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.



  • Was es bei der Container-Nutzung zu beachten gilt

    Was es bei der Container-Nutzung zu beachten gilt

    Die Nutzung von Containertechnologien steigt, was aber gilt es bei der Auswahl zu beachten? Der Software-Entwickler Red Hat gibt Antworten darauf.

    mehr lesen: Was es bei der Container-Nutzung zu beachten gilt

  • Kulturelle Werte ebenso wichtig wie die technologische Innovation

    Kulturelle Werte ebenso wichtig wie die technologische Innovation

    Wenn Unternehmen Digitalisierungsprojekte angehen, tun sie dies oft mit einem externen Partner. Die Frage ist nur mit welchem? IFS hat in einer Studie ermittelt, welche Faktoren bei der Auswahl eine…

    mehr lesen: Kulturelle Werte ebenso wichtig wie die technologische Innovation

  • Software-as-a-Service für die Fertigung

    Software-as-a-Service für die Fertigung

    Die Komplexität des Maschinenparks erschwert es oft, geeignete Parameter für den optimalen Betrieb zu definieren. Hier kommt das Startup FactoryPal ins Spiel, das mit seiner KI-basierten Lösung Abhilfe schaffen will.

    mehr lesen: Software-as-a-Service für die Fertigung

  • Karl Tucholski ist Head of Business Development bei Prime Computer

    Karl Tucholski ist Head of Business Development bei Prime Computer

    Karl Tucholski ist neuer Head of Business Development bei Prime Computer für Deutschland und Österreich.

    mehr lesen: Karl Tucholski ist Head of Business Development bei Prime Computer

  • Nachhaltige Industrie durch neue Technologien

    Nachhaltige Industrie durch neue Technologien

    Bitkom-Studie Nachhaltige Industrie durch neue Technologien Deutsche Unternehmen gehen davon aus, dass Industrie 4.0-Technologien zu einer Reduktion des CO2-Ausstoßes beitragen können. Viele Unternehmen haben sich bereits eine Selbstverpflichtung zu Senkung…

    mehr lesen: Nachhaltige Industrie durch neue Technologien

  • Nach dem Lockdown setzt Erholung ein

    Nach dem Lockdown setzt Erholung ein

    Die Deutsche Wirtschaft erholt sich langsam. Bis das Vorkrisenniveau erreicht wird, könnte es laut Bundeswirtschaftsministerium noch bis 2022 dauern.

    mehr lesen: Nach dem Lockdown setzt Erholung ein

  • Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Der Maschinen- und Anlagenbau kämpft gegen die Folgen der globalen Corona-Pandemie, aber auch gegen einen nach wie vor belastenden Protektionismus im internationalen Handel. Hinzu kommt ein industrieller Wandel, der sich…

    mehr lesen: Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

  • Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Das Fraunhofer IFF baut eine neue Forschungsfabrik im Magdeburger Wissenschaftshafen. Diese soll im Herbst 2021 fertig sein und neue Forschungsschwerpunkte beheimaten.

    mehr lesen: Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

  • KIT forscht an 6G-Technologien

    KIT forscht an 6G-Technologien

    Ein am KIT in Karlsruhe entwickeltes Konzept soll hohe Datenübertragungsraten bei niedrigen Kosten ermöglichen — für die sechste Generation des Mobilfunks. Dabei haben die Forscher die bislang höchste Datenrate in…

    mehr lesen: KIT forscht an 6G-Technologien

  • Industrie erwartet Produktionsplus

    Industrie erwartet Produktionsplus

    Die Produktionserwartungen der deutschen Industrie haben sich laut aktuellen Zahlen des Ifo-Instituts leicht verbessert. Im Maschinenbau kletterten die Erwartungen, nach minus 12 Punkten im Juli, wieder in den positiven Bereich.

    mehr lesen: Industrie erwartet Produktionsplus

  • Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Anfang August hat Expleo sein neues Technologiezentrum bezogen. Dort sollen zukünftig Software- und Elektroniksysteme für automobile Anwendungen entwickelt werden.

    mehr lesen: Expleo bezieht neues Technologiezentrum

  • Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Der VDMA Fachverband Robotik + Automation hat mit Ralf Winkelmann ein neues Vorstandsmitglied berufen.

    mehr lesen: Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation