Proaktive Anlaufsteuerung von Produktionssystemen entlang der Wertschöpfungskette
Kurzfassung:
Der Serienanlauf ist auf Grund kürzerer Produktlebenszyklen und der Erweiterung der Produktpalette ein signifikantes Kriterium für die Innovationsdynamik in den Unternehmen. Für eine proaktive Anlaufsteuerung entlang der Wertschöpfungskette wurde eine modulare Softwareplattform entworfen, mit deren Hilfe eine ganzheitliche Unterstützung des Produktionsanlaufs gewährleistet wird. Um den Beteiligten am Anlaufprojekt eine exakte Kenntnis des aktuellen Projektstandes zu ermöglichen, werden alle relevanten Daten durch eine Anlaufdatenerfassung registriert, aufbereitet und dem Anlaufmanager direkt zur Verfügung gestellt. Ein Diagnosesystem auf Basis eines Anlaufwirkmodells verarbeitet die Anlaufdaten zu aussagekräftigen Kennzahlen, die auf die Ursachen von Abweichungen schließen lassen. So können zunächst die jeweils kritischen Engpässe und Probleme entlang der Wertschöpfungskette erkannt werden. Zur Behebung und Vermeidung von Problemen können schließlich mittels eines Reaktionssystems geeignete Maßnahmen ausgewählt und mittels eines Prognosesystems bzgl. ihrer Wirksamkeit simulativ bewertet werden.
Dipl.-Ing. Herbert Serwotka
EDAG Engineering + Design AG
Tel.: 0661 6000-825
E-Mail: herbert.serwotka@edag.de
Ansprechpartner bei PTKA-PFT:
Dipl.-Ing. Erik Mertens
Tel.: +49 721 608-25292
E-Mail: erik.mertens@kit.edu
Problemstellung
Der Trend im Bereich der variantenreichen Serienprodukte geht seit geraumer Zeit zu immer kürzeren Produktlebenszyklen, so dass die notwendigen Schritte des Produktentstehungsprozesses zunehmend parallel und in kürzerer Zeit durchgeführt werden. Dies erzeugt vermehrt Unzulänglichkeiten in der Planung, deren Auswirkungen sich erst in der Phase des Produktionsanlaufs zeigen. Um die entstehende Lücke zwischen Soll- und Ist- Anlaufkurve zu schließen und zu verhindern, dass sich der Markteintritt des Produkts zeitlich verschiebt, wird häufig mit großem Aufwand auf Störeinflüsse reagiert, was enorme Kosten verursacht und damit die Rentabilität eines Produktes gefährden kann.
Es ergeben sich im Serienanlauf also zwei globale Problemstellungen. Einerseits müssen die geplanten Termine eingehalten werden, um den Return on Invest in den entsprechenden Abrechnungsperioden nicht zu gefährden, andererseits liegt der Fokus auf der Effizienz. Dies bedeutet, dass die knappen Ressourcen gerade in der Anlaufphase optimal eingesetzt werden müssen.
Projektziele
Im diesem Projekt sollten neuartige Methoden zur Anlaufsteuerung und Softwarewerkzeuge zur Simulation und Datenerfassung entwickelt werden, welche die Beherrschung und Verkürzung von Produktionsanläufen ermöglichen. Mit einer modularen Softwareplattform sollten die beteiligten Personen in einem Anlaufprojekt dabei unterstützt werden sowohl die aktuelle als auch die zukünftige Situation des Anlaufes zu erkennen und ursachengerecht zu analysieren. Engpässe, Störeinflüsse und Probleme können auf diese Weise identifiziert und bewertet werden. Auf Basis dieser Kenntnisse und unter Verwendung bereitgestellter Reaktionsstrategien wird der Anlauf zielgerichtet und effizient gesteuert. Durch die verbesserte Beherrschung, eine neuartige Prognose- Methodik, den Einsatz von Simulationswerkzeugen sowie den Aufbau eines umfassenden Anlaufwirkmodells können die Prozesse zukünftiger Anlaufprozesse besser parallelisiert werden.
Vorgehensweise
Im Rahmen der Arbeiten wurden mehrere reale Produktionsanläufe in der Automobilindustrie untersucht. Es wurden Daten und Erfahrungen aus den zu untersuchenden Anläufen aufgenommen, um die Basis für die Entwicklung der beschriebenen Methoden und Werkzeuge zu schaffen und ihre Praxisrelevanz sicherzustellen. Die entwickelten Instrumente wurden dann praktisch erprobt und verbessert.
Die Anlaufdaten wurden online in der Produktion erfasst und im Diagnosesystem zu Informationen in Form von Kennzahlen verdichtet. Abweichungen zwischen den Plandaten und dem prognostizierten Verlauf lassen sich durch Vergleich der jeweiligen Prognose über das Verhalten des Produktionssystems mit den Kennzahlen des Diagnosesystems automatisch ablesen.
Ergebnisse
Das Ergebnis des Projektes ist eine modulare Anlauf- Softwareplattform, die die Beteiligten eines Produktionsanlaufes vom Zeitpunkt der Planung der Anlagentechnik bis über das Erreichen der Kammlinie hinaus dabei unterstützt, Störungen frühzeitig zu erkennen und effiziente Maßnahmen zur Störungsbeseitigung einleiten zu können. Hierdurch kann ein früherer Markteinritt und eine Kostenreduktion realisiert werden. Der Produktionsanlauf mit den neuen Anlagen, den Materialien und der Inbetriebnahmemannschaft ist als Regelkreis zu verstehen. Dabei muss das Personal befähigt werden, zu jeder Zeit sowohl die aktuelle als auch die zukünftige Situation des Anlaufes zu erkennen und ursachengerecht zu analysieren. Der Begriff "Produkt
ionscockpit" veranschaulicht plastisch die Gesamtfunktion. Zur Realisierung der proaktiven Anlaufsteuerung wurden im Rahmen des Projekts verschiedene Kern- und Unterstützungskomponenten entwickelt.
Anwendungspotenzial
Die Erfahrungen aus den praktischen Anlaufuntersuchungen im Feld wurden in Form eines Anlaufleitfadens dokumentiert. Ursprünglich für die Automobil- und Automobilzulieferindustrie entwickelt, ist jedes Softwaremodul für sich einsetzbar, so dass diese auch für andere Branchen nutzbar sind. Die beteiligten Softwareunternehmen beabsichtigen aus den entsprechenden Prototypen kommerzielle Softwaresysteme zu vermarkten. Dienstleistungsunternehmen können auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse ihre Produkte optimieren. Weiterhin profitieren produzierende Unternehmen direkt aus der Dokumentation der gewonnenen Erfahrung.
Autor: Fleischer, J.; Nyhuis, P.; Schuh, G.; Serwotka, H.
Verlag: VDMA Verlag, Frankfurt/Main
Erscheinungsjahr: 2007
ISBN: ISBN 978-3-8163-0547-7
Beschreibung: Es handelt sich um eine modulare Softwareplattform, die die Beteiligten eines Produktionsanlaufs vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme bis über das Erreichen der Kammlinie hinaus dabei unterstützt, Störungen frühzeitig zu erkennen und effiziente Maßnahmen zur Störungsbeseitigung einleiten zu können. Hierdurch soll einerseits ein früherer Markteintritt und andererseits eine Kostenreduktion realisiert werden. Oberste Prämisse ist der zielgerichtete und effiziente Einsatz der begrenzten Ressourcen, um bei aktuellen und prognostizierten Planabweichungen schnell und aufwandsarm gegensteuern zu können und damit eine signifikante Verkürzung des Anlaufs zu erreichen. http://www.vdma-verlag.com/home/p386.html
Autor: Nyhuis, P.; Schuh, G.; Serwotka, H.
Verlag: VDMA Verlag, Frankfurt/Main
Erscheinungsjahr: 2007
ISBN: ISBN 978-3-8163-0548-4
Beschreibung: Dieser Leitfaden entstand im Rahmen des Verbundprojekts "ProactAS". Er unterstützt die mit dem Produktionsanlauf betrauten Mitarbeiter bei der Aufnahme, Interpretation und Prognose von Ist-Werten. Außerdem bschreibt der Leitfaden mögliche Hilfestellungen bei Reaktionsmaßnahmen im Produktionsanlauf organisatorisch und technisch. http://www.vdma-verlag.com/home/p389.html