahlen zu verbessern. Ursachenanalysen zu Problemen sowie die Ermittlung potenzieller Abhilfemaßnahmen sind mit erweiterten Analysen möglich, indem manuell und automatisiert erhobene Daten miteinander verbunden, Einblicke geschaffen und Ergebnisse nachverfolgt werden. Mitarbeiter erhalten die notwendigen Daten für Korrekturmaßnahmen sowie Verbesserungen von Vorgängen über einen Aktionsplan, mit dem sich in den jeweiligen Unternehmensbereichen transparent kommunizieren lässt. Durch die einheitliche Ergebnismessung ermöglicht DPM, dass die Maßnahmen zu den definierten Zielvorgaben führen. Die Verbesserungsmaßnahmen sind transparent und übertragbar und konzentrieren sich auf die Bereiche der Produktion, von denen die größten Auswirkungen ausgehen.

Einfache Installation – zeitnahe Ergebnisse

Mit der Installation von DPM haben Unternehmen unmittelbar Zugriff auf die Daten ihrer Produktion: Über das Dashboard werden granulare Produktionsdaten von Operatoren in der Produktionsstätte und von automatisierten Anlagen gesammelt, um Analyse- und Verbesserungs-Tools mit notwendigen Daten zu versorgen. Basierend auf den Daten des Dashboards hilft die Leistungsanalyse dann dabei, die wichtigsten Gründe für Produktionsverluste zu identifizieren und die relativen Auswirkungen unterschiedlicher Verlustkategorien zu verstehen. Nachdem die Verluste mit kritischen Auswirkungen in der Leistungsanalyse identifiziert wurden, können Aktionen, die mit den Gründen für die Verluste verknüpft sind, im Aktions-Tracker erstellt werden. So lassen sich kontinuierliche Verbesserungsinitiativen verfolgen und Ergebnisse mit realen Produktionsdaten aus dem Produktions-Dashboard anzeigen.

Positive Auswirkungen des DPM-Tools zeigen sich schon kurzfristig: Erste Verbesserungen sind bereits innerhalb von 90 Tagen realisierbar. Damit ermöglicht die Lösung eine zeitnahe Wertschöpfung und Skalierbarkeit. In Summe lässt sich die Produktion um bis zu 30 Prozent steigern, indem Durchsatz und Auftragserfüllung verbessert werden. Das sorgt gleichzeitig für mehr Effizienz und geringeren Energieverbrauch pro produziertem Teil. Auch durch eine erhöhte Produktivität der Mitarbeiter lassen sich die Energiekosten reduzieren, hier sind Einsparungen um 15 Prozent möglich. Zudem sinken die Kosten für Qualitätssicherung um bis zu 20 Prozent. Werden mit der Lösung Personal- und Asset-Engpässe mit negativen Auswirkungen auf die Leistung identifiziert, kann mit entsprechenden Verbesserungen der Durchsatz um bis zu 20 Prozent erhöht werden. Die durch DPM gewonnene Zeit lässt sich in vermehrten Umrüstungen zur Steigerung des Produktmix nutzen. Das hat eine Verringerung der Gesamtzykluszeit, weniger Lagerbestand und Umlaufkapital zur Folge. Daraus resultiert dann eine höhere Produktmarge.

Verschiedene Szenarien

Den DPM-basierten Ansatz können Fertigungsbetriebe unterschiedlicher Art nutzen, um ihre Produktivität kontinuierlich zu verbessern. Die Leistungsfähigkeit des Systems hat sich sowohl in der diskreten als auch in der verfahrenstechnischen Fertigung und in Umgebungen mit hohem Volumen und geringem Mix oder niedrigem Volumen und hohem Mix bewährt – unabhängig davon, ob die Zykluszeiten in Sekunden, Minuten oder Stunden gemessen werden. Zu den diskreten Fertigungsprozessen, bei denen die Lösung wesentliche Vorteile bietet, gehören beispielsweise die Herstellung von Teilen und Unterbaugruppen, die Leiterplattenbestückung (PCBA) sowie Abläufe in Gießereibetrieben. In der Großserienfertigung eignet sich DPM besonders für Homogenisierungs-, Granulierungs- und Verpackungsprozesse.

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