KI-gestützt Vorgabezeiten laufend validieren: Daten statt Stoppuhr

Oft werden Vorgabezeiten in Fertigungsunternehmen einmal definiert und dann über Jahre hinweg nicht mehr hinterfragt. Mit der Zeit entstehen dadurch Abweichungen zwischen geplanten Vorgabezeiten und den Bearbeitungszeiten. Das beeinträchtigt die Produktionsplanung und die Produktkostenkalkulation. Unnötige Wartezeiten, längere Durchlaufzeiten oder eingeschränkte Liefertreue sind häufige Auswirkungen. Die Ursachen liegen oft im Tagesgeschäft: Zeitaufnahmen sind aufwendig, binden Ressourcen und lassen sich bei hoher Variantenvielfalt kaum wirtschaftlich umsetzen. Doch heute lassen sich Vorgabezeiten auch ohne klassische Zeitstudien ermitteln.

Screenshot yesterday today
Bild: CBS Corporate Business Solutions GmbH

Daten nutzen

Besonders in der diskreten Fertigung, wo unterschiedliche Produktvarianten und Fertigungstypen parallel laufen, ist eine systematische Zeitaufnahme oft kaum umsetzbar. Daher wird das Thema oft aufgeschoben, auch weil der Aufwand mit klassischen Methoden abschreckend wirken kann. Technologie kann hier helfen. Statt auf manuelle Zeitaufnahmen zurückzugreifen, nutzen KI-gestützte Methoden vorhandene Daten aus ERP-, MES-, MDE- und BDE-Systemen. Diese Produktionsdaten sind in vielen Unternehmen in guter Qualität verfügbar. Sie bieten eine verlässliche Datenbasis, auf der ein automatisiertes System aufbauen kann. Im diesem Abgleich von Vorgabezeiten und Ist-Zeiten können Abweichungen erkannt werden, ohne dass die Arbeitsvorbereitung manuell analysieren muss. Das System berücksichtigt dabei die Gegebenheiten im Shopfloor. Auch wenn Rückmeldedaten nicht immer vollständig oder perfekt sind, liefert das System Hinweise zur Optimierung von Vorgabezeiten und kann kritische Bereiche aufzeigen.

Künstliche Intelligenz

Ein zentraler Baustein ist der Einsatz von künstlicher Intelligenz. Die KI erkennt Muster in den Abweichungen und generiert Vorschläge für neue Vorgabezeiten. Die Vorschläge können dann vom Arbeitsvorbereiter geprüft, angepasst und freigegeben werden. Zudem lassen sich die Ergebnisse in den KVP (Kontinuierlicher Verbesserungsprozess) einbringen. So wird der Abgleich von Ist- und Soll-Zeiten zu einem automatisierten Bestandteil des Tagesgeschäfts.

Valide Vorgabezeiten rechnen sich

Realistische Vorgabezeiten sind wichtig für die Effizienz der Fertigung. Sie bilden die Basis für belastbare Kapazitäts- und Terminplanung, für präzise Kalkulationen und für eine wirtschaftliche Steuerung des Shopfloors. So sollten laufend korrekt gehaltene Vorgabezeiten zur Verbesserung zentraler KPIs beitragen: OEE, Termintreue und Stückkosten; lediglich durch den fortlaufenden, automatisierten Abgleich von Stamm- und tatsächlicher Produktionsdaten.

Das Angebot von CBS

Das Unternehmen CBS verfolgt unter dem Ansatz Fast Value einen Ansatz, der Produzenten in Etappen durch die Umstellung auf diese Form der Vorgabezeiten-Ermittlung führt. Im ersten Schritt erfolgt der systematische Abgleich zwischen Vorgabezeiten und tatsächlichen Rückmeldedaten. Dadurch entsteht ein Bild, an welchen Stellen signifikante Abweichungen auftreten und somit eine fundierte Grundlage für den nächsten Schritt. Im Anschluss werden die Gründe für die Abweichungen untersucht: veraltete Arbeitspläne, veränderte Abläufe oder neue Varianten, all das kann Einfluss auf die Gültigkeit der Vorgabezeiten haben. Dann schlägt die KI datenbasierte Vorgabezeiten vor. Die Arbeitsvorbereitung entscheidet, welche Vorschläge übernommen werden oder wo doch Zeitaufnahmen erforderlich sind, etwa bei neuen, komplexen oder seltenen Prozessen. Zeitaufnahmen werden dadurch seltener. In der letzten Phase wird der kontinuierliche Abgleich automatisiert. Vorgabezeiten werden dauerhaft aktuell gehalten, manuelle Pflegeaufwände reduziert.

Den Nutzen erschließen

Bereits nach wenigen Wochen lassen sich in vielen Fällen erste Veränderungen im Tagesgeschäft beobachten. Das System ist darauf ausgelegt, schrittweise auf weitere Fertigungsbereiche ausgeweitet zu werden. Eine KI-gestützte Ermittlung und Anpassung von Vorgabezeiten kann dazu beitragen, Plan- und Kalkulationsdaten verlässlicher zu gestalten. Sie ersetzt viele manuelle Zeitstudien und ermöglicht damit eine präzisere Datengrundlage für die Produktionsplanung. Durch die engere Verknüpfung und Auswertung von Prozessdaten entsteht zudem eine höhere Transparenz, insbesondere bei variantenreichen Fertigungen. In der Folge können Durchlauf- und Wartezeiten sinken, und die Nutzung vorhandener Ressourcen lässt sich besser nachvollziehen und steuern. Diese Effekte stehen in Zusammenhang mit üblichen Produktionskennzahlen wie OEE, Termintreue oder Stückkosten, auf die sich Anpassungen der Vorgabezeiten mittelbar auswirken können.

Vorgabezeiten optimieren muss kein ungelöstes Dauerproblem bleiben. Mit einem KI-gestützten Ansatz und einem strukturierten Fast Value Vorgehen lassen sich Vorgabezeiten effizient, verlässlich und nachhaltig verbessern. Die Stoppuhr hat dabei ausgedient, stattdessen wird die Optimierung Teil des digitalen Shopfloor-Managements.

Der Weg ist praxisnah, effizient und zeigt schnell Wirkung, auch dann, wenn Rückmeldungen im Alltag nicht immer perfekt sind. Die Lösung schafft Transparenz, erleichtert die Arbeit der Arbeitsvorbereitung und unterstützt den kontinuierlichen Verbesserungsprozess. So wird die Optimierung von Vorgabezeiten zum Erfolgsfaktor für stabile, effiziente Fertigungsprozesse.



  • Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

    Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

    Ein Forschungsteam vom Fraunhofer IPA und vom Campus Schwarzwald hat eine Roboterzelle aufgebaut, die Brennstoffzellen in Sekundenschnelle und automatisiert stecken kann. Brennstoffzellensysteme könnten so günstiger werden und den Verbrenner im…

    mehr lesen: Roboterzelle steckt Brennstoffzellen in Sekundenschnelle

  • Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

    Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

    Seit 1. März 2024 ist Marcus Mead neuer Executive Officer Regional Manager Europe, Chairman & President der Yaskawa Europe. Er folgt auf Bruno J. Schnekenburger, der in den Ruhestand tritt.

    mehr lesen: Marcus Mead wird neuer Europa-Chef

  • Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

    Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

    Viele Logistiker müssen mit veralteten Daten arbeiten. Dies zeigt eine Studie von InterSystems in der fast die Hälfte der Befragten über fehlende Transparenz in der Lieferkette klagen.

    mehr lesen: Unternehmen kämpfen mit intransparenten Supply-Chain-Daten

  • Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

    Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

    Die Semiconductor Education Alliance hat sich zum ziel gesetzt, die Bildung im Bereich Halbleiter zu verbessern. Als neuestes Mitglied hat sich Siemens der Allianz angeschlossen.

    mehr lesen: Siemens schließt sich Semiconductor Education Alliance an

  • SpiraTec France nimmt Arbeit auf

    SpiraTec France nimmt Arbeit auf

    SpiraTec expandiert und gibt die Gründung einer französischen Tochtergesellschaft in Paris bekannt. Zudem plant das Unternehmen die Eröffnung weiterer Standorte.

    mehr lesen: SpiraTec France nimmt Arbeit auf

  • CamLine erwirbt Romaric

    CamLine erwirbt Romaric

    Der MES-Spezialist CamLine übernimmt das US-Softwareunternehmen Romaric und nimmt damit auch intralogistische Transportprozesse in den Blick.

    mehr lesen: CamLine erwirbt Romaric

  • Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

    Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

    Die Hürden der Automatisierung sinken weiter. Das will die diesjährige 42. Motek, internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung, zusammen mit der 17. Bondexpo, internationale Fachmesse für Klebtechnologie, zeigen und stellen…

    mehr lesen: Vorbereitungen für Motek und Bondexpo laufen

  • Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

    Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

    Die Zahl der offenen Stellen in den Ingenieurberufen ist trotz konjunktureller Eintrübung hoch. Laut VDI Ingenieurmonitor ist die Zahl der Studienanfänger und -anfängerinnen im ersten Hochschulsemester in den Fächern Ingenieurwissenschaften…

    mehr lesen: Weniger Studienanfänger in Ingenieurwissenschaften

  • DFKI und TAIX wollen KI-Spitzenforschung fördern

    DFKI und TAIX wollen KI-Spitzenforschung fördern

    Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) und das Expertennetzwerk Transatlantic AI eXchange (TAIX) planen den Aufbau einer gemeinsamen europäischen KI-Transfer- und Kooperationsbörse. Ziel dieser Partnerschaft ist es, den Transfer…

    mehr lesen: DFKI und TAIX wollen KI-Spitzenforschung fördern

  • Fraunhofer-Institute forschen an neuen Recyclingmöglichkeiten

    Fraunhofer-Institute forschen an neuen Recyclingmöglichkeiten

    Ein Großteil der täglich genutzten Verbrauchs- und Gebrauchsgegenstände besteht aus Kunststoffen, die auf Erdöl basieren. Nur etwas weniger als die Hälfte der dadurch resultierenden kunststoffhaltigen Abfälle wird in Deutschland werkstofflich…

    mehr lesen: Fraunhofer-Institute forschen an neuen Recyclingmöglichkeiten

  • Orderrückgang im Maschinen- und Anlagenbau

    Orderrückgang im Maschinen- und Anlagenbau

    Im Januar blieben die Bestellungen im Maschinen und Anlagenbau 10 Prozent unter dem Vorjahreswert. Mit Blick auf die vergangenen drei Monate ergibt sich ein ähnliches Bild.

    mehr lesen: Orderrückgang im Maschinen- und Anlagenbau

  • Forcam Enisco und Jasan Automation werden Partner

    Forcam Enisco und Jasan Automation werden Partner

    Um die eigene Präsenz in Indien auszubauen und dort ansässige Industrieunternehmen mit MES-Software zu beliefern, arbeitet Forcam Enisco künftig mit Jasan Automation zusammen.

    mehr lesen: Forcam Enisco und Jasan Automation werden Partner