Im Zeitalter von Industrie 4.0 stehen produzierende Unternehmen vor der Herausforderung, flexibler auf sich rasch ändernde Marktbedingungen und Kundenanforderungen …

Digitales Shopfloor Management – Dynamische Wertstromanalyse einer automatisierten Steckdosenproduktion

Im Zeitalter von Industrie 4.0 stehen produzierende Unternehmen vor der Herausforderung, flexibler auf sich rasch ändernde Marktbedingungen und Kundenanforderungen zu reagieren. Dies wird durch das Paradigma der VUCA-Welt (Volatilität, Unsicherheit, Komplexität, Ambiguität) verstärkt, in welchem Veränderungen und Unvorhersehbarkeiten die Norm sind. Unternehmen müssen ihr Wertstrommanagement neu gestalten, um agiler zu werden und auf Datenanalyse sowie Künstliche Intelligenz zurückzugreifen, um Trends vorherzusagen und Entscheidungsprozesse zu optimieren. Herkömmliche Methoden stoßen an ihre Grenzen, was die Notwendigkeit neuer, innovativer Lösungen zur Optimierung der Produktionseffizienz, Ressourcennutzung und Agilität verstärkt. Diese Anpassungen erfordern nicht nur technologische, sondern auch kulturelle Veränderungen, um Innovation und Agilität zu fördern. Unternehmen, die diese Herausforderungen bewältigen, sind besser gerüstet, um in einer sich ständig verändernden Geschäftswelt erfolgreich zu sein.

Die Herausforderung

Tagesgeschäft vs. wertschöpfende Tätigkeiten

Unser Kunde aus dem produzierenden Sektor stand mehreren komplexen Aufgaben gegenüber. In dem sich rasch ändernden Geschäftsumfeld fällt es schwer, den richtigen Fokus zu finden, da der Zeitaufwand für das Aufrechterhalten des Tagesgeschäftes oftmals die Fokuszeit für wertschöpfende Kerntätigkeiten übersteigt. Zeitintensive manuelle Aufgaben und ineffiziente Prozesse binden wertvolle Ressourcen. Dies führt zu unvorhersehbaren Engpässen, verlängerten Durchlaufzeiten und einer ineffizienten Nutzung von Ressourcen. Die konventionellen Ansätze des Wertstrommanagements, die auf statischen Produktionsprozessen basieren, waren nicht in der Lage, die Dynamik dieser neuen Anforderungen abzubilden. Wie können diese Herausforderungen mit Hilfe des dynamischen Wertstrommanagements bestmöglich angegangen werden, um eine hohe Produktivität sicherzustellen?

Eine starke Dynamik und hohe Komplexität in der Produktion können zu verschiedenen Problemen führen, wenn die Schwankungen nicht vorhersehbar und dadurch schwer kontrollierbar sind. Nicht verfügbare Teile und ein starres Steuerungskonzept tragen dazu bei, dass unerwartete Störungen, Leistungsabfälle und Qualitätsverluste auftreten. Gleichzeitig sind Unternehmen mit einer schwankenden Kundennachfrage konfrontiert, was zu unerwarteten Ausbringungsverlusten führen kann, wenn die Produktionskapazitäten nicht flexibel genug sind, um entsprechend angepasst zu werden. Oft stehen ein hoher Aufwand für die Datenbeschaffung und vorhandene Informationssilos einer effizienten Analyse der Wertschöpfung im Weg. Unterschiedliche in einem Betrieb bestehende Systeme benötigen verschiedene Arten von Schnittstellen, um Daten bereitzustellen.

Die Lösung

Echtzeit-Transparenz durch dynamische Wertstromanalyse

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, setzen wir bei evosoft gemeinsam mit unserem Partner IPS engineers das Tool der dynamischen Wertstromanalyse ein, das es unseren Kunden ermöglicht, die gesamte Produktionskette zu visualisieren und Schwachstellen wie starre Steuerungsprozesse, Qualitätsverluste oder unerwartete Störungen unmittelbar zu identifizieren. Dynamisch bedeutet, dass Kennzahlen echtzeitbasiert sind und der Benutzer durch den gesamten Wertstrom navigieren kann. Mithilfe der dadurch gewonnenen Echtzeit-Transparenz können Unternehmen agilere Prozesse entwickeln, um auf schwankende Kundennachfrage beziehungsweise unerwartete Ausbringungsverluste zu reagieren.

In einem ersten Schritt erfolgte die umfassende Datenintegration und -analyse, wobei Echtzeitdaten aus sämtlichen Bereichen der Produktionsumgebung erfasst wurden. Hierzu gehören Maschinenzustände, Materialflüsse, Durchlaufzeiten und Bestandsniveaus. Fortschrittliche und auf den Kunden angepasste Datenanalysetools wurden eingesetzt, um Engpässe zu identifizieren und Muster in den Produktionsabläufen zu erkennen.

Sensoren und IoT-Geräte wurden dazu an Maschinen und Arbeitsplätzen platziert, um kontinuierlich relevante Daten zu erfassen. Automatisierte Regelkreise passen daraufhin Produktionsabläufe in Echtzeit an, um Engpässe zu vermeiden und einen optimalen Fluss aufrechtzuerhalten. Dies ermöglicht die Überwachung und Steuerung in Echtzeit sowie eine kontinuierliche Überwachung sämtlicher Produktionsprozesse über ein zentrales Dashboard. Durch unser breites digitales Shopfloor Angebot ist es möglich, dass unser Partner seine Lean Manufacturing-Business Logik (z. B. individuelle KPIs) in die Lösung einbringen konnte.

Das Ergebnis

Steigerung des Produktionsoutputs um bis zu 15 % und Reduzierung der Produktionskosten um bis zu 18 %

Gemeinsam mit IPS engineers haben wir die Lösung der dynamischen Wertstromanalyse in Co-Creation entwickelt und konnten durch die Implementierung bei unserem Kunden Transparenz in dessen automatisierte Steckdosenproduktion bringen. Durch die Verwendung von wiederverwendbaren Software-Bausteinen auf Basis von Amazon Web Services (AWS) kann die Software-Lösung der dynamischen Wertstromanalyse mit nur geringen Anpassungen auch bei anderen Kunden integriert werden, was seine breite Anwendbarkeit unterstreicht. Nach der Implementierung verzeichnete unser Kunde beeindruckende Ergebnisse: Durch den Einsatz unserer Wertstromanalyse konnten mehrere Wertstrom- und Detail-Diagramme aus dem digitalen Zwilling generiert werden. Mithilfe diese Analyse wurde die Stabilisierung der Produktionsprozesse, die Reduzierung von Beständen und Durchlaufzeiten sowie eine detaillierte Identifizierung und Prognostizierung von dynamischen Engpässen durch Echtzeit-Transparenz erreicht.

Dies ermöglicht insgesamt eine Steigerung des Produktionsoutputs von 8 – 15 % und eine Reduzierung der Produktionskosten um 12 – 18 % für unseren Kunden. Die Effizienzgewinne sind dank der gewählten IT-Architektur insbesondere der flexiblen KPI-Engine einfach auf weitere Fertigungsbereiche des Kunden ausrollbar. In diesem Fall ist unsere Software-Lösung nicht nur ein operativer Game-Changer, sondern auch ein strategischer: Als KMUs konnten sich alle beteiligten Unternehmen rasch anpassen, Lösungen schnell implementieren und direkt auf Feedback reagieren. Das macht uns in einer dynamischen, wettbewerbsintensiven Branche zu einem wertvollen Partner, um schnell Wettbewerbsvorteile zu heben.

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