Einsatz von Augmentation zur Reduzierung von Schwankungen in der Fertigung

Einfach ausgedrückt ist die Fertigungsvariabilität die Differenz zwischen dem beabsichtigten Ergebnis einer Maßnahme oder eines Vorgangs in Ihrem Produktionsprozess und dem tatsächlichen Ergebnis. Die Ursachen für diese Variabilität lassen sich oft nur schwer isolieren und können ebenso gut auf Materialien, Maschinen und Geräte wie auf menschliche Leistungen zurückzuführen sein.

Wie Sie sich vorstellen können, ist die Reduzierung von Schwankungen in der Fertigung ein entscheidender Schritt zur Wertmaximierung.

Eine der besten Möglichkeiten, Schwankungen im gesamten Fertigungsprozess zu reduzieren, besteht darin, die Mitarbeiter durch leistungssteigernde Technologien zu unterstützen. Diese Technologien helfen den Mitarbeitern, gleichmäßigere Leistungen zu erbringen, Qualitätsprobleme frühzeitig zu erkennen und verfügen über die Daten, die sie benötigen, um fundierte Entscheidungen zu treffen.

In diesem Blogbeitrag wird aufgezeigt, wie Hersteller mithilfe von Industrie-4.0-Technologien die Schwankungen bei Prozessen und Ergebnissen verringern können, indem sie ihre Belegschaft ergänzen.

In vielerlei Hinsicht sind Hersteller von den Lieferungen abhängig, die in der Fertigung eintreffen. Dies gilt sowohl für Hersteller, die Rohstoffe verarbeiten, als auch für solche, die eng mit Originalausrüstungsherstellern (OEMs) zusammenarbeiten. Das frühzeitige Erkennen von Schwankungen ist ein wichtiger Bestandteil der Wertmaximierung entlang des gesamten Wertstroms und des Aufbaus von Beziehungen zu vertrauenswürdigen Lieferanten.

Um Schwankungen bei den Materialien zu reduzieren, müssen die Mitarbeiter mit den notwendigen Werkzeugen ausgestattet werden, damit sie Abweichungen erkennen können, bevor diese in nachfolgende Produktionsschritte gelangen. Hier erweitern unterstützende Technologien die Fähigkeit der Mitarbeiter, festzustellen, ob Materialien die festgelegten Qualitätsstandards erfüllen oder nicht.

Beispiele hierfür sind unter anderem Qualitätsprüfungen in der Fertigungslinie, bei denen IoT Geräte wie Waagen, Messschieber und Kameras zum Einsatz kommen, um die Mitarbeiter dabei zu unterstützen, Qualitätsprobleme zu erkennen, bevor diese zu Ausschuss und Nacharbeit führen. Weitere Beispiele sind Computervision, das gemeinsam mit den Bedienern Abweichungen beim Material sowie Fehler auf Prozessebene erkennen kann.

Der Verschleiß von Anlagen ist ein unvermeidbarer Bestandteil der Fertigung. Im Laufe der Lebensdauer einer Maschine führt natürlicher Verschleiß zu Schwankungen in der Produktionsleistung. Zwar verschleißt die Ausrüstung je nach den örtlichen Gegebenheiten in unterschiedlichem Tempo, doch haben Fortschritte in der Sensortechnologie und der prädiktiven Analytik dazu beigetragen, die Ursachen für Abweichungen besser zu ermitteln. Der Schlüssel zur Verringerung von Schwankungen in der Anlagenleistung liegt darin, die Maschinennutzung und den Lebenszyklus der Teile aus einer ganzheitlichen Perspektive zu betrachten.

Um Schwankungen aufgrund der Anlagenleistung zu reduzieren, sollten Ingenieure durch die Maschinenüberwachung die Daten, die für die Umsetzung eines auf die örtlichen Gegebenheiten abgestimmten Wartungsplans erforderlich sind. Ohne die richtigen Daten können Ingenieure nur raten, wann und ob ein Teil ausgetauscht werden muss. Ohne einen detaillierten Überblick über die Maschinenleistung im Zeitverlauf sowie eine dokumentierte Historie der Maschinennutzung ist es unmöglich, die eigentliche Ursache zu ermitteln. Um Schwankungen in der Anlagenleistung zu verstehen, muss man die menschlichen und mechanischen Ausfallursachen einer Anlage kennen.

Durch den Einsatz fortschrittlicher Analysemethoden können Ingenieure Ausfallzeiten reduzieren, die Lebensdauer von Anlagen verlängern und die Produktion optimieren.

Die menschliche Leistung ist wohl die größte Quelle für Schwankungen in der Fertigung. Diese menschlichen Schwankungen müssen jedoch im Kontext betrachtet werden. Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge sind die allermeisten menschlichen Fehler im industriellen Umfeld nicht unbedingt auf das Verschulden einzelner Personen zurückzuführen. Vielmehr handelt es sich um Probleme mit den Arbeitssystemen, die die Mitarbeiter in Situationen bringen, in denen Fehler wahrscheinlich sind.

Mit anderen Worten: Intelligente Arbeitsplätze unterstützen die Mitarbeiter, indem sie die häufigsten Ursachen für Schwankungen abfangen – übermäßigkomplexe Aufgaben, vielfältige Anforderungen an die Aufmerksamkeit, unintuitive Arbeitsabläufe, unzureichende Schulungen und schlechtes Management.

Der beste Weg, Schwankungen in der menschlichen Leistungsfähigkeit zu verringern, besteht darin, die Mitarbeiter durch Technologien zu unterstützen, die ihre Aufgaben vereinfachen.

So können beispielsweise digitale Arbeitsanweisungen die Mitarbeiter bei komplexen Aufgaben anleiten und Abläufe vereinfachen – etwa bei der Montage von Produkten mit hoher Variantenvielfalt oder bei aufwendigen Maschinenumrüstungen –, wodurch sich die Anzahl der zu beachtenden Variablen verringert. Rich-Media-Inhalte wie Fotos und Videos, IoT sowie interaktive Elemente tragen dazu bei, die Fertigungsabläufe zu optimieren, sodass die Bediener jeden Schritt leichter korrekt ausführen können. Dies hilft ihnen, sich voll und ganz auf die wertschöpfenden Aspekte ihrer Arbeit zu konzentrieren.

Letztendlich hängt es von der Art der Betriebsabläufe und der Häufigkeit bestimmter Fehlerarten ab, wie ein Hersteller seine Mitarbeiter unterstützen möchte.

Um Schwankungen zu reduzieren, sind zwei Dinge erforderlich: 1.) Das Verständnis, dass menschliche Fehler oft strukturelle Fehler sind, und 2.) das Verständnis, wie Technologie die Mitarbeiter unterstützen kann. Ganz gleich, ob es sich um Schwankungen beim Material, bei den Maschinen oder beim Personal handelt – es gibt Lösungen, die hier Abhilfe schaffen.