Kontinuierliche Verbesserung: Der Weg zur agilen Fabrik

Verfasst von: Jami LeRoy
1/5/2023

Lesezeit: 4 min

Steigende Kosten, Unsicherheiten in der Lieferkette, eine alternde Belegschaft und die zunehmende Volatilität der Nachfrage sind nur einige der Herausforderungen, denen sich Hersteller stellen müssen. Die Agilität von Fabriken wird durch Anlagenproduktivität, betriebliche Transparenz und intelligente Produktionsabläufe erreicht. Darüber hinaus müssen die Hersteller die Faktoren, die in ihrem Einflussbereich liegen, selbst in die Hand nehmen, ihre Investitionen und Ressourcen nach Prioritäten ordnen und die Auswirkungen der von ihnen vorgenommenen Änderungen verstehen.

Traditionell messen Hersteller die Produktivität ihrer Betriebsabläufe und Anlagen mit KPIs wie der Gesamtanlageneffektivität (OEE), die als Prozentsatz unter Verwendung von Messungen der Anlagenverfügbarkeit, Leistung und Produktionsqualität angegeben wird. OEE ist ein wichtiger KPI, aber es kann schwierig sein, Verbesserungsmöglichkeiten auf der Grundlage eines Prozentsatzes zu vergleichen. Eine große Verbesserung bei einem weniger kritischen Problem kann weniger wertvoll sein als eine kleine Verbesserung bei einem wichtigen Produktionsengpass. Ein OEE-Prozentsatz kann zum Beispiel komplexe Sachverhalte wie Überstunden und Umstellungen nicht isolieren. Außerdem sind OEE-Berechnungen möglicherweise nicht in Echtzeit verfügbar, d. h. sie zeigen nicht sofort die durch Verbesserungsmaßnahmen zu erwartenden Änderungen an oder lassen sich nicht einfach auf alle Einheiten, Linien, Anlagen oder Systeme übertragen.

PTC ist eine Partnerschaft mit Azure eingegangen, einer von Microsoft betriebenen Cloud-Computing-Software, die starke Sicherheitsmaßnahmen, erhöhte Flexibilität und Skalierbarkeit für Daten bietet. Diese Integration ermöglicht eine Optimierung der Gesamtbetriebskosten (TCO) und die Konzentration auf Nachhaltigkeitsziele, eine schnellere Wertschöpfung und geringere Sicherheitsrisiken in Fertigungsumgebungen.

Thingworx Digital Performance Management Lösungen

Thingworx Digital Performance Management (DPM) ermöglicht Herstellern die Anbindung an bestehende Systeme und die Vereinheitlichung von Echtzeitdaten aus den Bereichen Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT), die normalerweise getrennt sind. Durch das Abrufen wichtiger IT- und OT-Daten aus den jeweiligen Systemen und die Standardisierung auf eine einzige Zeiteinheit schafft DPM einen geschlossenen Kreislauf zur Identifizierung von Engpässen und zur Messung der Auswirkungen auf den Produktionsprozess. Der einzigartige und systematische Ansatz von DPM kann Herstellern helfen, die wichtigsten Möglichkeiten für finanzielle Verbesserungen zu identifizieren, zu priorisieren, zu analysieren und zu validieren.

DPM ermöglicht es den Herstellern zu sehen, wie viel verlorene Zeit ein bestimmtes Problem verursacht, so dass die Werksleiter mit der größten Ursache für den Zeitverlust beginnen, eine Änderung einführen und zum nächsten Engpass mit den größten Auswirkungen übergehen können - ein neuer Ansatz zur kontinuierlichen Verbesserung, der es den Fabriken ermöglicht, Probleme und Prioritäten dynamisch und agil zu messen.

Versetzen wir uns in die Lage eines Betriebsleiters, den wir Jean nennen. Jean muss möglicherweise die steigende Nachfrage befriedigen und gleichzeitig die Kosten für Überstunden senken. Wie kann Jean in weniger Stunden mehr produzieren? Indem er herausfindet, wo Zeit verloren geht, und alles auf dieser einen Skala misst, kann Jean leicht erkennen, wo die größten Probleme liegen, und sich auf die Bereiche mit den größten Auswirkungen konzentrieren. Indem er sich auf die Bereiche mit den größten Auswirkungen konzentriert und dort investiert, kann Jean die Investition von Zeit und Ressourcen optimieren und die Probleme in der Reihenfolge ihrer Priorität angehen.

Jean verwendet DPM beispielsweise, um einen Zeitverlust-Wasserfall der Engpass- und Leistungsanalyse für eine Produktionswoche zu sehen. Jean sieht, dass das Rückstellen von Rohmaterialien die größte Quelle von Zeitverlusten in dieser Woche ist. Jean bespricht den Prozess der Materialumstellung mit dem Team an der Front und stellt fest, dass jeder Mitarbeiter die Maschine und die Rohmaterialien anders umstellt. Die Arbeiter der Nachtschicht haben einen Weg gefunden, die Aufgabe in der Hälfte der Zeit zu erledigen, die ein durchschnittlicher Arbeiter der Tagschicht benötigt, und sie verwenden alle denselben Prozess. Jean schult das gesamte Team in dem schnelleren Verfahren, und die Änderung wird schichtübergreifend umgesetzt. In der nächsten Woche wird die Zeit für das Rückstellen von Materialien reduziert, so dass dies nicht mehr die größte Kategorie der unproduktiven Zeit ist. Jean wendet sich dann der nächstgrößeren Gelegenheit zu, verlorene Zeit zurückzugewinnen, und so weiter.

Durch die Verkürzung der Zeit für die Materialrückstellung hat Jean den Prozess zur Erreichung einer optimalen Effizienz im Werk eingeleitet. Durch den geringeren Zeitaufwand für die Rückstellung konnte Jeans Team in der gleichen Zeit mehr produzieren (was den Umsatz steigerte), die gleiche Menge in kürzerer Zeit herstellen (was die Betriebskosten senkte) und die allgemeine Agilität erhöhen, um Änderungen entsprechend den Marktanforderungen vorzunehmen.

Jean nutzte DPM, um Prioritäten zu setzen, wo Zeit investiert werden sollte, um die Ursache für den größten Zeitverlust zu verstehen, um die Auswirkungen einer eingeführten Änderung zu messen und um den kontinuierlichen Verbesserungsprozess zu beginnen. Jeans Materialrückstellungsprozess konnte dann auf andere Linien oder Einrichtungen ausgeweitet werden, die von dem verbesserten Arbeitsablauf profitieren könnten.

Lösungen wie DPM ermöglichen eine schnelle Wertschöpfung, indem sie mit bereits vorhandenen Datensystemen verbunden werden und es den Mitarbeitern an der Front ermöglichen, die Ereignisse während ihrer Schicht zu erfassen. Darüber hinaus lassen sich durch die Standardisierung auf die Metrik Zeit Vergleiche zwischen Schichten, Linien und Einrichtungen leichter durchführen. DPM schafft eine enge Verbindung zwischen Verbesserungen und wiedergewonnener Zeit, die direkt mit den finanziellen Auswirkungen verknüpft ist.

Gemeinsam besser: Azure und Thingworx Digital Performance Management

Die Erschließung echter, transformativer Werte erfordert einen systematischen Ansatz für kontinuierliche Verbesserungsprozesse und kann nur in Verbindung mit der Skalierung des Unternehmens erreicht werden. Standardisierung ist der Schlüssel zur Skalierung. Azure bietet unvergleichliche Datensicherheit, was bei der Bewertung von Systemen, die über Regionen, Geschäftseinheiten und Verwaltungsebenen hinweg skaliert werden sollen, entscheidend ist. Es ist von entscheidender Bedeutung, dass dieses System effizient und sicher arbeitet - in Verbindung mit DPM bietet die Lösung unübertroffene Einblicke für kontinuierliche Verbesserungen und Optimierungen.

Tools, die wie DPM für operative Transparenz sorgen, sind der erste Schritt zur Schaffung agiler Fabriken. Transparenz schafft Einblicke, und Einblicke verbessern Intelligenz und Optimierung. DPM ermöglicht Produktionseffizienz, die für die Hersteller einen Mehrwert schafft. Der Wert, der durch die Lösung eines Problems mit Zeitverlusten geschaffen wird, kann zur Finanzierung des nächsten digitalen Transformationsprojekts verwendet werden, und so weiter.

DPM auf Azure schafft die Grundlage für eine vollständige digitale Transformation. Es geht nicht nur um die Standardisierung von Daten in Azure, sondern auch um fortschrittlichere Anwendungsfälle in der Fabrik, von denen die Hersteller profitieren werden. DPM nutzt sofort einsatzbereite Analysefunktionen, um andere Szenarien und Variablen zu identifizieren, die während, vor und nach Zeitverlusten auftreten. Mit allen IT- und OT-Daten, die mithilfe von DPM gesammelt werden, können Hersteller künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen einsetzen, um prädiktive und kognitive Analysen ihrer Abläufe durchzuführen. Diese digitalen Tools bringen die Hersteller auf dem Weg zur Fabrik der Zukunft voran.

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Tags: Industrial Internet of Things ThingWorx Fertigungsproduktivität steigern

Der Autor

Jami LeRoy

Jami LeRoy ist Senior Manager der Microsoft-Partnerschaft von PTC mit globaler Verantwortung für Programmmanagement und Betrieb. Jami LeRoy arbeitet funktionsübergreifend mit verschiedenen PTC- und Microsoft-Gruppen zusammen und konzentriert sich darauf, gemeinsame Kunden und die Partnerschaft zu befähigen, mehr zu erreichen und schnell zu skalieren. Sie kam 2020 zu PTC und verfügt über fast 10 Jahre Erfahrung im Bereich Unternehmenssoftware.