Tipps zur Optimierung diskreter Vorgänge: Warum ein System zur Datenerfassung allein nicht ausreicht

Für viele diskrete Hersteller besteht eine erhebliche Diskrepanz zwischen der Software, die das Unternehmen steuert, und der tatsächlichen Situation in der Fertigung.

Wenn Unternehmen in „erstklassige“ Unternehmenssoftware investieren – in der Regel MES ERP wie SAP, Oracle oder NetSuite – legen sie den Schwerpunkt auf finanzielle Transparenz, Lieferkettenplanung und Bestandsabgleich. Diese Systeme eignen sich hervorragend für die Verwaltung der Stückliste BOM) und die Bedarfsprognose.

Für den Bediener, der den Schraubenschlüssel hält, sind sie jedoch häufig nicht sichtbar.

Diese Altsysteme sind zwar im Allgemeinen gut darin, Ihnen mitzuteilen, was Sie bauen sollen, aber es fehlt ihnen an Detailgenauigkeit, um Ihnen zu zeigen, wie es gebaut werden soll. Dadurch entsteht eine versteckte Fabrik, in der das offizielle System den Bestand verwaltet, der eigentliche Montage jedoch auf Tabellenkalkulationen, Papierdokumenten und Stammeswissen basiert.

Für Hersteller mit hoher Produktvielfalt und geringen Stückzahlen (High-Mix/Low-Volume, HMLV) stellt diese Kluft zwischen Büro und Fertigungslinie einen Verlust an Effizienz, Qualität und Rückverfolgbarkeit dar.

Der Hauptgrund, warum Standard-Tech-Stacks in diskreten Umgebungen versagen, ist, dass sie Montage einen maschinengesteuerten Prozess behandeln. In der Prozessindustrie ist die Maschine die primäre Variable. In der diskreten Fertigung ist der Mensch die primäre Variable.

Diese Unterscheidung gewinnt zunehmend an Bedeutung, da sich der Markt in Richtung Massenanpassung entwickelt . Unabhängig davon, ob es sich um medizinische Geräte oder konfigurierbare Elektronik handelt, stehen Hersteller unter immer größerem Druck, personalisierte Produkte in Massenproduktionsgeschwindigkeit zu liefern.

Die operativen Konsequenzen

In diesem Umfeld ändern sich die Standardabläufe täglich. Ein älteres MES für statische Produktionslinien MES , kann da nicht mithalten. Wenn eine neue Variante eingeführt wird, dauert die Aktualisierung eines starren Systems oft Monate, in denen programmiert und validiert werden muss. Bis die Software aktualisiert ist, hat sich das Produktdesign wahrscheinlich schon wieder geändert.

Da die Bediener die aktiven Akteure sind – sie treffen Entscheidungen, wählen Werkzeuge aus und überprüfen die Qualität jeder einzelnen Einheit –, muss die Software menschenzentriert sein. Sie muss den Bediener aktiv durch komplexe, sich ständig ändernde Arbeitsabläufe in Echtzeit führen, anstatt nur nach Schichtende zu protokollieren, was er getan hat.

Um die Abläufe zu optimieren, müssen Führungskräfte zwischen den beiden wesentlichen Funktionen traditioneller Fertigungssysteme unterscheiden: Planung und Ausführung.

Viele Unternehmen gehen davon aus, dass die Software, die ihre Planung verwaltet (ERP), auch die Ausführung übernehmen kann. Dies ist jedoch nicht der Fall. Dadurch entsteht eine Lücke, die geschlossen werden muss. Die entscheidende strategische Frage für diskrete Fertigungsunternehmen lautet, wie diese Lücke geschlossen werden soll: mit einem starren, monolithischen MES oder einem flexiblen, komponierbaren Ansatz.

1. Die Planungsebene (ERP)

Die Frage, die sie beantwortet: Was sollten wir entwickeln?

Das ERP das finanzielle Herzstück des Unternehmens. Es verwaltet Aufträge, Lagerbestände, Finanzen und die BOM. In der Regel ist es die Quelle der Wahrheit für das Unternehmen. Allerdings endet die Zuständigkeit von ERP-Systemen an der Bürotür. Sie erstellen den Plan, verfügen jedoch in der Regel über keinen Mechanismus, um den Betreiber anzuleiten oder sicherzustellen, dass der Plan korrekt ausgeführt wird.

2. Die Ausführungsebene: Monolithisch vs. komponierbar

Die Frage, die sie beantwortet: Wie können wir dies umsetzen?

Hier findet derzeit ein Wandel statt. In der Vergangenheit verließen sich Hersteller auf herkömmliche MES. Heute vollzieht sich in der Branche ein Wandel hin zu einem modularen Ansatz, der durch Frontline Operations Platforms wie Tulip ermöglicht wird.

Der alte Ansatz: Ältere MES werden in der Regel als monolithisch betrachtet. Obwohl sie häufig verschiedene Module (Qualität, Terminplanung, Genealogie) enthalten, sind diese Komponenten eng miteinander verknüpft. Es ist nicht möglich, einen Teil des Systems zu modifizieren, ohne dass dies Auswirkungen auf die anderen Teile hat.

Diese Architektur ist zwar für statische Standardisierungen mit hohem Volumen ausreichend, jedoch bekannt für ihre Starrheit. Die Anpassung eines Workflows erfordert häufig aufwendige Skripterstellung, Änderungsanfragen an Anbieter und umfangreiche Regressionstests. In Umgebungen mit hoher Vielfalt und geringem Volumen stellt diese Starrheit einen erheblichen Engpass dar.

Der neue Ansatz: Eine Frontline-Operations-Plattform verfolgt einen grundlegend anderen Ansatz. Sie basiert auf einer komponierbaren Architektur. Anstatt eine starre Suite von Funktionen zu erwerben, können Sie mit einer komponierbaren Architektur Operationen aus kleinen, modularen und interoperablen Anwendungen aufbauen. Da die Plattform das Datenmodell von der Benutzeroberfläche trennt, können Ingenieure digitale Arbeitsanweisungen eine App zur Qualitätsprüfung erstellen, ohne Code schreiben oder das Kernsystem stören zu müssen.

Einer der wesentlichen Vorteile der Implementierung einer Lösung, die auf einer komponierbaren Architektur basiert, besteht darin, dass keine „Rip-and-Replace”-Strategie erforderlich ist.

Da herkömmliche MES monolithisch MES , bedeutet ihre Implementierung in der Regel, dass alle bisherigen Systeme verworfen werden müssen. Mit einer flexiblen Plattform haben Hersteller verschiedene Optionen:

1. Umhüllen und erweitern: Behalten Sie das alte MES die vorgeschriebene Aufzeichnungspflicht bei, ergänzen Sie es jedoch mit agilen Anwendungen, die die Bediener anleiten und Daten an das MES zurücksenden.

2. Füllen Sie die Lücken: Setzen Sie Anwendungen nur für Prozesse ein, dieMES , wie manuelles Kitting, Nacharbeit oder spezielle Unterbaugruppen.

3. Vollständiger Austausch: Erweitern Sie im Laufe der Zeit das Ökosystem der Anwendungen, bis alle Produktionsanforderungen abgedeckt sind, und schaffen Sie so ein vollständiges, komponierbares MES. zusammensetzbares MESentsteht.

Ein entscheidender Aspekt, der in Diskussionen über Software häufig vernachlässigt wird, ist die Realität der Belegschaft. Die diskrete Fertigung sieht sich derzeit mit einem massiven Arbeitskräftemangel und hohen Fluktuationsraten konfrontiert.

In einer traditionellen Umgebung, die auf ERP oder starren MES basiert, ist die Einarbeitung eines neuen Bedieners ein langsamer und mühsamer Prozess. Das Wissen über die Montage des Produkts befindet sich häufig im Kopf eines erfahrenen Bedieners. Wenn dieser erfahrene Bediener das Unternehmen verlässt, geht dieses Wissen mit ihm verloren.

Eine Frontline Operations Platform fungiert als digitaler Mentor, indem sie Expertenwissen in intuitive, medienreiche Apps (Videos, GIFs, geführte Workflows) umsetzt. Hersteller können damit:

1. Reduzierung der Einarbeitungszeit: Neue Mitarbeiter können bereits am ersten Tag einen Mehrwert schaffen, da die Anwendung sie Schritt für Schritt begleitet.
   

2. Standardisierung der Qualität: Der Prozess ist nicht mehr davon abhängig, wer gerade im Dienst ist. Die Anwendung stellt sicher, dass der „beste Weg” der einzige Weg ist.

3. Tribales Wissen erfassen: Wenn ein Prozess verbessert wird, wird diese Verbesserung sofort an alle Stationen weitergegeben, anstatt auf ein Schulungsseminar zu warten.

Altsysteme basieren auf Wasserfall-Implementierungen – langwierigen, kostspieligen Projekten, bei denen davon ausgegangen wird, dass sich die Prozesse nicht ändern. In einer Produktionsumgebung mit hoher Produktvielfalt finden jedoch täglich technische Änderungen statt. Wenn die Software nicht mit dem Produktdesign Schritt halten kann, sind die Bediener gezwungen, sich auf Papierausdrucke und Improvisation zu verlassen.

Hier treten Fehler auf.

Eine Frontline Operations Platform löst dieses Problem, indem sie Ingenieuren ermöglicht, Arbeitsabläufe innerhalb von Minuten statt Monaten zu aktualisieren. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen MES ein Entwickler den Code ändern muss, bietet eine Frontline-Plattform Prozessingenieuren die Tools, um Anwendungen direkt zu modifizieren. Diese Flexibilität ist eine betriebliche Notwendigkeit, um Arbeitsanweisungen mit technischen Releases synchron zu halten.

Drei unterschiedliche Anwendungsfälle, die Agilität erfordern

Bei der Identifizierung hochwertiger Anwendungsfälle in einer diskreten Montage beobachten wir häufig, dass Hersteller in den folgenden Bereichen schnelle Erfolge erzielen:

1. Komplexe manuelle Montage Fehlersicherung)

Bei Montage manuellen Montage hängt die Qualität davon ab, dass der Bediener jedes Mal die richtige Reihenfolge einhält. Digitale Arbeitsanweisungen ersetzen statische PDF-Dateien durch interaktive, schrittweise Apps. Diese Apps können automatisch überprüfen, ob ein Schritt abgeschlossen ist – beispielsweise durch Auslesen eines Wertes aus einem angeschlossenen digitalen Messschieber –, bevor der Bediener fortfahren darf. Dies ist echtes Poka-Yoke (Fehlersicherung) auf Softwareebene.

2. Genealogie & Rückverfolgbarkeit Compliance)

In regulierten Branchen wie Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung reicht es nicht aus, nur zu wissen, dass ein Produkt hergestellt wurde. Sie benötigen die spezifische Historie dieses Geräts. Eine Frontline-Plattform bietet detaillierte Rückverfolgbarkeit und zeichnet die Seriennummer jederMontage die genauen Drehmomentdaten jeder kritischen Schraube auf. So entsteht eine digitale Historie für jedes Gerät, die direkt aus den Aktionen des Bedieners automatisiert erstellt wird und nicht erst nach der Schicht in Papierform vorliegt. Diese Funktion ist für GxP und die Audit-Bereitschaft unerlässlich.

3. Zusammenstellung und Sonderbestellungen

Eine hohe Produktvielfalt führt zu einer hohen Komplexität bei der Kommissionierung. Frontline-Anwendungen können die Bediener mithilfe visueller Hinweise und Pick-to-Light durch den Kommissionierungsprozess führen und so sicherstellen, dass die richtigen Teile für kundenspezifische Bestellungen in die richtige Box gelangen, Montage bevor Montage beginnt.

Das Potenzial von KI in der Fertigung ist unbestritten – jedoch haben die meisten Unternehmen Schwierigkeiten, sie in der Produktion einzusetzen. Das Hindernis ist nicht ein Mangel an Daten, sondern die Komplexität der bestehenden Systeme.

Herkömmliche MES basieren auf geschlossenen Architekturen. Wenn ein Team ein Bildverarbeitungsmodell für die Qualitätsprüfung integrieren oder ein großes Sprachmodell zur Zusammenfassung von Wartungsprotokollen verwenden möchte, sieht es sich häufig mit hohen Kosten, langen Zeitplänen und instabilen Workarounds konfrontiert. Diese Systeme wurden nicht für schnelle Innovationen konzipiert.

Eine Plattform für den Frontline-Betrieb verändert diese Dynamik.

Eine flexible Grundlage für intelligentes Arbeiten

Die offene, komponierbare Architektur Tulipwurde entwickelt, um sich weiterentwickelnde Technologien wie KI zu unterstützen, ohne dass eine Neuplattformierung oder Hardcoding-Integrationen erforderlich sind.

• Agnostische Integration: Modelle entwickeln sich schnell weiter. Mit dem Konnektor-Framework Tulipkönnen Hersteller neue KI-Tools (Bildverarbeitung, Analytik, Agenten) einbinden und frei iterieren – ohne die Produktion zu unterbrechen.
  
  

• Kontextdaten: Der Wert der KI hängt vom Kontext ab. Tulip strukturierte Daten am Ort der Nutzung – wer hat welche Aufgabe wann und wo ausgeführt. Dadurch können KI-Modelle aussagekräftige Erkenntnisse generieren, die auf realen Betriebsaktivitäten basieren und nicht auf statischen Dokumenten.

Die Hersteller setzen dies bereits um:

• Mit AI Composer können Teams Standardarbeitsanweisungen innerhalb weniger Minuten in Anwendungen umwandeln.
  

• Computervision überprüft Arbeitsschritte, erkennt Fehler und leitet die Kommissionierung – verbessert die Inspektion und verhindert Fehler, bevor sie den Kunden erreichen.
  

• Modulare Agenten können routinemäßige Aufgaben an vorderster Front automatisieren, wie beispielsweise das Markieren von Anomalien oder die Unterstützung bei Übergaben.

Diese Funktionen sind Teil der KI-gestützten Lösungen Tulip, die darauf ausgelegt sind, Intelligenz direkt in die Arbeitsabläufe an vorderster Front zu integrieren und Herstellern dabei zu unterstützen, mit Einblicken, Kontext und Kontrolle schneller zu handeln.

Schließlich ist die diskrete Fertigung physischer Natur. Eine Rationalisierung erfordert die Überbrückung der Kluft zwischen digitaler Absicht und physischer Umsetzung.

Ältere ERP MES häufig von den von den Bedienern verwendeten Werkzeugen „abgekoppelt“. Im Gegensatz dazu ist eine Frontline Operations Platform auf nahtlose Konnektivität ausgelegt, was bedeutet, dass sie sich direkt in ein Ökosystem von IoT integrieren lässt, darunter intelligente Drehmomentwerkzeuge, Waagen, Kameras und Sensoren.

Dies trägt dazu bei, Fehler im Zusammenhang mit der manuellen Produktion zu vermeiden und gleichzeitig die bei jedem Schritt von Anfang bis Ende generierten Daten zu protokollieren. Beispielsweise:

• Herkömmliche Methode: Der Bediener entnimmt die Drehmomentspezifikation einem Ausdruck. Er stellt seinen Schraubenschlüssel manuell ein. Er zieht die Schraube fest. Er vermerkt „OK“ auf einem Klemmbrett.

• Frontline Way: Die App liest den Barcode des Geräts. Sie sendet automatisch das richtige Drehmomentprogramm an das intelligente Werkzeug. Das Werkzeug zieht die Schraube fest und meldet den genauen Drehmomentwert an die App zurück. Die App fährt automatisch mit dem nächsten Schritt fort.

Die Optimierung der Fertigung bedeutet, die Diskrepanz zwischen den Absichten des Ingenieurs und den Handlungen des Bedieners zu beseitigen. Dies führt zu schnelleren Umrüstungen, fehlerfreien Montage und einer Belegschaft, die sich vom ersten Tag an an neue Produktvarianten anpassen kann.

Um dies zu erreichen, müssen Hersteller erkennen, dass ein ERP zwar für das Geschäft notwendig, für die Fertigung jedoch nicht ausreichend ERP . Um die Lücke in der Umsetzung zu schließen, müssen Führungskräfte eine Plattform einführen, die speziell auf die Agilität und den Menschen im Mittelpunkt der diskreten Fertigung zugeschnitten ist.

Wenn Sie erfahren möchten, wie Tulip Ihnen dabei helfen Tulip , die Lücke zwischen Ihren Backend-Systemen und Ihren Frontline-Prozessen zu schließen, kontaktieren Sie bitte noch heute ein Mitglied unseres Teams.!