Optimierungen in der Fertigung: Bewährte Verfahren zur Verbesserung Ihrer Produktionsprozesse

Der Wettbewerb in der Fertigungsindustrie hat sich in den letzten Jahren zunehmend verschärft, wobei viele Unternehmen nach wie vor mit Materialengpässen zu kämpfen haben, die auf die durch die COVID-19-Pandemie verursachten Störungen der Lieferketten zurückzuführen sind.

Laut McKinsey blieb die Verbrauchernachfrage jedoch während eines Großteils des Jahres 2022 robust, und die Kunden erwarten nach wie vor relativ kurze Lieferzeiten für Produkte, an die sie sich vor der Pandemie gewöhnt hatten. Dies hat die produzierenden Unternehmen dazu veranlasst, effektivere und effizientere Wege zu finden, um Waren zeitnah herzustellen und zu liefern.

Infolgedessen haben viele Unternehmen verschiedene Maßnahmen eingeführt, um die Produktivität und Effizienz in allen Bereichen ihres Betriebs zu steigern. Solche Optimierungstechniken ermöglichen es den Unternehmen, ihre Abläufe zu optimieren und schrittweise Verbesserungen in jedem Produktionsschritt – vom Produktdesign bis zur Auftragsabwicklung – zu erzielen.

In diesem Beitrag werden wir untersuchen, wie Hersteller ihren kontinuierlicher Verbesserungsprozess angehen und kontinuierlicher Verbesserungsprozess Optimierung von Produktionsprozessen zur Verbesserung ihrer Betriebsabläufe Priorität einräumen.

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Bei der Fertigungsoptimierung geht es darum, die Arbeitsabläufe in der Produktion zu straffen. Man untersucht, was die Produktion verlangsamt, was Material oder Zeit verschwendet und was die Gleichmäßigkeit beeinträchtigt, und behebt diese Probleme. Nach und nach läuft der Prozess reibungsloser und gleichmäßiger ab.

Es handelt sich nicht um ein einzelnes Projekt oder ein Programm, das man einmalig einführt. Es ist eine fortlaufende Aufgabe. Bei jeder Schicht, jede Woche passen die Mitarbeiter die Abläufe an, werten die Ergebnisse aus und versuchen, den nächsten Durchlauf ein wenig zu verbessern. Die Daten sind dabei hilfreich, aber auch die Erfahrung spielt eine Rolle – meist erkennen die Bediener die Probleme als Erste.

Heutzutage nutzen die meisten Werke Produktionsdaten diese Anpassungen zu steuern. Maschinen, Sensoren und Software überwachen Zykluszeiten, Stillstände und Ausschuss. Wenn ein Wert außerhalb des Sollbereichs liegt, kann das Team reagieren, bevor es zu einem tatsächlichen Stillstand kommt.

Kurzes Glossar

MES Manufacturing Execution System): Eine Software, die Maschinen und Mitarbeiter miteinander verbindet, sodass Produktionsdaten in Echtzeit erfasst werden Produktionsdaten .

Gesamtanlageneffektivität (OEE) Overall Equipment Effectiveness): Eine Kennzahl, die sich aus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität zusammensetzt. Sie zeigt auf, wo Kapazitäten verloren gehen.

IoT Internet der Dinge): Kleine vernetzte Geräte und Sensoren, die Daten aus der Fertigung erfassen und an die Produktions- und Wartungsteams weiterleiten.

Durch Optimierung kann ein Betrieb davon abkommen, ständig nur Feuer zu löschen. Anstatt in Panik zu geraten, wenn etwas kaputtgeht, beginnt man, Systeme aufzubauen, die Probleme verhindern und sich mit jedem Durchlauf weiter verbessern.

Optimierungen in der Fertigung erstrecken sich über den gesamten Betriebsablauf und erfordern Beiträge und Anpassungen aus den verschiedenen Produktionsstufen. Das Ziel besteht darin, den Produktionsprozess so schnell und effizient wie möglich zu gestalten und gleichzeitig überflüssigen Ausschuss zu vermeiden.

Zu den wichtigsten Vorteilen einer Optimierung Ihrer Produktionsprozesse zählen:

Weniger Verzögerungen in der Produktion: Durch die Optimierung der Produktionsprozesse können Unternehmen Ausfallzeiten im Rahmen realistischer Produktionspläne reduzieren.

Dies zeigt sich besonders deutlich, wenn das Unternehmen regelmäßige und kontinuierliche Wartungsarbeiten an den Anlagen durchführt. Solche Maßnahmen verbessern die Maschineneffizienz und die Betriebszeit und stellen sicher, dass produzierende Unternehmen die vorgegebenen Produktionsfristen einhalten.

Verbesserte Produktqualität: Aus vielen Gründen können die Kosten, die durch mangelhafte Qualität entstehen, eine der größten Ursachen für Ineffizienz in einer Produktionsumgebung sein. Daher kann die Ermittlung und Beseitigung der Ursachen für Qualitätsmängel einer der wirkungsvollsten Schwerpunkte Ihrer Bemühungen zur Prozessoptimierung sein.

Durch die Konzentration auf die Verbesserung der Produktqualität können Unternehmen den Zeit- und Ressourcenaufwand für Nacharbeiten reduzieren, Ausschuss minimieren und sicherstellen, dass der Endverbraucher Produkte erhält, die seinen Erwartungen entsprechen.

Besserer Einblick in Ihre Betriebsabläufe: Bei der Optimierung von Fertigungsprozessen ist die Datenerfassung in Echtzeit von entscheidender Bedeutung. Unternehmen, die im heutigen Umfeld tätig sind, investieren massiv in Technologien der Industrie 4.0, darunter industrielles IoT, Computervision und Edge-Computing.

Durch den Einsatz dieser Datenerfassungstools und die Implementierung einer Plattform, die diese mit den Mitarbeitern, Anlagen und Systemen verbindet, die Ihren Betrieb ausmachen, können Sie in Echtzeit Einblicke in alle Ihre Fertigungsprozesse gewinnen und Bereiche mit Verbesserungspotenzial identifizieren, um die Produktion kontinuierlich zu optimieren.

Optimale Ressourcenzuweisung: Sobald Sie Ineffizienzen in Ihren bestehenden Prozessen erkannt haben, ist es an der Zeit, dafür zu sorgen, dass Ihre Ressourcen effizient und produktiv eingesetzt werden.

Wenn Ihre Mitarbeiter beispielsweise viel Zeit mit der Dateneingabe und der manuellen Buchführung verbringen, kann sich die Einführung einer Lösung, die diese Aufgaben digitalisiert und optimiert, in Form von Zeitersparnis auszahlen. Dadurch können Sie diese personellen Ressourcen auf produktivere Tätigkeiten konzentrieren.

In den meisten Betrieben liegt das Problem nicht in der Anzahl der Tools. Das Problem ist vielmehr, wie verstreut diese sind. Die Daten landen an zu vielen verschiedenen Orten. Ein Teil davon befindet sich in einem MES, ein anderer in Tabellenkalkulationen und wieder ein anderer noch auf Papier. Nichts davon ist nahtlos miteinander verknüpft, sodass die Mitarbeiter die Hälfte ihrer Zeit damit verbringen, Lösungen zusammenzuflicken, nur um die Produktion am Laufen zu halten.

Es tauchen immer wieder einige typische Problemstellen auf:

Isolierte Systeme
Wenn Ihr MES mit Wartungsprotokollen oder Qualitätsaufzeichnungen kommunizieren MES , erhalten Sie nie einen vollständigen Überblick. Bis jemand herausfindet, was wirklich vor sich geht, ist die Schicht bereits vorbei.

Ineffiziente Abläufe
Behelfslösungen werden zur Gewohnheit. Notizen auf Whiteboards, handschriftliche Aufzeichnungen, jener eine Mitarbeiter, der den Trick kennt, um eine Produktionslinie am Laufen zu halten. Es funktioniert zwar, doch es verhindert jegliche Verbesserung.

Anhaltende Ausfallzeiten bei „
“ – Maschinenausfälle, Teilemangel, unklare Einstellungen – all das summiert sich. Ohne eine zuverlässige Möglichkeit, die Ursache des Stillstands zurückzuverfolgen, beheben Sie lediglich das Symptom und machen weiter, nur um das Problem in der nächsten Woche erneut zu erleben.

Langsame Veränderungs
Selbst die Umsetzung einer kleinen Prozessoptimierung kann Wochen dauern. Bis dahin hat sich das Problem, das Anlass dazu gab, möglicherweise bereits verändert.

Widerstand gegen neue Tools
Die meisten Menschen sind nicht gegen Veränderungen, sie haben nur keine Zeit für Systeme, die sie ausbremsen. Wenn ein Tool nicht zu den tatsächlichen Arbeitsabläufen passt, bleibt es ungenutzt.

Optimierung beginnt damit, diese kleinen Stolpersteine zu erkennen. Es sind Signale, auf die man achten sollte. Wenn die richtigen Systeme nahtlos miteinander verbunden sind, verbringen die Mitarbeiter weniger Zeit damit, Daten zu suchen, und mehr Zeit damit, das Wesentliche zu verbessern.

Letztendlich ermöglicht die Optimierung Ihrer Fertigungsabläufe es Unternehmen, Verschwendung zu reduzieren und ihre Kunden besser zu bedienen.

Darüber hinaus ist es für Hersteller im heutigen Wettbewerbsumfeld unerlässlich, Maßnahmen zur kontinuierlichen Verbesserung ihrer Betriebsabläufe zu ergreifen.

Hier sind 5 Schritte, mit denen Sie beginnen können, Ihre Fertigungsprozesse zu optimieren:

1. Ergreifen Sie Maßnahmen zur Erfassung und Analyse Produktionsdaten: In den vernetzten Fertigungsumgebungen, wie sie heute in Unternehmen zu finden sind, haben Hersteller mehr Zugriff auf Produktionsdaten je zuvor.

Mithilfe einer Vielzahl miteinander vernetzter Geräte und Sensoren können Unternehmen den Produktionsablauf verfolgen und in Echtzeit Erkenntnisse darüber gewinnen, was genau in jeder Phase des Fertigungsprozesses geschieht.

2. Optimierungsmöglichkeiten identifizieren: Sobald Sie über die erforderlichen Systeme und Tools zur Erfassung und Visualisierung Produktionsdaten verfügen, ist es an der Zeit, leicht zu realisierende Optimierungsmaßnahmen zu identifizieren. Viele Unternehmen stellen fest, dass es bestimmte Produktionsabläufe gibt, die inhärente Engpässe aufweisen und zu erheblichen Ineffizienzen führen.

So könnte sich beispielsweise herausstellen, dass eine bestimmte Anlage oder deren Einsatz einen Engpass für die nachfolgende Stufe des Produktionsprozesses darstellt. Oder aber einige der bestehenden Betriebsabläufe sind nicht optimal und behindern den Produktionsfluss.

Daher sollten Sie nach diesen Ineffizienzen suchen, die die Produktion behindern. Auf diese Weise können Sie Ihre Ressourcen zur Optimierung der betroffenen Bereiche einsetzen, wodurch die Produktivität gesteigert und Verschwendung reduziert wird.

3. Automatisieren, dann erweitern: Da Unternehmen ihre Investitionen in die Automatisierung erhöht haben, um die Produktivität in ihren Produktionsabläufen zu steigern, wird immer deutlicher, dass Automatisierungsmaßnahmen allein nur begrenzt zum Erfolg führen.

In den meisten Fällen arbeiten die heutigen Werkzeuge und Technologien mit den Menschen zusammen, um ihnen zu ermöglichen, effizienter, sicherer und präziser zu arbeiten.

Zwar können Hersteller durch die Automatisierung manueller, sich wiederholender Aufgaben in ihrem Produktionsprozess erhebliche Effizienzsteigerungen erzielen, doch erfordern viele Arbeitsschritte nach wie vor einen erheblichen kognitiven Aufwand, was die Notwendigkeit menschlicher Beteiligung deutlich macht.

Daher sollten Unternehmen die Optimierung der Fertigung unter dem Gesichtspunkt betrachten, ihre bestehende Belegschaftzu unterstützen, damit diese sich auf wertschöpfende Tätigkeiten konzentrieren kann, anstatt durch Automatisierung Arbeitsplätze zu ersetzen.

4. Technologie nutzen: Wie bereits erwähnt, hat die Entwicklung von Industrie-4.0-Technologien den Herstellern unzählige Möglichkeiten eröffnet, verschiedene fortschrittliche Systeme und Werkzeuge zur Optimierung ihrer Fertigungsprozesse einzusetzen.

So setzen beispielsweise Hersteller aus verschiedenen Branchen Computervision ein, um Qualitätsmängel in verschiedenen Produktionsphasen präzise und effizient zu erkennen.

Darüber hinaus können Hersteller künstliche Intelligenz (KI) und machine learning ML) für die Echtzeit-Datenanalyse nutzen, um eine umfassende und effektive Produktionsoptimierung zu erreichen.

5. Messen Sie den Fortschritt im Zeitverlauf: Die Optimierung der Produktionsabläufe ist kein einmaliges Unterfangen. Da sich die Fertigungslandschaft zudem ständig verändert, haben derzeitige Maßnahmen möglicherweise später nicht mehr denselben positiven Effekt.

Daher müssen Hersteller die Fortschritte im Laufe der Zeit messen und die Veränderungen sowie deren Auswirkungen auf die Produktionsleistung im Blick behalten. Auf diese Weise können Unternehmen ihre Produktionsprozesse kontinuierlich verbessern und ihren Betrieb an der Spitze der Branche halten.

Was man nicht misst, kann man nicht verbessern. Bevor Optimierungsmaßnahmen greifen können, müssen die richtigen Kennzahlen klar, transparent und zuverlässig sein.

Kennzahlen wie Gesamtanlageneffektivität (OEE), Ausfallzeiten, Durchsatz und Erstausbeute spielen nach wie vor eine zentrale Rolle. Der Unterschied besteht heute darin, wie schnell Teams die Zahlen einsehen und darauf reagieren können. Wenn Daten in Echtzeit aktualisiert werden, lässt sich ein Problem, dessen Erkennung früher Stunden dauerte, innerhalb von Minuten beheben.

Das Ziel besteht nicht nur darin, Daten zu sammeln, sondern diese Daten genau dort nutzbar zu machen, wo Handlungsbedarf besteht.

Wichtige Kennzahlen, die es zu beachten gilt

Gesamtanlageneffektivität (OEE) Overall Equipment Effectiveness)
Zeigt anhand einer Kombination aus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität, wie gut Ihre Anlagen laufen.

Ausfallzeit-
: Erfasst Produktionsausfälle aufgrund von Störungen, Umrüstungen oder Verzögerungen.

Durchsatz
: Erfasst, wie viele fehlerfreie Einheiten in einem bestimmten Zeitraum fertiggestellt werden.

Erste-Durchlauf-Ausbeute
Gibt an, wie viele Produkte bereits beim ersten Durchlauf die Standards erfüllen, ohne dass Nachbesserungen erforderlich sind.

Taktzeit
Die Zeit, die benötigt wird, um ein einzelnes Produkt von Anfang bis Ende herzustellen.

Wie Werkzeuge die Gleichung verändern

Selbst gute Werkzeuge bringen wenig, wenn sie ohne Planung in einem Betrieb eingeführt werden. Eine Optimierung funktioniert nur, wenn sich neue Systeme nahtlos in bestehende Prozesse einfügen und die Anwender den Nutzen sofort erkennen.

1. Integration in bestehende Systeme
Die meisten Einrichtungen nutzen bereits eine Mischung aus Geräten, ERP-Systemen und älteren digitalen Tools. Ein kompletter Neuanfang ist unrealistisch. Der Fokus sollte auf Systemen liegen, die sich problemlos in die bestehende Infrastruktur einbinden lassen. Offene APIs, modulare Strukturen und Datenmodelle, die keine umfangreichen Anpassungen erfordern, sparen viel Zeit und Kosten.

Eine solide Plattform erweitert Ihre Möglichkeiten, ohne dass Sie bestehende, gut funktionierende Lösungen aufgeben müssen. Sie sollte sich nahtlos in die bestehende Infrastruktur einfügen und es Ihnen erleichtern, im Laufe der Zeit weitere Komponenten anzubinden.

2. Datensicherheit und Compliance
Je mehr vernetzte Tools zum Einsatz kommen, desto mehr Daten müssen geschützt werden. Dies muss von Anfang an berücksichtigt werden und darf nicht erst später geregelt werden. Achten Sie auf Software, die eine strenge Trennung zwischen den Kunden, detaillierte Prüfpfade und integrierte Compliance-Funktionen bietet. Für regulierte Betriebsabläufe sind diese Kontrollmaßnahmen unverzichtbar.

Tulip beispielsweise trennt jede Kundenumgebung voneinander und hält Produktionsdaten von gemeinsam genutzten KI-Trainingspools Produktionsdaten . Dies ist ein wichtiger Grundsatz, insbesondere in Biowissenschaften bei der Herstellung medizinischer Geräte.

3. Schulung und Change Management
Die Einführung neuer Technologien verändert stets die Arbeitsweise der Mitarbeiter. Der eigentliche Erfolg hängt davon ab, wie schnell sich die Teams damit vertraut machen können. Die Tools sollten so vertraut sein, dass Bediener und Techniker keine ständige IT-Unterstützung benötigen, um Änderungen oder Aktualisierungen vorzunehmen.

Schulungen sollten im praktischen Kontext stattfinden, direkt am Arbeitsplatz und nicht nur im Schulungsraum. Auch No-Code-Tools sind dabei hilfreich. Wenn die Mitarbeiter ihre Arbeitsabläufe selbst anpassen können, verläuft die Einführung schneller und Verbesserungen geraten nicht ins Stocken.

Digitale Systeme sind mittlerweile ein zentraler Bestandteil der Produktionsarbeit und keine Nebenprojekte mehr. MES, IoT und KI ermöglichen Echtzeit-Transparenz. Ohne sie bleiben Daten verstreut, und Probleme bestehen länger, als sie sollten.

Datenerfassung KI-Tools stehen ganz oben auf dieser Liste. Es ist nicht schwer zu verstehen, warum: Die Werke benötigen schnellere Möglichkeiten, um zu erfassen, was in der Produktion vor sich geht.

MES Manufacturing Execution Systems)
Ein gutes MES Maschinen, Mitarbeiter und Daten miteinander, sodass die Produktion in Echtzeit verfolgt werden kann. Die Teams können erkennen, wo Zeit verloren geht, was Umrüstungen verzögert oder wann Abweichungen von den Standards auftreten. Die neueren Plattformen sind so flexibel, dass Ingenieure Logik oder Bildschirmanzeigen ohne langwierige IT-Projekte anpassen können.

IoT
IoT Internet der Dinge) Vernetzte Sensoren liefern Informationen zu Zykluszeiten, Temperatur, Vibrationen und anderen Prozessdaten in Ihre Systeme. Dieser kontinuierliche Datenstrom erleichtert es, kleine Probleme frühzeitig zu erkennen und den manuellen Protokollierungsaufwand zu reduzieren. Er verschafft den Wartungs- und Qualitätsteams einen besseren Überblick über die Abläufe in jeder Schicht.

KI (Künstliche Intelligenz)
KI beginnt, die Lücken zu schließen, die früher viel Zeit in Anspruch nahmen, wie das Durchforsten von Berichten, das Suchen nach Mustern oder das Herausfinden, warum eine Produktionslinie langsamer wurde. Sie kann Daten sortieren, Trends aufzeigen und sogar mögliche Ursachen für Ausfallzeiten aufzeigen. Einige Tools können eine Frage direkt beantworten, wie zum Beispiel „Welche Maschine hat gestern die meisten ungeplanten Stillstände verursacht?“, und den Verlauf innerhalb von Sekunden anzeigen.

Mit Tulip können Unternehmen die Menschen, Maschinen und Systeme in ihrem gesamten Betrieb miteinander vernetzen und Produktionsdaten jeder Phase der Produktion Produktionsdaten in Echtzeit erfassen.

Mithilfe dieser Daten können kontinuierlicher Verbesserungsprozess und Vorgesetzte im Rahmen kontinuierlicher Verbesserungsprozess Schwachstellen in bestehenden Prozessen leicht erkennen und Maßnahmen ergreifen, um ihre Produktionsabläufe kontinuierlich zu optimieren.

Zum Beispiel, wie Piaggio Fast Forward seinen neuen Gita-Roboter vom Prototyp zur Serienreife brachte, benötigte das Unternehmen eine Möglichkeit, die Bediener schnell in den neuen Montage zu schulen und Produktionsdaten nahtlos zu erfassen.

Innerhalb weniger Wochen hat das Team von PFF ein App-Ökosystem aufgebaut, um die Mitarbeiter in jeder Phase der Montage Teilmontage durch aktuelle, digitale Arbeitsanweisungen zu schulen.

Dank dieser digitalen Arbeitsabläufe konnte das Team eine Basis für Durchlaufzeiten, Durchsatzraten, Taktzeiten und Fehlerzahlen schaffen, wodurch die Vorgesetzten in die Lage versetzt wurden, kontinuierlicher Verbesserungsprozess in ihren gesamten Betriebsabläufen voranzutreiben.

Wenn Sie erfahren möchten, wie Tulip Ihnen bei der Optimierung Ihrer Produktionsprozesse helfen Tulip , wenden Sie sich noch heute an einen unserer Mitarbeiter!

Bei der Produktionsoptimierung geht es darum, den Produktionsablauf reibungsloser zu gestalten. Weniger Ausschuss, weniger Stillstände, höhere Ausbeute. Das Schwierige daran ist nicht der Aufwand, sondern die Tatsache, dass alles so verstreut sein kann. Daten in einem System, Notizen in einem anderen, und vieles wird immer noch mündlich weitergegeben.

MES, IoT und KI helfen dabei, alles miteinander zu verknüpfen. Sie liefern den Teams Echtzeitinformationen, sodass Probleme schneller behoben werden können. Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, die Grundlagen richtig zu gestalten: die entscheidenden Kennzahlen im Blick zu behalten, Daten sicher zu verwahren und Tools einzusetzen, die der tatsächlichen Arbeitsweise der Mitarbeiter entsprechen.