MES-Einführung: 15 Prozent mehr Leistung in der Teilefertigung

307821 Praefernz1
Bild: Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH

Gebr. Heller Maschinenfabrik fertigt in Nürtingen und Brasilien überwiegend Einzelteile für die eigene Maschinenmontage. Neben den veralteten Fertigungsprozessen gab es bis vor einigen Jahren häufig Probleme mit der Termintreue, abhängige Gewerke wie Montage und Service mussten oft intervenieren. Das Thema ‚Digitalisierung‘ steckte noch in den Kinderschuhen. Die Rückmeldungen aus dem Fertigungsprozess wurden zwar als Ist-Zeit registriert, allerdings auf Basis der Eintragung auf dem Arbeitsschein durch den Werker. Es existierte zudem keine Trennung zwischen Maschinen- und Personalleistung. Die Soll-Vorgaben dienten eher als Richtschnur oder Vorschlag. Effizienzmessungen und Ähnliches erfolgten zwar bereits punktuell – jedoch verlief ein nachhaltiger Verbesserungsprozess aufgrund der fehlenden Transparenz meist rasch im Sande.

image 15
Bild: IGH Infotec AG

Verantwortliche erkennen Handlungsbedarf

Dies alles war der Führungsetage von Heller durchaus bewusst. Infolgedessen wurde beschlossen, die Fertigung zukunftsfähiger zu gestalten. Die Alternative wäre gewesen, die Fertigung zu schließen und die Teile extern zu beziehen. Für die Modernisierung der Fertigungsabläufe startete ein eigenes Projekt. Schnell zeigte sich, welche Hauptbereiche anzugehen sind: Es startete mit der genaueren Betrachtung des Maschinenparks. Hier erfolgte eine Klassifizierung der Maschinen und das Aussortieren unbedeutender und veralteter Maschinen. Anschließend wurde die Datenbasis betrachtet. Ein erstes Thema umfasste die Validierung der vorhandenen Soll-Daten gegenüber den Ist-Daten sowie die Detaillierung der zu erfassenden Daten. Hierunter fiel auch die Definition von Schlüsselkennzahlen wie KPI-Parametern sowie deren Darstellung für die Mitarbeiterebenen. In einem weiteren Schritt befasste sich das Team mit der Auswahl und Einführung einer Auftragsfeinplanung – basierend auf validen Produktionsdaten, um für Termintreue zu sorgen. Schließlich sollten auch Werkzeuge und Vorrichtungen (Equipment) systemseitig erfasst und das dort gebundene Kapital verringert werden.

Praeferenz3 Markus TheilingerundAnd 20240314080118
Bild: IGH Infotec AG

Produktionsabläufe unter die Lupe nehmen

Nach einer Planungsphase ging die Projektgruppe die Digitalisierung der Fertigungsprozesse an. Mit der Definition der Key-Performance-Indikatoren (KPI) startete das Teilprojekt. Den Beteiligten war bewusst, dass die Stammdaten der Arbeitspläne teils inkonsistent sind. Demzufolge sollte erst ein MES und dann die Feinplanung integriert werden. Damit sollte verhindert werden, die Feinplanung mit schlechten Plan-Daten zu befüllen. Sehr früh im Projekt wurde in den Arbeitsplänen die Maschinen- und Personalleistung voneinander getrennt. Diese Einordnung ist wesentlich zur korrekten Bewertung von Mehrmaschinenbedienungen, bei hauptzeitparallelen Rüstvorgängen oder mannlosen Schichten, in denen die Maschine so lange autark läuft, bis das Material abgearbeitet ist oder eine Störung eintritt. Es folgte die Definition der Fertigungs-Indikatoren. Ein wichtiger Punkt ist die Rückmeldequote, also die vom Werker zurückgemeldeten Zeiten. Dabei ist die Abweichung zwischen Arbeitszeit und Rückmeldezeit der zu betrachtende Wert. Der Hilfslohn oder die Nebenzeit wiederum ist ein Indikator, der die Produktivität beeinflusst. Die Messgröße Mehrverbrauch sagt aus, ob die Soll-Zeiten aufgrund von Störungen überschritten wurden. Hierbei ist relevant, dass der Werker eine Begründung bezüglich eines Mehrverbrauchs liefert. Aus diesen Kennzahlen lässt sich unter anderem die Non-Productive Time (NPT) berechnen. Bei Maschinen werden die Lauf- und Stillstandzeit in Relation zum Bearbeitungsauftrag betrachtet. Bei einem Stillstand rückt die Ursache wie Störung oder fehlendes Material in den Vordergrund. Auch Laufzeiten mit reduzierter Leistung – Stichwort Override – sind interessant. Stückzahl, Ausschuss und Nacharbeit sind zu erfassen. Anhand dieser und weiterer Indikatoren konnten die Datenpunkte festgelegt werden. Die Datenpunkte finden sich im Produktionsablauf (Werker), in der Maschine und im ERP-System wieder.

Rückmeldequote von 98 Prozent

Bei der Einführung des Manufacturing Execution Systems standen genau diese Datenpunkte im Fokus. Eine aufwendige Schnittstelle zum ERP-System erübrigte sich, da die Entscheidung auf eine in SAP-Software integrierte Systemumgebung fiel. Somit standen die Datenpunkte innerhalb des ERP schon zur Verfügung. Bei der Konfiguration der Shopfloor-Dialoge achtete die Projektgruppe darauf, dass Werkern die notwendigen Informationen zum aktuellen Auftrag zur Verfügung stehen und sie die Daten zum Ablauf einfach erfassen können. Die ERP-Integration sorgt für aktuelle Auftrags- und Materialdaten. Der Datenaustausch zwischen den Maschinen ließ sich rasch umsetzen. Zahlreiche Maschinen verfügten bereits über einen integrierten OPC-Server in der Steuerung. Die Brown- sowie relevanten Blackfield-Maschinen erhielten einen I/O-Wandler, um Daten austauschen zu können. Demzufolge sind für die monetären Bewertungen der Abläufe nur eine Hand voll Maschinendaten notwendig. Das MES ging recht reibungslos in Betrieb – und nach anfänglicher Skepsis erledigten die Mitarbeitenden ihre Rückmeldungen an den Terminals mit zunehmender Routine. Die Rückmeldequote stieg steil an und pendelte sich schließlich bei rund 98 Prozent ein.

Zeitnahe Auswertung für Optimierungen

Rasch stellte sich der Effekt ein, dass Unstimmigkeiten wie Zeitüberschreitungen, Fehlbelegungen und so weiter direkt auffielen. Meister und Werker können diese unmittelbar besprechen. Offene Fragen lassen sich zeitnah klären und die Abläufe falls erforderlich entsprechend anpassen. Vor der Umstellung ließen sich vor allem kleinere Probleme kaum zeitnah adressieren. Es fehlte die zeitnah ersichtbare Erfassung der Rückmeldedaten sowie eine brauchbare Auswertung.

Dashboards für die Mitarbeitenden

Die Auswertungen der erfassten Daten orientierte sich an den definierten Indikatoren. Es folgte die Erstellung personalisierter Dashboards für die Funktionsebenen wie Werker, Meister, Qualitätssicherung, Arbeitsvorbereitung und so weiter. Die Mitarbeiter des Projektteams entwickelten auf der Basis dieser Dashboards Handlungsanweisungen, wie im Fall einer Abweichung zu verfahren ist. So gibt es bei einer als relevant eingeschätzten Soll-Ist-Abweichung einen vorgeschriebenen Handlungsstrang mit eindeutig zugewiesenen Verantwortlichkeiten. So sollen Probleme konsequent, nachvollziehbar und wirkungsvoll aus dem Weg geräumt werden, um für mehr Effizienz im Fertigungsbetrieb zu sorgen. Auf diesen Grundlagen findet inzwischen ein tägliches Shopfloor-Meeting statt. Regeln, ein fester Zeitrahmen und wiederkehrende Themengruppen sollen den Erfolg dieses Tools sicherstellen.

Transparenz in Leistung überführt

Die Verantwortlichen zogen nach drei Jahren Projektzeit ein positives Fazit. Die Rückmeldequote liegt inzwischen sogar bei rund 99 Prozent. Der Hilfslohn respektive die Nebenzeiten ließen sich um 45 Prozent verringern. Darüber hinaus reduzierten sich die Abweichungen gegenüber den Ist-Vorgaben, also die Mehrarbeit. Prozesse zur Nacharbeit, Qualitätssicherung sowie die Liegezeiten sind nun nachvollziehbar. Auch die Maschinenverfügbarkeit stieg an. Letztendlich verbucht Heller einen Leistungsgewinn von 33.500 Stunden bei rund 200 operativ tätigen Mitarbeitern: 15 Prozent Zuwachs in zwei Jahren. Wesentlich für verbesserte Wettbewerbsfähigkeit sind die heute deutlich besseren Abläufe – was auf Basis der MES-Kennzahlentransparenz gelang.

Autoren:

Andre Hörmandinger ist im Vorstand der IGH Infotec AG.

Markus Theilinger ist Head of Manufacturing Control and Administration bei Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH.



  • Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig

    Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig

    Ifo-Umfrage Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig Im August waren erneut weniger Industrieunternehmen von Materialengpässen betroffen als noch im Juli. Am stärksten betroffen ist nach wie vor die Autoindustrie.

    mehr lesen: Materialengpässe in der Industrie erneut rückläufig

  • Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik

    Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik

    Fahrerlose Transportfahrzeuge und mobile Roboter Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik Die Nachfrage nach mehr Automatisierung für intralogistische Abläufe ist hoch. Wann und wie genau sich fahrerlose Transportfahrzeuge oder…

    mehr lesen: Fraunhofer IPA bietet Potenzialanalyse für die Intralogistik

  • Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics

    Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics

    Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics Durch die Übernahme des kanadischen Robotik-Spezialisten Clearpath Robotics will Rockwell sein Portfolio für die autonome Produktionslogistik ergänzen.

    mehr lesen: Rockwell Automation übernimmt Clearpath Robotics

  • LeanBI und Substring kooperieren

    LeanBI und Substring kooperieren

    IoT-Anwendungen für die Industrie LeanBI und Substring kooperieren Gemeinsam wollen LeanBI und Substring Produkte für das Internet der Dinge entwickeln und anbieten. Dafür haben die Unternehmen eine Entwicklungs- und Vertriebs-Kooperation…

    mehr lesen: LeanBI und Substring kooperieren

  • Thomas Hähn wird Vorstandsmitglied

    Thomas Hähn wird Vorstandsmitglied

    VDMA Robotik Thomas Hähn wird Vorstandsmitglied Der Vorstand von VDMA Robotik hat Thomas Hähn, Gründer & CEO der United Robotics Group, als neues Vorstandsmitglied berufen.

    mehr lesen: Thomas Hähn wird Vorstandsmitglied

  • IFS übernimmt KI-Anbieter Falkonry

    IFS übernimmt KI-Anbieter Falkonry

    KI-gestützte Anomalieerkennung IFS übernimmt KI-Anbieter Falkonry Der schwedische Softwareanbieter IFS hat die Übernahme von Falkonry bekanntgegeben. Falkonry ist ein kalifornisches Industrie-KI-Softwareunternehmen, das auf die automatisierte Highspeed-Datenanalyse und Anomalieerkennung für die…

    mehr lesen: IFS übernimmt KI-Anbieter Falkonry

  • All About Automation in Chemnitz wächst gegenüber Vorjahr

    All About Automation in Chemnitz wächst gegenüber Vorjahr

    Praxisnah automatisieren All About Automation in Chemnitz wächst gegenüber Vorjahr Am 27. und 28. September 2023 dreht sich in der Messe Chemnitz alles um die Themen Industrieautomation, Digitalisierung und Robotik.…

    mehr lesen: All About Automation in Chemnitz wächst gegenüber Vorjahr

  • Viastore beruft Dominic Daly zum CFO

    Viastore beruft Dominic Daly zum CFO

    Manager in der Intralogistik-Branche Viastore beruft Dominic Daly zum CFO Dominic Daly (Bild) ist neuer CFO bei Viastore Group, einem Anbieter von Intralogistik-Systemen. Zuvor war der studierte Betriebswirt als Führungskraft…

    mehr lesen: Viastore beruft Dominic Daly zum CFO

  • Auftragseingang anhaltend schwach

    Auftragseingang anhaltend schwach

    Der Branchenverband VDMA hat im Juli bei seinen Mitgliedern erneut einen schwachen Auftragseingang ermittelt. Der Monatswert fiel bei den Maschinen- und Anlagenbauern real um elf Prozent niedriger als im Vorjahr…

    mehr lesen: Auftragseingang anhaltend schwach

  • KI-basierte Datenverarbeitung im autonomen Fahrzeug

    KI-basierte Datenverarbeitung im autonomen Fahrzeug

    Forschung an neuromorpher Hardware im Projekt KI-Flex KI-basierte Datenverarbeitung im autonomen Fahrzeug Im Forschungsprojekt KI-Flex wurde an einer Plattform gearbeitet, die im autonomen Fahrzeug alle Verkehrsteilnehmer sicher orten soll. Entstanden…

    mehr lesen: KI-basierte Datenverarbeitung im autonomen Fahrzeug

  • Nachhaltigkeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette

    Nachhaltigkeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette

    Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit für den Industriesektor Hand in Hand? Dies kann Realität werden. Das kürzlich abgeschlossene Forschungsprojekt ’Climate Solution for Industries’ (CS4I) unter Beteiligung des Fraunhofer IPA setzt bereits bei…

    mehr lesen: Nachhaltigkeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette

  • Neil Barua folgt auf James Heppelmann

    Neil Barua folgt auf James Heppelmann

    Nach 13 Jahren als CEO beim Softwareunternehmen PTC verabschiedet sich James Heppelmann in den Ruhestand. Sein Nachfolger wird Neil Barua.

    mehr lesen: Neil Barua folgt auf James Heppelmann