Ein Schrittmacher für die Produktionsplanung

0:000:00

Biotronik valantic Supply Chain Excellence Day wayRTS HighResML
Bild: Valantic Supply Chain Excellence GmbH

Seit der Entwicklung des ersten implantierbaren Herzschrittmachers im Jahr 1963 hat sich Biotronik zu einem weltweit tätigen Medizintechnikunternehmen für kardiologische Therapien entwickelt. Mit Produkten zur Herzrhythmustherapie, Elektrophysiologie und Neuromodulation ist das Unternehmen mit Hauptsitz in Berlin in mehr als 100 Ländern präsent.

Die Supply-Chain- und Produktionsplanung für Schrittmacher, Defibrillatoren und andere Geräte ist anspruchsvoll. Verschiedene Komponenten der in Berlin hergestellten Herzschrittmacher kommen etwa aus anderen Werken in Deutschland, den USA und Singapur. Die SCM-Verantwortlichen bei Biotronik in Berlin waren unzufrieden mit dem MRP (Material Requirement Planning) in SAP. Sie beklagten unter anderem fehlende Möglichkeiten, den Planungshorizont abzustimmen, zu visualisieren und für alle Beteiligten transparent zu machen. Es fehlten Optionen zur Simulation verschiedener Planungsszenarien, es fehlte an einem einheitlichen Planungsregelwerk und vergangene Planungssituationen waren für Vergleiche nicht verfügbar. Um diese Probleme zu überbrücken, arbeiteten die Planer und Einkäufer vorzugsweise mit Excel-Tools. Die Planung wurde aufwendig und fehleranfällig. Die Folgen waren zu hohe Lagerbestände auf der ganzen Lieferkette und unabgestimmte Prozesse in den eigenen Häusern. Im Jahr 2015 beschloss die Unternehmensführung, eine Planungssoftware als Ergänzung zum ERP-System von SAP einzuführen.

Die Komponenten zeichnen sich oft durch ihre kleinen Maße aus.
Die Komponenten zeichnen sich oft durch ihre kleinen Maße aus. – Bild: Valantic Supply Chain Excellence GmbH

Das APS-Tool als führendes Planungssystem

Die Auswahl fiel auf die Software WayRTS von Valantic: Die Simulationsfunktion mit der integrierten Szenariotechnik gab den Ausschlag. Die APS (Advanced-Planning-&-Scheduling)-Software ermöglicht eine In-Memory-Datenhaltung, die eine hohe Planungsleistung in Echtzeit unterstützt. Dies gilt auch für sehr umfangreiche Datenvolumina, wie sie sich bei komplexen Produktionen und Wertschöpfungsketten sowie insbesondere bei Mehrwerkeprozessen ergeben. Die Entscheidung war gefallen und die Verantwortlichen begannen damit, die Prozesse in der Software abzubilden und die Schnittstelle zu SAP zu konfigurieren. Bis 2017 war das Go-live geschafft. Weitere Werke kamen dazu und seit 2020 ist das APS-Tool firmenweit das führende Planungstool bei Biotronik.

Ein Problem, das bei Biotronik immer wieder zu Kosten in bis zu siebenstelliger Höhe führte, war die Verschrottung von Komponenten aufgrund von Produkteinführung bzw. -auslauf. Unter anderem waren hohe Sicherheitsbestände, Komponenten mit hohem Warenwert oder langen Lieferzeiten und Lieferverträge mit Abnahmeverpflichtungen die Auslöser. Die Echtzeitsimulation von Szenarien in der APS-Software hilft dabei, Transparenz über die komplexen Zusammenhänge zu erhalten und den Produktwechsel werksübergreifend so zu planen, dass die Materialversorgung und Produktionsprozesse zeitlich sowie mengenmäßig abgestimmt werden konnten. Konkret erreichte das Unternehmen eine 50-prozentige Reduktion von planerisch beeinflussbarem Schrott in Form von Komponenten, die durch einen Produktwechsel nicht mehr gebraucht wurden.

Die Komponenten zeichnen sich oft durch ihre kleinen Maße aus.
Die Komponenten zeichnen sich oft durch ihre kleinen Maße aus. – Bild: Valantic Supply Chain Excellence GmbH

Automatische Optimierung

SAP ist das datenführende System beim Medizintechnik-Spezialisten und die APS-Anwendung verbessert die Nutzung dieser Daten. Dazu bezieht die Software jeden Morgen die Daten tagesaktuell aus SAP. Diese werden dann aggregiert, visualisiert und ausgewertet. Täglich werden automatisch mehrere Szenarien angelegt. Biotronik führt eine monatlich rollierende Planung über die nächsten zwei Jahre durch. Da das Werk in Singapur nur für den Standort Berlin fertigt, wirken sich die Kapazitäten dort direkt auf die Planung in Berlin aus. Bei anderen Werken ist wiederum in der Planung zu berücksichtigen, dass sie auch für externe Kunden produzieren. Die KI-gestützte Optimierung der Produktionsplanung in der APS-Software basiert auf einer Reihe mathematischer Verfahren, aus denen Valantic und Biotronik gemeinsam die passende Automation konfigurierten. Seither lernt das System, welche Optimierungsziele und Prioritäten in welchen Zusammenhängen gelten und wendet diese automatisch an. Die Optimierung hilft dabei, die Komplexität zu beherrschen: Die tatsächlich verfügbaren Fertigungskapazitäten werden gleichmäßiger ausgeschöpft. Engpässe ergeben sich beispielsweise durch Maschinenbelegungen; auch das Personal stellt im Sinne der Kapazitätsplanung eine knappe Ressource dar. Die aktuellen Belegschaftsinformationen mit Urlaubsplanungen, anderen Abwesenheiten und auch geplanten Einstellungen werden jeden Morgen in das System eingespielt, damit sie für die Optimierung berücksichtigt werden können. Sowohl die manuell fixierte Planung als auch die Optimierungsergebnisse werden über die Standardschnittstelle der Software an SAP übergeben.

Unternehmensweiter Überblick

Hohe Datenmengen und komplexe Datengefüge, für die das SAP-System keine Visualisierungsmöglichkeiten vorhält – etwa Bestandsverläufe von Komponenten, zusätzliche Bedarfe oder zu früh oder zu spät erfolgte Lieferungen – können im Planungstool mit den sogenannten Sichten überblickt werden. Zudem lassen sich die Sichten nach besonderen Erfordernissen individualisieren und sind jederzeit abrufbar. Die Planer geben deshalb auch den Kollegen anderer Bereiche lesenden Zugriff auf entsprechende Sichten im Planungssystem. Zukünftig sollen auch Dashboards eingesetzt werden, um beispielsweise die KI-Optimierungen leichter interpretieren zu können.



  • ZVEI sieht weiteren Vereinfachungsbedarf der KI-Regulatorik

    ZVEI sieht weiteren Vereinfachungsbedarf der KI-Regulatorik

    Das Plenum des EU-Parlaments stimmt in der ersten Lesung über seine Position zum KI-Omnibus ab. ZVEI-Geschäftsführerin Sarah Bäumchen unterstützt in den Reformwillen und fordert weitere Vereinfachungen beim AI Act.

    mehr lesen: ZVEI sieht weiteren Vereinfachungsbedarf der KI-Regulatorik

  • Forschungsbeirat Industrie 4.0 widmet sich Physical AI

    Forschungsbeirat Industrie 4.0 widmet sich Physical AI

    Die dritte Ausgabe von ‚Industrie 4.0 Forschung in Kürze‘ des Forschungsbeirats Industrie 4.0 widmet sich den Möglichkeiten von Physical Artificial Intelligence (Physical AI) in der Industrie.

    mehr lesen: Forschungsbeirat Industrie 4.0 widmet sich Physical AI

  • Logimat-Preis für bestes Produkt verliehen

    Logimat-Preis für bestes Produkt verliehen

    Im Rahmen der Logimatwurde der Preis ‚Logimat Best Product‘ in drei Kategorien verliehen.

    mehr lesen: Logimat-Preis für bestes Produkt verliehen

  • Spezielle Chips für reduzierten KI-Energieverbrauch

    Spezielle Chips für reduzierten KI-Energieverbrauch

    Im Rahmen des KI-Leuchtturmprojekts ‚Eki‘ hat ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Paderborn an der Verbesserung der Energieeffizienz von KI-Systemen gearbeitet und Methoden entwickelt, mit denen sich der Energieverbrauch…

    mehr lesen: Spezielle Chips für reduzierten KI-Energieverbrauch

  • Neues Mitglied im Aufsichtsrat von Wibu-Systems

    Neues Mitglied im Aufsichtsrat von Wibu-Systems

    Wibu-Systems, ein Spezialist für Softwareschutz, Lizenzierung und Cybersicherheit, hat Prof. Dr. Jörn Müller-Quade in den Aufsichtsrat berufen.

    mehr lesen: Neues Mitglied im Aufsichtsrat von Wibu-Systems

  • SEW-Eurodrive und Safelog entwickeln Softwaresystem für die Intralogisik

    SEW-Eurodrive und Safelog entwickeln Softwaresystem für die Intralogisik

    Im Rahmen der Fachmesse Logimat haben SEW-Eurodrive und Safelog eine strategische Partnerschaft bekannt gegeben.

    mehr lesen: SEW-Eurodrive und Safelog entwickeln Softwaresystem für die Intralogisik

  • KIT-Forschende entwickeln Technologie für lichtbasierte Datenverbindungen

    KIT-Forschende entwickeln Technologie für lichtbasierte Datenverbindungen

    Ein neuartiges Bauteil, das durch eine fortschrittliche Fertigungstechnologie eine sehr schnelle, sparsame und verlässliche Datenübertragung ermöglicht, haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der École Polytechnique Fédérale de…

    mehr lesen: KIT-Forschende entwickeln Technologie für lichtbasierte Datenverbindungen

  • PTC tritt dem ZVEI bei

    PTC tritt dem ZVEI bei

    PTC ist dem ZVEI beigetreten und will in diesem Rahmen seine Expertise in den Bereichen digitale Geschäftsmodelle, industrielle künstliche Intelligenz (KI) und datenbasierte Wertschöpfung in die Verbandsarbeit einbringen.

    mehr lesen: PTC tritt dem ZVEI bei

  • Unternehmen setzen auf KI, aber es muss sich auch lohnen

    Unternehmen setzen auf KI, aber es muss sich auch lohnen

    Laut einer Untersuchung von TE Connectivity treibt die deutsche Industrie den Einsatz von künstlicher Intelligenz und Automatisierung mit hoher Geschwindigkeit voran.

    mehr lesen: Unternehmen setzen auf KI, aber es muss sich auch lohnen

  • Ein Chatbot für den Wissenstransfer

    Ein Chatbot für den Wissenstransfer

    Wenn Fachkräfte ein Unternehmen verlassen, geht auch oft Knowhow verloren. Im Projekt ‚Stark‘ untersuchen Forschende des Fraunhofer IPK gemeinsam mit der BSP Business and Law School – Hochschule für Management…

    mehr lesen: Ein Chatbot für den Wissenstransfer

  • Quantencomputer und klassische Rechner optimieren gemeinsam

    Quantencomputer und klassische Rechner optimieren gemeinsam

    Klassische Computer können viele Optimierungsprobleme wie etwa das ‚Problem des Handlungsreisenden‘ nur näherungsweise knacken, aber nicht vollständig und oft nur unter langer Laufzeit.

    mehr lesen: Quantencomputer und klassische Rechner optimieren gemeinsam

  • Digitale Kreislaufwirtschaft in dezentraler Fabrik

    Digitale Kreislaufwirtschaft in dezentraler Fabrik

    Im Projekt ‚Panda‘ setzen die Beteiligten auf digitale Produktpässe und künstliche Intelligenz (KI), um Recycling und Demontage von Produkten effizienter zu machen.

    mehr lesen: Digitale Kreislaufwirtschaft in dezentraler Fabrik