Optimierungen in der Fertigung: Best Practices zur Verbesserung Ihrer Produktionsprozesse

Die verarbeitende Industrie ist in den letzten Jahren immer wettbewerbsintensiver geworden, wobei viele Unternehmen immer noch mit Materialknappheit zu kämpfen haben, die auf die Unterbrechung der Lieferketten durch die COVID-19-Pandemie zurückzuführen ist.

Laut Mckinsey ist die Verbrauchernachfrage jedoch über weite Strecken des Jahres 2022 robust geblieben, und die Kunden erwarten immer noch relativ schnelle Lieferzeiten für Produkte, an die sie sich vor der Pandemie gewöhnt haben. Dies hat die Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes dazu veranlasst, effektivere und effizientere Wege zu finden, um Waren zeitnah zu produzieren und zu liefern.

Infolgedessen haben viele Unternehmen verschiedene Verfahren eingeführt, um die Produktivität und Effizienz ihrer Abläufe zu verbessern. Diese Optimierungstechniken ermöglichen es den Unternehmen, ihre Abläufe fein abzustimmen und schrittweise Verbesserungen in jedem Produktionsschritt vom Produktdesign bis zur Fertigstellung vorzunehmen.

In diesem Beitrag gehen wir darauf ein, wie Hersteller ihre kontinuierlicher Verbesserungsprozess Bemühungen angehen und der Optimierung von Produktionsprozessen zur Verbesserung ihrer Abläufe Priorität einräumen.

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Bei der Fertigungsoptimierung geht es darum, die Arbeitsabläufe in der Produktion zu optimieren. Sie sehen sich an, was die Produktion verlangsamt, was Material oder Zeit vergeudet und was der Konsistenz schadet, und beheben es dann. Nach und nach läuft der Prozess dann sauberer und gleichmäßiger.

Es geht nicht um ein einzelnes Projekt oder ein Programm, das Sie einmalig einführen. Es ist eine kontinuierliche Arbeit. Jede Schicht, jede Woche wird angepasst, gemessen und versucht, den nächsten Lauf ein wenig besser zu machen. Die Daten sind hilfreich, aber auch die Erfahrung, denn die Betreiber erkennen die Probleme in der Regel zuerst.

Heutzutage verwenden die meisten Betriebe Produktionsdaten , um diese Änderungen zu steuern. Maschinen, Sensoren und Software haben ein Auge auf Zykluszeiten, Stopps und Ausschuss. Wenn etwas aus dem Rahmen fällt, kann das Team reagieren, bevor es zu einem echten Stillstand kommt.

Schnelles Glossar

MES (Manufacturing Execution System): Eine Software, die Maschinen und Menschen miteinander verbindet, so dass Produktionsdaten während des Prozesses verfolgt werden können.

Gesamtanlageneffektivität (OEE) (Overall Equipment Effectiveness): Eine einzige Zahl, die sich aus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität zusammensetzt. Sie zeigt, wo Kapazität verloren geht.

IoT (Internet der Dinge): Kleine vernetzte Geräte und Sensoren, die Betriebsdaten sammeln und diese an die Produktions- und Wartungsteams weiterleiten.

Die Optimierung hilft einer Anlage, von der ständigen Brandbekämpfung wegzukommen. Anstatt sich zu beeilen, wenn etwas kaputt geht, bauen Sie Systeme auf, die Probleme verhindern und mit jedem Durchlauf besser werden.

Die Optimierung der Produktion erstreckt sich über den gesamten Betrieb und umfasst Eingaben und Anpassungen in den verschiedenen Produktionsstufen. Ziel ist es, den Produktionsprozess so schnell und effizient wie möglich zu gestalten und gleichzeitig überschüssigen Abfall zu beseitigen.

Einige der wichtigsten Vorteile der Optimierung Ihrer Produktionsprozesse sind:

Geringere Verzögerungen in der Produktion: Die Optimierung von Produktionsprozessen ermöglicht es Unternehmen, Ausfallzeiten bei tragfähigen Produktionsplänen zu reduzieren.

Dies wird besonders deutlich, wenn das Unternehmen eine regelmäßige, kontinuierliche Wartung der Ausrüstung vornimmt. Solche Maßnahmen verbessern die Effektivität und die Betriebszeit der Maschinen und stellen sicher, dass die Fertigungsbetriebe die vorgegebenen Produktionsfristen einhalten.

Verbesserte Produktqualität: Aus vielen Gründen können die Kosten für schlechte Qualität eine der größten Quellen für Ineffizienz in einer Produktionsumgebung sein. Daher kann die Identifizierung und Beseitigung der Quellen von Qualitätsmängeln einer der wichtigsten Schwerpunkte Ihrer Prozessoptimierungsbemühungen sein.

Indem sie sich auf die Verbesserung der Produktqualität konzentrieren, können Unternehmen den Zeit- und Ressourcenaufwand für Nacharbeit reduzieren, den Abfall minimieren und sicherstellen, dass der Endverbraucher Produkte erhält, die seinen Erwartungen entsprechen.

Besserer Einblick in Ihre Abläufe: Wenn es um die Optimierung von Fertigungsprozessen geht, ist die Datenerfassung in Echtzeit der Schlüssel. Unternehmen, die in der heutigen Umgebung tätig sind, investieren in großem Umfang in Industrie 4.0-Technologien wie IoT, Computervision und Edge Computing.

Wenn Sie diese Datenerfassungstools nutzen und eine Plattform implementieren, um sie mit den Menschen, Geräten und Systemen zu verbinden, die Ihren Betrieb antreiben, können Sie in Echtzeit Einblicke in alle Ihre Fertigungsprozesse gewinnen und Bereiche identifizieren, in denen Sie die Produktion kontinuierlich verbessern können.

Optimale Ressourcenzuweisung: Sobald Sie in der Lage sind, Ineffizienzen in Ihren bestehenden Prozessen zu identifizieren, ist es an der Zeit, dafür zu sorgen, dass Ihre Ressourcen auf effiziente und produktive Weise eingesetzt werden.

Wenn Ihre Mitarbeiter beispielsweise viel Zeit mit der Dateneingabe und der manuellen Erfassung von Daten verbringen, kann sich die Implementierung einer Lösung, die diese Arbeit digitalisiert und rationalisiert, auszahlen, wenn es darum geht, Zeit zu sparen. So können Sie diese Arbeitsressourcen auf produktivere Tätigkeiten konzentrieren.

In den meisten Betrieben ist das Problem nicht die Anzahl der Werkzeuge. Es ist, wie verstreut sie sind. Die Daten landen an zu vielen Orten. Einige befinden sich in einem MES, andere in Tabellenkalkulationen und wieder andere auf Papier. Nichts davon lässt sich sauber abgleichen, so dass die Mitarbeiter die Hälfte ihrer Zeit damit verbringen, Dinge zusammenzuflicken, nur um die Produktion am Laufen zu halten.

Ein paar häufige Problemstellen tauchen immer wieder auf:

Getrennte Systeme
Wenn Ihr MES nicht mit Wartungsprotokollen oder Qualitätsaufzeichnungen kommunizieren kann, erhalten Sie nie ein vollständiges Bild. Bis jemand herausfindet, was wirklich passiert ist, ist die Schicht bereits weitergegangen.

Ineffiziente Routinen
Umgehungen werden zur Gewohnheit. Notizen auf Whiteboards, handschriftliche Abrechnungen, der eine Mitarbeiter, der den Trick kennt, um eine Linie am Laufen zu halten. Es funktioniert, aber die Verbesserung bleibt stecken.

Langanhaltende Ausfallzeiten
Pannen, Teilemangel, unklare Einstellungen - all das summiert sich. Ohne eine zuverlässige Möglichkeit, die Ursache für den Stillstand zu ermitteln, beheben Sie das Symptom und gehen weiter, nur um es nächste Woche wieder zu erleben.

Langsame Änderungen
Selbst eine kleine Prozessänderung kann Wochen dauern, bis sie umgesetzt wird. Bis dahin könnte sich das Problem, das die Änderung ausgelöst hat, verlagert haben.

Pushback auf neue Tools
Die meisten Leute sind nicht gegen Veränderungen, sie haben nur keine Zeit für Systeme, die sie ausbremsen. Wenn ein Tool nicht zu der Art und Weise passt, wie die Arbeit tatsächlich abläuft, wird es nicht genutzt.

Die Optimierung beginnt damit, dass Sie diese kleinen Stolpersteine bemerken. Es sind Signale, auf die man hören sollte. Wenn die richtigen Systeme sauber miteinander verbunden sind, verbringen die Mitarbeiter weniger Zeit damit, Daten zu jagen und mehr Zeit damit, das zu verbessern, worauf es ankommt.

Die Optimierung Ihrer Produktionsaktivitäten ermöglicht es Unternehmen, Abfall zu reduzieren und ihre Kunden besser zu bedienen.

Darüber hinaus ist es im heutigen wettbewerbsorientierten Umfeld für Hersteller unerlässlich, Schritte zur kontinuierlichen Verbesserung ihrer Abläufe zu unternehmen.

Hier sind 5 Schritte, die Sie unternehmen können, um Ihre Produktionsabläufe zu optimieren:

1. Ergreifen Sie Maßnahmen zur Nachverfolgung und Analyse Produktionsdaten: In den vernetzten Produktionsumgebungen, die es heute in den Unternehmen gibt, haben die Hersteller mehr Zugang zu Produktionsdaten als je zuvor.

Mithilfe einer Vielzahl miteinander verbundener Geräte und Sensoren können Unternehmen die Produktion verfolgen und in Echtzeit Erkenntnisse darüber gewinnen, was genau in jeder Phase des Herstellungsprozesses passiert.

2. Identifizieren Sie Möglichkeiten zur Optimierung: Sobald Sie über die Systeme und Tools verfügen, um Produktionsdaten zu erfassen und zu visualisieren, ist es an der Zeit, niedrig hängende Früchte für Optimierungsinitiativen zu identifizieren. Viele Unternehmen stellen fest, dass es einige Produktionsaktivitäten gibt, die inhärente Engpässe darstellen und zu erheblichen Ineffizienzen führen.

Sie könnten zum Beispiel feststellen, dass ein bestimmtes Gerät oder seine Nutzung einen Engpass für die nachfolgende Phase des Produktionsprozesses darstellt. Oder es gibt Betriebsabläufe, die suboptimal sind und den Produktionsfluss behindern.

Daher sollten Sie nach diesen Bereichen der Ineffizienz suchen, die die Produktion behindern. So können Sie Ihre Ressourcen nutzen, um die betroffenen Bereiche zu optimieren, die Produktivität zu steigern und die Verschwendung zu reduzieren.

3. Erst automatisieren, dann erweitern: Da die Unternehmen ihre Investitionen in die Automatisierung erhöht haben, um die Produktivität ihrer Produktionsaktivitäten zu verbessern, wird immer deutlicher, dass die Automatisierung ein Unternehmen nur bis zu einem bestimmten Punkt bringt.

In den meisten Fällen arbeiten die heutigen Werkzeuge und Technologien mit den Menschen zusammen, um sie zu befähigen, effizienter, sicherer und genauer zu arbeiten.

Während Hersteller durch die Automatisierung manueller, sich wiederholender Aufgaben innerhalb ihres Produktionsprozesses erhebliche Effizienzsteigerungen erzielen können, erfordern viele Schritte immer noch einen erheblichen kognitiven Input, was die Notwendigkeit menschlichen Engagements unterstreicht.

Folglich sollten Unternehmen die Optimierung der Fertigung unter dem Gesichtspunkt betrachten, dass sie ihr bestehendes Personalaufstocken, um sich auf wertschöpfende Tätigkeiten zu konzentrieren, anstatt Menschen zu automatisieren.

4. Nutzen Sie die Technologie: Wie wir bereits erwähnt haben, bietet die Entwicklung von Industrie 4.0-Technologien den Herstellern unzählige Möglichkeiten, verschiedene fortschrittliche Systeme und Tools zur Optimierung ihrer Fertigungsprozesse zu nutzen.

So setzen Hersteller in einer Vielzahl von Branchen Computervision Technologien ein, um Qualitätsmängel in verschiedenen Produktionsstufen genau und effizient zu erkennen.

Darüber hinaus können Hersteller künstliche Intelligenz (KI) und machine learning (ML) zur Echtzeit-Datenanalyse für eine umfassende und effektive Produktionsoptimierung nutzen.

5. Messen Sie den Fortschritt im Laufe der Zeit: Die Optimierung der Produktion ist keine einmalige Angelegenheit. Außerdem bedeutet die sich ständig verändernde Produktionslandschaft, dass aktuelle Maßnahmen möglicherweise nicht mehr den gleichen positiven Effekt haben.

Daher müssen die Hersteller den Fortschritt im Laufe der Zeit messen und die Veränderungen und ihre Auswirkungen auf die Produktionsleistung verfolgen. Auf diese Weise können die Unternehmen ihre Produktionsprozesse kontinuierlich verbessern und so an der Spitze der Branche bleiben.

Sie können nicht verbessern, was Sie nicht verfolgen. Bevor eine Optimierungsmaßnahme greifen kann, müssen die richtigen Messungen klar, sichtbar und zuverlässig sein.

Metriken wie Gesamtanlageneffektivität (OEE)), Ausfallzeiten, Durchsatz und Ausbeute beim ersten Durchlauf sind nach wie vor sehr wichtig. Was jetzt anders ist, ist, wie schnell die Teams die Zahlen sehen und etwas dagegen tun können. Wenn die Daten in Echtzeit aktualisiert werden, kann ein Problem, das früher Stunden brauchte, um gefunden zu werden, innerhalb von Minuten behoben werden.

Das Ziel besteht nicht nur darin, Zahlen zu sammeln, sondern diese Zahlen genau an dem Punkt nützlich zu machen, an dem jemand handeln kann.

Häufig zu beobachtende KPIs

Gesamtanlageneffektivität (OEE) )
Zeigt durch die Kombination von Verfügbarkeit, Leistung und Qualität, wie gut Ihre Anlagen laufen.

Ausfallzeit
Verfolgt die durch Ausfälle, Umstellungen oder Verzögerungen verlorene Produktionszeit.

Durchsatz
Zählt, wie viele gute Einheiten in einem bestimmten Zeitrahmen fertiggestellt werden.

First Pass Yield
Misst, wie viele Produkte die Standards beim ersten Mal erfüllen, ohne Nacharbeit.

Zykluszeit
Die Zeit, die benötigt wird, um eine einzelne Einheit von Anfang bis Ende zu produzieren.

Wie der Werkzeugbau die Gleichung ändert

Selbst gute Werkzeuge machen keinen großen Unterschied, wenn sie ohne Planung in eine Anlage eingebaut werden. Die Optimierung funktioniert nur, wenn sich neue Systeme sauber in die bestehenden Prozesse einfügen und die Menschen, die sie benutzen, den Wert sofort erkennen.

1. Integration in bestehende Systeme
Die meisten Einrichtungen verwenden bereits eine Mischung aus Geräten, ERP-Systemen und älteren digitalen Tools. Ein Neuanfang ist nicht realistisch. Das Hauptaugenmerk sollte auf Systemen liegen, die sich leicht mit dem verbinden lassen, was bereits vorhanden ist. Offene APIs, modulare Setups und Datenmodelle, die keine umfangreichen Anpassungen erfordern, sparen viel Zeit und Kosten.

Eine solide Plattform erweitert die Möglichkeiten, ohne dass Sie gezwungen sind, das, was funktioniert, zu zerreißen. Sie sollte sich in die aktuelle Einrichtung einfügen und es einfacher machen, den Rest mit der Zeit zu verbinden.

2. Datensicherheit und Compliance
Mehr vernetzte Tools bedeuten mehr zu schützende Daten. Das muss von Anfang an eingeplant werden, nicht erst später. Achten Sie auf Software, die eine starke Isolierung zwischen Kunden, detaillierte Prüfprotokolle und integrierte Compliance-Funktionen bietet. Für regulierte Unternehmen sind diese Kontrollen nicht verhandelbar.

Tulip trennt zum Beispiel jede Kundenumgebung und hält Produktionsdaten von gemeinsamen KI-Trainingspools fern. Das ist ein wichtiger Punkt, vor allem in den Biowissenschaften und der Produktion von medizinischen Geräten.

3. Schulung und Change Management
Die Einführung einer neuen Technologie verändert immer die Arbeitsweise der Mitarbeiter. Der wirkliche Erfolg hängt davon ab, wie schnell sich die Teams mit der Technologie vertraut machen können. Die Tools sollten so vertraut sein, dass die Bediener und Ingenieure nicht ständig IT-Hilfe benötigen, um Änderungen oder Aktualisierungen vorzunehmen.

Schulungen sollten im Kontext stattfinden, direkt am Arbeitsplatz, nicht nur in einem Klassenzimmer. No-Code-Tools sind ebenfalls hilfreich. Wenn die Mitarbeiter ihre Arbeitsabläufe selbst optimieren können, geht die Einführung schneller und Verbesserungen werden nicht durch Engpässe aufgehalten.

Digitale Systeme gehören jetzt zum Kern der Produktionsarbeit, nicht mehr zu den Nebenprojekten. MES, IoT und KI ermöglichen Transparenz in Echtzeit. Ohne sie bleiben die Daten verstreut, und Probleme bleiben länger bestehen, als sie sollten.

Datenerfassung in Echtzeit und KI-Tools stehen dabei ganz oben auf der Liste. Es ist nicht schwer zu verstehen, warum: Fabriken brauchen schnellere Wege, um zu verstehen, was auf dem Boden passiert.

MES (Manufacturing Execution Systems)
Ein gutes MES verbindet Maschinen, Menschen und Daten miteinander, so dass die Produktion in Echtzeit verfolgt werden kann. Die Teams können sehen, wo Zeit verloren geht, was die Umstellung verzögert oder wann die Standards zu schwanken beginnen. Die neueren Plattformen sind so flexibel, dass Ingenieure die Logik oder Bildschirme ohne lange IT-Projekte anpassen können.

IoT (Internet der Dinge)
Vernetzte Sensoren liefern Informationen über Zykluszeiten, Temperatur, Vibration und andere Prozessdaten direkt in Ihre Systeme. Dieser stetige Datenstrom macht es einfacher, kleine Probleme frühzeitig zu erkennen und die manuelle Protokollierung zu reduzieren. Wartungs- und Qualitätsteams erhalten so einen klareren Überblick über das, was von Schicht zu Schicht vor sich geht.

KI (Künstliche Intelligenz)
KI fängt an, die Lücken zu füllen, die früher Zeit gekostet haben, wie z.B. das Durchforsten von Berichten, die Suche nach Mustern oder das Herausfinden, warum eine Leitung langsamer geworden ist. Sie kann Daten sortieren, Trends aufzeigen und sogar wahrscheinliche Ursachen für Ausfälle aufzeigen. Einige Tools können eine Frage direkt beantworten, z.B. "Welche Maschine hat gestern die meisten ungeplanten Stillstände verursacht?" und zeigen den Weg in Sekundenschnelle.

Mit Tulip sind Unternehmen in der Lage, Menschen, Maschinen und Systeme in ihren Betrieben miteinander zu verbinden und Produktionsdaten in jeder Phase der Produktion in Echtzeit zu sammeln.

Mithilfe dieser Daten können die Ingenieure und Vorgesetzten von kontinuierlicher Verbesserungsprozess auf einfache Weise ineffiziente Bereiche in den bestehenden Prozessen identifizieren und Maßnahmen zur kontinuierlichen Optimierung ihrer Produktion ergreifen.

Zum Beispiel, als Piaggio Fast Forward seinen neuen Gita-Roboter vom Prototyp in die Produktion überführte, benötigte das Unternehmen eine Möglichkeit, die Bediener schnell auf die neuen Montage Prozesse zu schulen und Produktionsdaten nahtlos zu erfassen.

Innerhalb weniger Wochen baute das Team von PFF ein Ökosystem von Apps auf, um Bediener in jeder Phase der Montage und Untermontage zu schulen, indem es aktuelle, digitale Arbeitsanweisungen bereitstellte.

Mit diesen digitalen Arbeitsabläufen war das Team in der Lage, eine Basislinie für Zykluszeiten, Durchflussraten, Taktzeiten und Fehlerzahlen zu erstellen, die es den Vorgesetzten ermöglichte, die Bemühungen von kontinuierlicher Verbesserungsprozess im gesamten Betrieb voranzutreiben.

Wenn Sie wissen möchten, wie Tulip Ihnen helfen kann, Ihre Produktionsprozesse zu optimieren, nehmen Sie noch heute Kontakt mit einem Mitglied unseres Teams auf!

Bei der Fertigungsoptimierung geht es darum, die Produktion reibungsloser zu gestalten. Weniger Abfall, weniger Stopps, besserer Output. Das Schwierige daran ist nicht der Aufwand, sondern wie verstreut alles sein kann. Daten in einem System, Notizen in einem anderen, und vieles wird immer noch mündlich weitergegeben.

MES, IoT und KI helfen, die Dinge miteinander zu verbinden. Sie liefern den Teams aktuelle Informationen, so dass Probleme schneller behoben werden können. Damit das funktioniert, müssen die Grundlagen stimmen: Verfolgen Sie die Zahlen, die wichtig sind, halten Sie die Daten sicher und verwenden Sie Tools, die zur Arbeitsweise der Mitarbeiter passen.