Tschüss, Stoppuhr Hallo, digitale Wertstromoptimierung! - SCHULER Consulting
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INDUSTRIE 4.0 AUTOMATION
Die digitale Wertstromoptimierung ver-
bindet Material- und Informationsflüsse
Schuler Consulting: Produktionsdaten digital erfassen und zeigt den Wertstrom als Ganzes:
Tschüss, Stoppuhr
vom Lieferanten bis zum Versand.
Hallo, digitale Wertstromoptimierung!
Die übergreifende Produktionsdaten-Erfassung stellt in Fertigungen mit Maschinen mehrerer
Generationen von unterschiedlichen Herstellern eine große Herausforderung dar. Nichtsdesto-
trotz sind heterogene Maschinen-Umgebungen häufig nicht die Ausnahme, sondern die Regel.
In Produktionen der Holz- und Möbelindustrie sind zudem sehr kurze Durchlaufzeiten und eine
große Anzahl schnell beweglicher Teile üblich, die das Messen der Produktionsdaten zusätzlich
erschweren. Diese Rahmenbedingungen machten eine automatisierte Datenerfassung in der
Vergangenheit nahezu unmöglich. Wer bisher eine Wertstromoptimierung durchführen wollte,
schickte einen Mitarbeiter mit Stoppuhr in die Produktionshalle. Wie man heute den
Produktionswertstrom mit einem Smartphone digital erfassen und automatisierte
Wertstromanalysen generieren kann, erklären Florian Hauswirth und
Bastian Schulz von Schuler Consulting in diesem Beitrag.
D
ie vielen verschiedenen Steuerungs- Bastian Schulz ist
instrumente im Cockpit eines Flug- Ingenieur der Produk-
tionstechnik und seit
zeuges gewährleisten, dass der Pilot
2012 als internationaler
sein Luftvehikel sicher von einem Ort Berater und Manager für
zum nächsten navigieren kann. Fallen diese Schuler Consulting tätig.
Bedien- und Kontrollinstrumente aus, sind Tur-
bulenzen vorprogrammiert. Die gründlichen
Checks all dieser Funktionen durch erfahrene
Techniker und die Bord-Crew am Boden, sollen
dieses Worst-Case-Szenario verhindern. Doch Das Ziel ist, Unternehmen
was hat der Exkurs in die Aviatik mit der Pro- täglich und ganzheitlich
duktionsdaten-Erfassung in der Holz- und Mö-
zu optimieren.
belindustrie zu tun?
Produktionen im Blindflug
Ein zentrales „Produktions-Cockpit“, in dem alle das in ihren Fertigungshallen schlummert, im
Informationen über die Fertigung zusammen- Bilde. Ohne einen genauen Kenntnisstand über
fließen, ist bei Möbelherstellern in den wenigs- Maschinen- oder Auftragszustände navigieren
ten Fällen heute schon Realität. Die Maschi- sie ihre Produktion wie im Blindflug.
nendaten aus komplexen Fertigungsprozessen Natürlich ist der Zustand des „Blindflugs“
zu sammeln und auszuwerten, war bisher ein nicht wünschenswert. Um die Abläufe in ihrer
mühsamer und kostenintensiver Prozess mit ho- Produktion zu bewerten und zu verbessern,
hem Personalaufwand. Daraus resultiert, dass setzten viele Hersteller in der Vergangenheit
viele Hersteller die Produktionsdaten-Erfassung auf bewährte Methoden wie die Messung von
vernachlässigen und ihnen umfassende Infor- Vorgabezeiten. Man führte teure REFA- und
mationen über ihre Fertigung fehlen. Sie sind Wertstrom-Aufnahmen durch, die jedoch im-
weder über den IST-Zustand in ihren Produk- mer wieder aktualisiert werden müssen, da
tionen noch über das Optimierungspotenzial, sie nur eine Momentaufnahme abbilden. Diese
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Methoden haben durchaus ihre Daseinsberech- Hinzu kommt, dass Produktionen heute
tigung und können extrem nützlich sein sowie immer komplexer werden. Das wachsende Be-
hohe Wettbewerbsvorteile bieten – nur nicht dürfnis des Endkunden nach Individualisierung
aufgenommen wir vor 20 Jahren. In Anbetracht wirkt sich unmittelbar auf die Hersteller aus.
der heutigen Prozesskomplexität sind diese Ana- Wer weiter wettbewerbsfähig bleiben will, muss
lyseverfahren mit hohem Aufwand verbunden. die Herausforderungen des Marktes und des
Hinzu kommt, dass sie durch den Rückgriff auf eigenen historischen Wachstums überwinden.
manuelle Methoden der Daten-Erhebung enorm Die Wertstromanalyse bietet hierbei einen sehr
fehleranfällig sind. guten Ansatz, sich einen fundierten Überblick Vollkommene Produk
über die eigene Produktion zu verschaffen, tionstransparenz: Die
Das Potenzial von Wertstromanalysen redundante und kostenintensive Prozesse zu Smartphone-Sensoren
messen Vibration und
Das Wertstrommanagement ist ein strategi- identifizieren und durch gezielte Optimierungen Beschleunigung der
Florian Hauswirth ist scher Ansatz, ein Unternehmen ganzheitlich zukunftsfähig zu bleiben. Maschinen. Die so ermit-
Ingenieur der Holztechnik zu verschlanken. Dabei werden Produktions-, Hierbei gilt: Die Aussagekraft einer Wertstrom- telten Daten geben Aus-
und seit 2016 als inter kunft über Bearbeitungs-
Material- und Informationsflüsse betrachtet. analyse ist immer von der Qualität der erfass-
nationaler Berater und zeit und Teileleistung.
Senior Manager für Durch eine Wertstromanalyse kann man sich ten Produktionsdaten abhängig. In heterogenen Durch die Lokalisierung
Schuler Consulting tätig. einen sehr guten Überblick über die Situation Maschinen-Umgebungen mit Maschinen unter- der Beacons auf den Mate-
in der Fertigung verschaffen und hat alle schiedlicher Hersteller verschiedenen Alters rialstapel werden Ver-
Mittel zur gezielten Optimierung können die Daten jedoch oft gar nicht erst aus weil- und Transportzeiten
kontinuierlich erfasst.
von Produktionsprozessen in der den Systemen herausgelesen werden. Das ist Foto: Schuler Consulting.
Hand. Das ist wichtig, denn vielerorts eine große Herausforderung, sodass
der schwächste Prozess be- man auf manuelle Mess-Methoden zurückgreift.
stimmt die Produktions Doch auch das ist problematisch, denn dort wo Durch digitale Technologien die Übersicht besitzen hierbei keinerlei Softwareschnittstel-
leistung – und dieser ist Maschinenlaufzeiten manuell – zum Beispiel (zurück)gewinnen len und sind somit vollständig extern lauffähig.
nicht immer leicht zu mit einer Stoppuhr – erfasst werden, sind die In unserem Team „Industrie 4.0“ bei Schuler Technisch wird von den Smartphones nur der
erkennen. Daten häufig unvollständig oder fehlerhaft. Consulting haben wir für die Daten-Erfassung Prozessor, der Speicher, die Sensorik und die
im Rahmen einer Wertstromanalyse den Einsatz Verbindungsprotokolle genutzt – der Rest wird
digitaler Technologien erprobt. Das Ergebnis: in der Root-Ebene deaktiviert und geschützt.
Bereits gängige Smartphone-Technologie bie- Das Smartphone fungiert letztendlich wie eine
Wertstrommanagement ist ein tet eine Antwort auf die Herausforderungen Sensorbox, auf der verschiedene Applikationen
strategischer Ansatz, Unter- in komplexen Maschinen-Umgebungen. Durch laufen.
nehmen zu verschlanken. eine „digitale Wertstromanalyse“ mit Smart- In der Produktion übernimmt das Smarthone
phones ist es möglich, Produktionsdaten un- die externe sensorische Überwachung der Ma-
abhängig von Maschinentyp, Hersteller oder schinen und Arbeitsplätze. In Verbindung mit
Anwendungsbereich zu erfassen – und das ohne den Bluetooth LE Beacons kann es beispielsweise
großen Personalaufwand oder hohe Implemen- die Stapel in einer Produktion lokalisieren. In
tierungskosten. Verbindung mit unserer Kalkulationsmethodik
Bei der anschließenden Wertstromoptimie- können mit diesem Hardware- und Softwareset
rung liegt das Hauptaugenmerk auf der digitalen viele Maschinen und Betriebsdaten fast ohne
Erzeugung der Wertstromkarte und zwar ohne Mitarbeiterinteraktion gesammelt werden. Die
manuelles Zutun. Das Ziel ist, Unternehmen Technologie funktioniert für jede Maschine
täglich und ganzheitlich zu optimieren. Der kon- und in jedem Produktionskontext, ob Möbel-,
tinuierliche Verbesserungsprozess wird dabei Küchen-, Laden- oder Holzbau.
neu gedacht: Veränderungen und durchgeführte Hersteller erhalten somit den Überblick über
Optimierungen können durch den Einsatz digita- aktuelle Stückleistung von jeder Maschine und
ler Technologien detailliert nachverfolgt werden. vielen Arbeitsplätzen. So erfassen sie die tat-
Die Wirkung der Optimierungsmaßnahme wird sächlich wertschöpfend gearbeitete Zeit in ihrer
dabei nicht nur an einzelnen Zellen gezeigt, son- Fertigung und gewinnen die Übersicht über ihre
dern im Kontext des gesamten Unternehmens. Produktionsprozesse (zurück). Auf Knopfdruck
jeden Materialstapel in der Produktion zu fin-
Den Produktionswertstrom mit dem den, den Fortschritt der laufenden Aufträge
Smartphone abbilden einzusehen, Vorgabe- und Bearbeitungszeiten
Bei Schuler Consulting bieten wir die Dienst- sowie automatisch generierte Stückkosten zu
leistung in einem Set bestehend aus bewährter erhalten, ist somit nicht mehr nur Wunschden-
Kalkulationsmethodik, Bluetooth low energy ken, sondern der nächste Schritt zur vollstän-
beacons und Smartphones, an. Die Smartphones digen Produktionstransparenz.
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Die smarte Software für den
Möbel- & Innenausbau
Die zehn 3. Mein Wertstrom ist hochkomplex. Bereits sondern ermitteln anhand eines Algorithmus
die händische Erfassung aller Material auch genau die Zeiten, die für Ihre Kalkulation
ströme kostet Tage, wenn nicht sogar Wochen. entscheidend sind. Die erhaltenen Werte müssen
Wie kann eine digitale Wertstromanalyse die nur noch mit Ihren Maschinenstundensätzen
meist gestellten Fragen Prozesse solcher komplexen Produktionen
abbilden?
multipliziert werden. Nun haben Sie höchst ge-
naue Kalkulationswerte in der Hand, die Ihnen
Das ist durch die Kombination unseres Bera- eine genaue Angebotskalkulation ermöglicht.
tungs-Know-Hows und dem Einsatz digitaler
1. Wie kann ich durch eine digitale Wert
stromanalyse identifizieren, an welcher
Stelle es in meiner Produktion überflüssige
Technologien durchaus möglich. Gemeinsam
mit unserem Kunden legen wir hierzu die Teile-
familien und Stapel fest, die in einer Produktion
7. Wie lange dauert die technische Imple
mentierung? Welche Kosten fallen an?
Die Installation der digitalen Mess-Technik vor
Prozesse gibt und wo genau ich Kosten ein nachverfolgt werden sollen. An diesen Stapeln Ort dauert drei Manntage. Jede Maschine und
sparen kann? werden dann sogenannte „Beacons“ – kleine elek- jeden Arbeitsplatz, den man aufnimmt, kostet
Um zu identifizieren, wo in einer Produktion tronische Bauteile, die wie Funkfeuer arbeiten – hierbei in etwa so viel wie ein günstiges Smart-
Kosten eingespart werden können, hilft ein Per- befestigt. Über die Smartphones melden sie ihre phone. Hinzu kommt ein Tag für die Report
spektivwechsel: Wie auf einem Radarbild, auf Positionen und Verweildauern an eine zentrale erstellung und die Erstellung des Maßnahmen-
dem Fluglotsen die Flugbewegungen beobachten App, welche alles genau dokumentiert. plans. In dieser Variante, die bei uns „Wertstrom
können, bildet eine digitale Wertstromoptimie- light“ heißt, werden die Maschinenleistung und
rung den Materialfluss der Produktion ab. Man
sieht dort die Schleifen, die ein Stapel dreht, und
auch die Zeiten, die er auf seinem Weg liegen
4. Funktioniert die Methode der digitalen
Wertstromanalyse auch in Produktionen
mit variablen Losgrößen und flexiblen Bear
die Auftragsdurchlaufzeit analysiert und op-
timiert. Darüber hinaus bieten wir auch eine
umfangreiche Wertstrom-Erstellung auf Ein-
Anzeige
lässt. Eine digitale Wertstromanalyse kann das beitungsfolgen? zelteilebene an.
auf jedem Fabriklayout ganz genau abbilden und Auch in komplexen Fertigungen mit variablen
1/4 S. hoch
somit die Pain Points identifizieren. Losgrößen und Teilefamilien stecken oft noch
riesige Optimierungspotentiale. Eine Wertstrom 8. Für welche Anwendungsfelder eignet
sich die digitale Wertstromoptimierung?
Die Technologie
2. Welche konkreten Informationen erhalte
ich durch eine digitale Wertstromanalyse
analyse ist in diesen Fällen hilfreich, um aus
dieser Komplexität gewisse Regelmäßigkeiten
Sie eignet sich überall, wo man Produktionspro-
zesse analysieren und verschlanken möchte. Sei ist universell an Anschnitt
über das Optimierungs- und Einsparungs abzuleiten – oder eben die Zufälligkeit zu iden- es, um die Taktzeiten an einer automatischen jedem denkbaren
potenzial meiner Produktion?
Sobald die Smartphones und Beacons installiert
tifizieren und Abweichungen sichtbar werden
zu lassen. Das ermöglicht es, aus der Vogelper-
Fertigungslinie im Holzbau zu optimieren oder
um Zeitbausteine zur Preis-Kalkulation für den
Arbeitsplatz 56 x 297 mm
sind, zeigt Ihnen die Digitale Wertstromanalyse spektive, die passenden Optimierungsmaßnah- Vertrieb eines Ladenbauers zu erstellen. Auch einsetzbar.
genau, wo Ihr Geld liegen bleibt. Spannender-
weise sehen Sie dann auch die Effekte jedes
men abzuleiten. Das Ziel ist hierbei immer, die
Produktivität zu erhöhen.
in der Küchen- und Möbelherstellung bietet
das Wertstrommanagement vielseitige Opti- Imos
Optimierungseingriffs. So kann ein Wertstrom mierungs- und Analyseansätze: Zum Beispiel
nach der ersten Optimierung auch noch lang-
fristig immer weiter verfeinert werden. 5. Welche Antworten gibt mir eine digitale
Wertstromanalyse im Hinblick auf meine
Fertigungs- und Kundenaufträge?
ist es durch die Smartphone-Sensoren möglich,
im Sonderteile im Sortierprozess zu finden oder
sogar fehlende Teile zu orten.
2019
Eine digitale Wertstromanalyse schafft die
nötige Transparenz, um den Materialfluss zu
jeder Zeit genau im Blick zu haben. Diese Daten
ermöglichen Rückschlüsse über einzelne Ferti-
9. Welche Maschinenarbeitsplätze können
analysiert werden?
Die Technologie ist universell einsetzbar und
gungs- und Kundenaufträge. Die aufwändige kann an jedem Arbeitsplatz installiert wer-
Stapel-Suche mit der Materialliste in der Hand den. Es kann jede Maschine, egal von welchem
wird somit zu einem überholten Szenario. Hersteller, in die Daten-Erfassung einbezogen
werden. Man könnte sogar die Waschmaschine
6. Die exakte Berechnung aller Herstell
kosten ist vielschichtig. Unsere Angebots
im eigenen Haushalt damit tracken.
Planen Verkaufen
kalkulation berücksichtigt daher Erfahrungs
werte und Komplexitätszuschläge. Welche
Möglichkeiten bietet die digitale Wertstromop
10. Für Produktionen welcher Größen
ordnung ist die digitale Methode der
Wertstromanalyse sinnvoll?
timierung, diesen Prozess transparenter zu Das Wertstrommangement bietet sich bei allen
gestalten, ohne stets alle Fertigungsprozesse Unternehmensgrößen an – von 5 Mitarbeitern
Konstruieren Produzieren
einzeln nachmessen zu müssen? bis 5000 oder mehr. Es lassen sich auch im ersten
Basierend auf Ihren Daten aus der Digitalen Schritt Teilbereiche der Produktion analysieren,
Wertstromanalyse entwickeln wir nicht nur pas- die man im späteren Verlauf des Projektes auf
sende Maßnahmen zur Produktivitätserhöhung, weitere Bereiche ausdehnen kann.
6 möbelfertigung 1/2021
www.imos3d.com
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