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Fertigungsauftrag holen, Werkzeuge suchen, Material ans Band bringen, Teile be- und entladen – diese Beispiele für indirekte Tätigkeiten kosten in der Blechbearbeitung Zeit und Ressourcen. Mit der Industrie 4.0 lassen sich in all diesen Bereichen Verbesserungen erzielen.
Neue Anforderungen in der Branche
Früher ging es rein um die Optimierung der Taktzeit einzelner Maschinen – die für sich als Insellösung in ihrer Leistung bewertet wurde. Heute geht es um die Vernetzung zwischen den einzelnen Produktionsbereichen. So müssen auch die vor- und nachgelagerten Prozesse bei Optimierungen stets mitberücksichtigt werden. Nur so lässt sich der Gesamtprozess der Wertschöpfungskette optimieren. Industrie 4.0 schafft mit neuen digitalen Lösungen und Vernetzungsmöglichkeiten beispielsweise auch eine optimierte Bereitstellung benötigter Informationen und Daten für den Mitarbeiter in Echtzeit. Das sind spannende neue Ansätze und Chancen für die Blechbearbeitung, um dem wachsenden globalen Konkurrenzdruck die Stirn zu bieten.
Industrie 4.0 schafft neue Möglichkeiten
Die Firma Trumpf sieht Industrie 4.0 als große Chance, die Produktivität und Wirtschaftlichkeit der Branche zu steigern. Es gehe um die Vernetzung von Insellösungen in der Blechverarbeitung. Dafür geht viel Zeit für Koordination und einzelne Abstimmungen drauf. Mit einer intelligenten verknüpften Lösung können Zeit und Ressourcen eingespart werden, was am Ende allen zugutekommt. Der Mitarbeiter kann sich wieder rein auf die wirklich wertschöpfenden Aufgaben konzentrieren und die Prozesse laufen insgesamt flüssiger.
Der typische Ist-Zustand in der Blechverarbeitungsbranche lässt in der Produktion eine Menge nicht wertschöpfender Tätigkeiten feststellen, die sich jeden Tag und jede Schicht wiederholen. Angebote erstellen, Material und Werkzeuge suchen, Teile und Behälter bewegen, Maschinen rüsten und einstellen. Alles sind erforderliche Tätigkeiten, die sich aber mit intelligenten Systemen optimieren und teilweise vollständig reduzieren lassen.
Eine Stunde Bearbeitungszeit erfordert vier Stunden indirekte Tätigkeiten, die streng genommen keine Wertschöpfung erzeugen. Das ist keine Seltenheit, sondern durchaus normal. Doch der Trend geht immer mehr zu kleineren Losgrößen und Just-in-time Produktion, wo mehrere Stunden indirekte Tätigkeiten in keinem Verhältnis mehr zur relativ kurzen wertschöpfenden Bearbeitungszeit stehen.
Optimierungspotential ergibt sich entlang der gesamten Wertschöpfungskette zwischen Kunden, Unternehmen und Lieferanten. Nur wenn der Gesamtprozess betrachtet wird, lassen sich auch intelligente Lösungen der Industrie 4.0 mit bewährten Methoden des Lean Managements umsetzen.
Wenn eine sogenannte Wertstromanalyse durchgeführt wird, werden immer wieder die gleichen Schwachstellen und Verbesserungspotentiale festgestellt: Wartezeiten, Suchzeiten, unnötige Transportwege, fehlende Informationen, Nacharbeit, Überproduktion, unnötige Lagerbestände, fehlende Standardisierung bei den einzelnen Abläufen.
Oft ist die Bestandsmenge zu hoch, weil keine maximalen Mengen definiert sind. Hinzu kommen häufig chaotische Zustände und eine intransparente Organisation im Lager. Kommuniziert wird oft über Laufzettel, welche die Mitarbeiter untereinander weiterreichen. Für das Rüsten von Maschinen werden manchmal Stunden benötigt, wo der Benchmark in der Automobilindustrie im Sekundenbereich liegt. Voraussetzung dafür ist zunächst eine Organisation und Standardisierung jedes einzelnen Arbeitsschritts inklusive der nötigen Vorbereitungen, bevor die Maschine stillsteht und das Werkzeug gewechselt wird.
Überzeugende Projektergebnisse bei Trumpf und IPA
IPA-Forscher vom Frauenhofer-Institut haben in einem Gemeinschaftsprojekt mit Trumpf bei verschiedenen Unternehmen in der Blecherarbeitungsindustrie genau diese beschriebenen Schwachstellen in der Produktion beobachtet und analysiert. Daraufhin wurde von der Arbeitsgruppe ein Industrie 4.0 Demo-Arbeitsplatz errichtet, der die Situation der meisten Blechbearbeitungs-Unternehmen abbildet. So wurden erste Industrie 4.0-Lösungen, unter anderem digitale Werkzeuge zur Informationsverarbeitung im Arbeitsumfeld, getestet und mit dem Ist-Zustand verglichen. Die Ergebnisse waren erstaunlich positiv. Je nach Testsituation konnten so bis zu 51 Prozent Zeiteinsparungen pro Auftrag realisiert werden. Bei anderen Prozessen wie Kommissionierung konnten sogar 81 Prozent eingespart werden. Auch beim Auffinden von Blechbauteilen war die optimierte Variante um 42 Prozent schneller. Neben der Zeitersparnis konnten die Industrie 4.0-Lösungen außerdem eine höhere Ergebnisqualität abliefern.
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