Diskrete Fertigung und komplexe Montage: Auswahl der optimalen Plattform für hochgradig gemischte Fertigungsprozesse

Wenn Sie nach dem „besten MES suchen, werden Sie wahrscheinlich eine Liste von Softwareprodukten finden, die für ein anderes Jahrhundert entwickelt wurden, von Anbietern wie Siemens, Rockwell, AVEVA und SAP. Diese Altsysteme repräsentieren einen Einheitsstandard, der massive, monolithische Architekturen gegenüber der tatsächlichen Agilität priorisiert, die heute in der Fertigung erforderlich ist.

Diese Systeme sind nach wie vor die bekanntesten Namen in der Branche, da sie zu den ersten gehörten, die zur Digitalisierung der Produktionsumgebung des vergangenen Jahrhunderts mit hohen Stückzahlen und geringer Produktvielfalt beigetragen haben. Sie wurden für die lineare Standardisierung der Prozessfertigung und automatisierte Fertigungslinien entwickelt, in denen sich die Aufgaben nie ändern. Wenn Ihr Betrieb statisch ist, funktioniert dieser traditionelle Ansatz. Bei hochkomplexen Montage kann diese starre Vorgehensweise jedoch zu einem erheblichen Engpass werden.

Der grundlegende Mangel der traditionellen MES besteht darin, dass sie maschinenorientiert ist. Sie wurde entwickelt, um Anlagen zu verwalten, die einem festgelegten Ablauf folgen. In Montage hochkomplexen diskreten Montage hingegen wird der Wert durch qualifizierte Mitarbeiter an vorderster Front bestimmt, die einen ständigen Strom von Varianten und technischen Änderungen bewältigen.

Veraltete Software missversteht grundlegend den menschlichen Faktor. Indem sie einen menschlichen Bediener wie eine starre Maschine behandeln, erfordern diese Systeme statische Dateneingaben, die die Produktion unweigerlich verlangsamen. Wenn sich Ihre Produktvarianten wöchentlich oder sogar täglich ändern, MES die lineare Logik eines herkömmlichen MES mithalten. Es wird eher zu einem Engpass als zu einem Wegbereiter.

Führungskräfte in diskreten Branchen investieren häufig erhebliche Summen in ein umfangreiches MES, nur um festzustellen, dass es für die tatsächlichen Gegebenheiten in ihrer Fertigung nicht geeignet ist. Bei der Einführung eines neuen Produkts oder der Umsetzung einer technischen Änderung erfordern diese Systeme oft monatelange kundenspezifische Entwicklungen oder professionelle Dienstleistungen eines Anbieters, um sie zu aktualisieren.

Diese Starrheit führt zu einem gefährlichen Dominoeffekt, der als Schatten-IT bekannt ist. Um den Betrieb aufrechtzuerhalten, greifen Ingenieure und Bediener auf bewährte Methoden zurück: Tabellenkalkulationen, Whiteboards und Papierordner. Dies löst zwar das unmittelbare Problem der Agilität, unterbricht jedoch Ihren digitalen Faden. Es entstehen Datensilos, die eine Rückverfolgbarkeit in Echtzeit unmöglich machen, sodass Qualitätsteams bei Audits oder Rückrufaktionen Papierdokumente durchsuchen müssen.

Für führende Hersteller in den Bereichen Industrieausrüstung, Luft- und Raumfahrt & Verteidigungund Medizintechnik besteht der Weg in die Zukunft nicht in einer leistungsstärkeren Version eines starren Systems. Vielmehr handelt es sich um eine komponierbare Plattform, die menschenzentriert und offen gestaltet ist und sich an den Mitarbeiter anpasst, nicht umgekehrt.

Im Folgenden werden fünf spezifische Szenarien in komplexen Montage mit hoher Variantenvielfalt beschrieben, Montage herkömmliche Systeme versagen und eine komponierbare Plattform erfolgreich ist.

1. Digitalisierung von Arbeitsaufträgen: Beherrschung von NPI komplexer Montage

In Umgebungen mit hoher Produktvielfalt ist die Arbeitsauftrag nicht nur eine Liste von Aufgaben, sondern ein dynamischer Fahrplan, der sich an Tausende von Produktvarianten anpassen muss. Altsysteme versagen hier, weil sie Anweisungen als statische Compliance-Checkbox behandeln.

Das Versagen der alten Lösungen: Herkömmliche MES zwingen Bediener dazu, sich mit Papierdokumenten auf Glas (statische PDFs) zu befassen, die zu komplex sind, um ihnen folgen zu können, und deren Aktualisierung zu langsam erfolgt. Für Hersteller, die komplexe Baugruppen fertigen, führt dies zu einer hohen kognitiven Belastung, erhöht die Fehlerquote bei der Einführung neuer Produkte (NPI) und zwingt Ingenieure zu einer manuellen Dokumentenkontrolle.

Der AnsatzTulip: Tulip den Arbeitsauftrag einem statischen Dokument in eine interaktive, dynamische Anwendung Tulip , die sich an Ihren Prozess anpasst.

• Dynamischer Kontextwechsel: Die Bediener scannen einen Arbeitsauftrag, und Tulip lädt Tulip die genauen Arbeitsanweisungen, CAD und Parameter für diese spezifische Variante und filtert alles heraus, was für die aktuelle Aufgabe irrelevant ist.

• Inline-Fehlervermeidung (Poka-Yoke): Im Gegensatz zu einem PDF sperren Tulip den Arbeitsablauf, bis bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Industrielles IoT wie Drehmomentschrauber, Waagen und Kameras überprüfen die Arbeit in Echtzeit und verhindern physisch, dass eine Einheit mit einem Defekt zur nächsten Station gelangt.

• Agile technische Änderungen: Ingenieure können Anweisungen aktualisieren und innerhalb weniger Minuten im gesamten Betrieb implementieren, sodass alle Mitarbeiter stets mit der neuesten, genehmigten technischen Version arbeiten und die Schulungszeiten reduziert werden.
  

Ergebnis: Erhöhter Durchsatz durch Reduzierung der Suchzeit und der kognitiven Belastung der Bediener, wodurch die Erstausbeute in den komplexesten Umgebungen sichergestellt wird.

2. Dynamische eDHR zur Änderungsanforderung

In stark regulierten Branchen stellen die Geräteprotokolle und andere Compliance-Dokumente häufig den größten Engpass für die Betriebsgeschwindigkeit dar.

Das Vermächtnis des Scheiterns: In einem monolithischen MES ist die Vorlage für die Verlaufsaufzeichnung häufig fest programmiert. Die Änderung eines einzelnen Validierungsschritts oder das Hinzufügen eines Datenfelds für eine neue Produktrevision erfordert oft eine formelle Änderungsanfrage an den Anbieter oder die interne IT-Abteilung. Diese Änderungskosten sind in agilen Entwicklungsumgebungen ein erheblicher Nachteil.

Der AnsatzTulip: Tulip agile Compliance, indem es Prozessingenieuren die Erstellung eines datenreichen Verlaufsprotokolls ermöglicht, das ebenso dynamisch ist wie die Fertigungsstätte selbst.

• Automatisierte Datenerfassung Rückverfolgbarkeit: Anstatt dass Bediener Werte manuell übertragen, Tulip Drehmomentkurven, Seriennummern und Messwerte direkt von den Werkzeugen und gewährleistet so die Integrität von ALCOA+.

• Mehrstufige Genealogie: Tulip Sie die Beziehungen zwischen Unterbaugruppen, Komponenten und Chargen abbilden und so eine sofortige Rückverfolgbarkeit in beide Richtungen ermöglichen.

• Überprüfung nach Ausnahme: Anstatt jede Seite manuell zu überprüfen, markiert das System automatisch nur die Einheiten, die vom Standardablauf abweichen, sodass Qualitätsteams Produkte innerhalb von Minuten statt Tagen freigeben können.
  

Das Ergebnis: Qualität wandelt sich von einem Engpass bei der Veröffentlichung zu einer Echtzeit-Sicherheitsmaßnahme.

3. Umstellungen bei hoher Produktvielfalt und geringen Stückzahlen: Überwindung der Komplexitätslücke bei ETO-Projekten

Das charakteristische Merkmal moderner Industrieanlagen und der Medizintechnikfertigung ist eine extreme Vielfalt. Die Fähigkeit, schnell zwischen Varianten zu wechseln, ist die einzige Möglichkeit, den Durchsatz aufrechtzuerhalten.

Das veraltete System: Die Umrüstung eines monolithischen MES eine neue Konfiguration ist ein zeitaufwändiges und mühsames Projekt. Diese Systeme wurden für eine Produktion im Dauerbetrieb entwickelt und werden zu Engpässen, wenn Variationen im Engineer-to-Order-Bereich (ETO) eingeführt werden, was lange Einrichtungszeiten und eine manuelle Neukonfiguration der Software erfordert.

Der AnsatzTulip: Die komponierbare Architektur Tulipermöglicht es Bedienern und Ingenieuren, sofort zwischen Kontexten zu wechseln und von der Batch-Logik zur Logik auf Einheitenebene überzugehen.

• Sofortige Neukonfiguration auf SKU-Ebene: In ETO-Umgebungen Umrüstung von Einheit zu Einheit. Durch das Scannen einer Seriennummer wird die gesamte digitale Umgebung – 3D-visuelle Hilfsmittel, Stücklisten und Werkzeugparameter – an diese bestimmte Seriennummer angepasst.

• Agilität und dynamische Routing-Fähigkeiten der Station: Eine einzelne Station kann als mechanische Montage für eine Einheit und als Testzelle für die nächste Einheit dienen, wobei die Software die Änderung sofort verwaltet.

• Erfassung von Stammeswissen: Mit komponierbaren Apps können Prozessingenieure schnell Best Practices von Meisterbauern erfassen und als Standardarbeit für neue Varianten einsetzen, wodurch die NPI erheblich verkürzt wird.
  

Ergebnis: Sie vermeiden die Umrüstung und maximieren den Durchsatz bei kundenspezifischen Einzelaufträgen ohne IT-Intervention.

4. Die letzte Meile der Konnektivität: Hardwareunabhängiges IoT

Daten sind nur so gut wie Ihre Fähigkeit, sie zu erfassen. In komplexen Montage befinden sich wichtige Datenpunkte häufig in nicht miteinander verbundenen Werkzeugen wie Messschiebern, Waagen und Drehmomentschlüsseln.

Das Problem mit Altanlagen: Die Anbindung eines neuen Werkzeugtyps an ein älteres MES zu erheblichen Integrationsschwierigkeiten führen. Häufig sind dafür spezielle Treiber oder kostspielige Middleware erforderlich. Infolgedessen müssen Bediener die Messwerte manuell in das MES eingeben, was zu Tippfehlern und anderen Fehlern führen kann.

Tulip : Die Edge-Konnektivität Tulipist Plug-and-Play-fähig und löst das Problem der letzten Meile, indem sie die physische und die digitale Welt ohne komplexe Middleware miteinander verbindet.

• Hardwareunabhängiges Plug-and-Play: Tulip Hunderte von Geräten sofort nach der Installation. Sie können innerhalb weniger Minuten einen Mitutoyo einen Starrett-Messschieber austauschen, wodurch sichergestellt wird, dass die Produktionslinie niemals aufgrund der Verfügbarkeit von Werkzeugen stillsteht.

• Automatisierte Datensicherung: Tulip Daten direkt aus dem Tool, wodurch Übertragungsfehler vermieden werden und die Messungen anhand der genauen Spezifikationen der jeweiligen Einheit überprüft werden können.

• Ein einheitlicher Datenfluss: Tulip als Bindeglied zwischen ERP, PLM und Fertigung und stellt einen verifizierten Datenfluss ohne Integrationsaufwand bereit.
  

Ergebnis: Die garantierte Datenintegrität wird automatisch vom Tool in den Datensatz übertragen, wodurch die manuelle Datenerfassung entfällt.

5. Integrierte Ausnahmebehandlung: Beendigung der versteckten Fabrik

Ältere Systeme haben Schwierigkeiten mit Abweichungen, sodass Qualitätsereignisse offline in papierbasierten Schleifen bearbeitet werden müssen.

Das Vermächtnis des Scheiterns: Herkömmliche MES Qualität als isoliertes Thema. Wenn ein Defekt festgestellt wird, müssen die Bediener die Montage verlassen, um ihn in einem separaten QMS zu protokollieren QMS einen physischen roten Tag auszufüllen. Diese Trennung schafft eine verborgene Fabrik, die in digitalen Aufzeichnungen erst lange nach Verlassen der Station sichtbar wird.

Der Tulip : Qualität und Ausnahmebehandlung sind integriert und nicht nachträglich hinzugefügt. Qualität wird zu einem Echtzeit-Gate und nicht zu einer Prüfung nach der Produktion.

• Inline-Fehlermeldung: Bediener können direkt über die App einen Nichtkonformitätsbericht (NCR) erstellen oder einen Andon-Alarm auslösen. Sie können umfangreiche Multimedia-Beweise (Fotos/Videos) für eine sofortige Ursachenanalyse (RCA) erfassen.

• Dynamische Nachbearbeitungsweiterleitung: Tulip ein defektes Teil automatisch an eine Nachbearbeitungsstation weiterleiten und dabei die richtige Nachbearbeitungsanwendung basierend auf dem protokollierten Fehlercode laden, um die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten.
  

Ergebnis: Sie beseitigen die Papierflut, die Ihre tatsächlichen Qualitätskosten verschleiert, und gewinnen die erforderliche Transparenz, um Ausschuss- und Nacharbeitskosten zu senken.

Herkömmliche MES zeigen bei hochgradig gemischten, diskreten Abläufen schnell ihre Schwächen. Sie wurden für feste Prozesse und Maschinen entwickelt und nicht für die Art und Weise, wie heute tatsächlich gearbeitet wird.

Wenn sich Produktvarianten wöchentlich ändern, technische Aktualisierungen verspätet eintreffen und die Mitarbeiter in jeder Schicht Entscheidungen treffen müssen, führt ein großes, eng gekoppeltes System zu Reibungsverlusten. Teams finden Umgehungslösungen. Es entstehen Schatten-Tabellenkalkulationen. Daten werden auf verschiedene Tools verteilt, da das System nicht mithalten kann.

Dieser Druck ist kein menschliches Problem, sondern ein architektonisches.

Tulip einen anderen Ansatz. Die Plattform ist auf die Arbeitsweise der Teams an vorderster Front ausgerichtet und nicht auf die Erwartungen der Altsysteme.

Anstatt Sie an vordefinierte Abläufe zu binden, können Sie digitale Prozesse rund um reale Aufgaben, reale Einschränkungen und reale Veränderungen gestalten, sobald diese auftreten. Ingenieure können schneller arbeiten. Die Betreiber behalten die Kontrolle. Aktualisierungen erfolgen ohne monatelange Neuvalidierungen oder Ausfallzeiten.

Wenn Sie den mit starren Systemen verbundenen Aufwand reduzieren, verringern Sie die versteckten Kosten von Veränderungen, die Teams behindern. Sie halten Daten vernetzt, ohne eine Einheitlichkeit zu erzwingen, die nicht angebracht ist.

Das Ergebnis ist ein durchgängiger digitaler Faden, der die Variabilität vom ersten Arbeitsauftrag den abschließenden Qualitätsaufzeichnungen unterstützt, ohne dass Ihre Mitarbeiter mit dem System kämpfen müssen, um ihre Arbeit zu erledigen.

Wenn Sie bereit sind, zu erfahren, was eine komponierbare, diskrete Fertigungslösung für Ihren Betrieb bedeuten kann, wenden Sie sich bitte noch heute an ein Mitglied unseres Teams.