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SMM Kongress 2019: Seco Consultancy analysiert und optimiert Fertigung Wirklich produktiver fertigen?

| Autor / Redakteur: Carl-Henrik Sjölund / Konrad Mücke

Trotz neuer Ausrüstung, Softwares, mit Sensoren ausgestatteter Werkzeuge und Industrie 4.0 verwirklichen ausgelastete Fertigungsbetriebe bei zunehmender Teilevielfalt (High Mix) und kleineren Losgrössen (Low Volume) weniger als 50 Prozent OEE (Overall Equipment Efficiency). Warum?

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Bei einer GTDA-Analyse werden zuvorderst die Werkzeugschneiden betrachtet.
Bei einer GTDA-Analyse werden zuvorderst die Werkzeugschneiden betrachtet.
(Bild: Seco Consultancy)

Um wirklich effizient und produktiv zu fertigen, muss man die innerbetrieblichen Abläufe exakt analysieren. Daraus lassen sich Ursachen für Ineffizienzen erkennen und Verbesserungspotenziale ableiten. Erst dann kann man geeignet agieren, um auch in schwierigen Situationen, zum Beispiel bei häufig wechselnden Aufträgen mit kleinen Losgrössen, richtig agieren zu können. Spezialisten haben passende Strategien entwickelt, Fertigungsbetriebe zu analysieren und deren Effizienz zu optimieren.

Ursachen erkennen und benennen

Fertigungsbetriebe arbeiten meist beim Bearbeiten einer grossen Bauteilevielfalt bei kleinen Losgrössen – High Mix Low Volume (HMLV) – ineffizient. Es fehlen ausreichende Reaktionszeiten zwischen den Chargen sowie Zeit und die Möglichkeiten, die beste Methode für die Bearbeitung zu testen und zu bestimmen. Die Maschinen, die Ausrüstungen, die Fähigkeit sowie das Wissen der Mitarbeiter und die Arbeitsabläufe müssen in der Werkstatt optimal vorbereitet sein, um schnellstmöglich mit den eingehenden Bestellungen beginnen zu können. Die meisten Fertigungsstätten unterschätzen diese schwierigen Vorbereitungsbemühungen. Wenn Fertigungsbetriebe den Grund und die Kosten für ein bestimmtes Problem kennen, können Sie einfacher entscheiden, wie sie in die Lösung des Problems investieren wollen. Typische und sichtbare Probleme sind Maschinenstillstände, zurückgewiesene Werkstücke, hoher Werkzeugverbrauch, falsche Lagerbestände, gebrochene Lieferversprechen oder nur eine negative Gewinnspanne als Gesamtergebnis. Um diese sichtbaren Probleme zu beseitigen, muss man die Verursacher der Ineffizienzen herausfinden.

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Effizienz messen und optimieren

Das Verbesserungspotenzial lässt sich vorteilhaft mit einer Manufacturing Efficiency Evaluation (MEE) messen und beurteilen. Dies geschieht in drei unterschiedlichen Bereichen – im Zerspanungsprozess, im Fertigungssystem und in der Fertigungsumgebung. Zur Analyse der einzelnen Bereiche gibt es unterschiedliche Methoden. Für einen vollständigen Überblick über das Verbesserungspotenzial sind alle drei Bereiche zu berücksichtigen.

Werkzeugverschleiss analysieren

Ineffiziente Zerspanungsprozesse lassen sich mit einer Global Tool Deterioration Analysis (GTDA) finden. Analysiert werden die Werkzeugschneiden. Ohne Fähigkeiten und Systeme, die Standzeiten zu kontrollieren, nimmt der Anteil ungenutzter und auch gebrochener Werkzeuge zu. Die Schneiden werden gewechselt, um Brüche zu vermeiden. Dies um so eher, je näher der Bearbeitungsprozess an einem fertigen Werkstück ist. Ohne vorbereitete Ersatzwerkzeuge in der Maschine ist bei einem Werkzeugbruch mit mindestens dreissig Minuten Maschinenstillstand zu rechnen.

Verbesserungspotenzial finden

Um das gesamte Verbesserungspotenzial einer Zerspanungswerkstatt mit MEE zu ermitteln, sind die Resultate aus allen drei analysierten Bereichen zu berücksichtigen. Basierend auf dem Gesamtbericht der MEE, lassen sich Methoden wie «Lean und integrales Management» nutzen, um Verbesserungsprojekte aufzuzeigen. Bewusstsein und Visualisierung sind die wichtigsten Treiber für das Engagement zu nachhaltigen Verbesserungen. Dies ist der Grund, warum eine klare Bewertung der Fertigungseffizienz in Kombination mit Schulungen Schlüsselelemente für ein erfolgreiches Verbesserungsprogramm sind. Als Beratungsunternehmen mit mehr als 10 eigenen HMLV-Bearbeitungswerkstätten in unterschiedlichen Ländern können und müssen wir kontinuierliche Verbesserungen langfristig testen und überprüfen. Das ermöglicht auch, die aktuellen «I4.0-Systeme» und deren Interaktion mit dem Werkstattpersonal zu bewerten.

Durchschnittsdaten illusorisch

Es wäre falsch, typische durchschnittliche Verbesserungen zu zeigen. Es gibt nur wenige «durchschnittliche» Werkstätten. Jede ist individuell von einer einzigartigen Kombination aus Einrichtungen, Fähigkeiten, Teilespektrum, Führungsstilen und Kundenforderungen geprägt. Die grosse Effizienzspanne zwischen den Werkstätten ist auch der Grund für die Wettbewerbsfähigkeit sehr effizienter und rentabler HMLV-Werkstätten an kostenintensiven Produktionsstandorten. Diese fertigen oft schneller und günstiger als Werkstätten in «Niedrigkostenländern». Als global tätiges Beratungsunternehmen stellen wir fest, dass nicht die Kosten des Landes die Produktionskosten bestimmen, sondern vielmehr die Vorbereitung und die Zusammenarbeit in der Werkstatt. Unseren Evaluationen zufolge erleichtern gute Ordnung und Zusammenarbeit die Effizienzsteigerung durch Implementierung von I4.0-Lösungen. Bestehen dagegen Unordnung und schlechte Zusammenarbeit in der Werkstatt, erschwert dies, die Effizienz durch I4.0 zu steigern. Das kann sogar die Effizienz vermindern trotz durchdachter I4.0-Lösungen.

Mit Prozessmodell Abläufe verstehen

Um die Ineffizienz in einer Zerspanungswerkstatt zu verbessern, beschreiben die Spezialisten bei Seco Consultancy den kompletten Arbeitsprozess zum Fertigen von Bauteilen. Sie unterteilen diesen in vier grundlegende Hauptfunktionen: Leistungsversprechen, Engineering, Vorbereiten und Zerspanung. Die Engpässe sind einfach und rasch zu identifizieren. Um dagegen die Ineffizienz in einer Werkstatt insgesamt zu erkennen, benötigt man die MEE-Analyse. Die Effizienz nimmt bei jedem Schritt ab. Ihre wirklichen Auswirkungen erkennt man erst in der letzten Funktion, in der Zerspanung. Sämtliche in vorherigen Funktionen aufgetretenen Ineffizienzen wirken in die nachfolgenden Funktionen. Häufig ergibt sich daraus die Ursache für den niedrigen OEE in vielen Werkstätten. kmu SMM

Eventtipp: SMM-Kongress 2019 – Unternehmerische Erfolgsstrategien Welche Strategien wählen erfolgreiche Schweizer Unternehmer für einen nachhaltigen Unternehmenserfolg und welche Herausforderungen und Chancen sehen sie für die Schweizer Industrie? Der SMM-Kongress gibt den Teilnehmern die exklusive Gelegenheit, Einblicke in die Strategien von Schweizer Technologieführern zu erhalten.
Special Guest: Dieter Meier, Künstler und Unternehmer (Yello)
Keynotes: Klaus Endress (Endress+Hauser Gruppe), Prof. Hans Gut (MAN Energy Solutions Schweiz)
Wann: Dienstag, 26. März 2019
Wo: Forum der Messe Luzern
Informationen: www.smm-kongress.ch

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