Die Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes müssen ständig mit den Bedürfnissen der Kunden Schritt halten, die immer bessere Produkte erwarten. Die Kriterien sind klar und unveränderlich: bessere Qualität, schnellere Lieferung und niedrigere Preise. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sollten Fertigungsunternehmen daher ihre Produktionsprozesse kontinuierlich verbessern. Ein gängiger Weg, dies zu tun, ist die Umsetzung eines Konzepts zur kontinuierlichen Verbesserung, das so genannte Kaizen.
Die Kaizen-Philosophie wird seit vielen Jahren erfolgreich angewandt, und in jüngster Zeit - dank der Entwicklung von Technologien aus dem Bereich Industrie 4.0 - kann ihre Umsetzung nicht nur auf Beobachtungen, sondern auch auf harten Daten über Produktionsprozesse beruhen. Solche Daten können direkt von Maschinen (z. B. SCADA-Systemen oder SPS-Steuerungen) sowie von verschiedenen externen Sensoren gesammelt werden - die beliebtesten messen Temperatur, Feuchtigkeit oder Maschinenvibrationen.
Leistungsdaten von Maschinen sind jedoch eher für die Instandhaltung und vielleicht für die Qualitätskontrolle nützlich, helfen aber Lean-Teams nicht dabei, Prozesse zu verbessern und Verschwendung zu reduzieren. Sogenannte Real-Time Location Systems (RTLS) sind für solche Anwendungen hilfreicher. Diese Produktkategorie ist bereits seit mehreren Jahrzehnten auf dem Markt, vor allem in Form von RFID-Tags. Leider ist der Funktionsumfang von Lösungen, die auf dieser Technologie basieren, aufgrund der geringen Reichweite begrenzt, und der Preis für die Implementierung kann unerschwinglich sein. Andere RTLS-Lösungen, die auf Wi-Fi oder Bluetooth basieren, sind dagegen wegen ihrer hohen Störanfälligkeit nicht für industrielle Anwendungen geeignet. Die von ihnen empfangenen Daten sind daher von geringer Qualität und schwer verlässlich.
Die beste Technologie zur Messung der Bewegung von Objekten in Produktionshallen ist Ultrabreitband (UWB). Sie ermöglicht die Echtzeitmessung der Bewegung und des Standorts (mit einer hohen Genauigkeit von weniger als einem Meter) von Objekten wie Gabelstaplern, FTS, Arbeitern, Werkzeugen, Logistikzügen oder der laufenden Produktion. Genaue Verkehrsinformationen, die von einem solchen System gewonnen und in geeigneter Weise präsentiert werden, können Kaizen-Initiativen erheblich unterstützen.
Wie können RLTS-Lösungen Kaizen unterstützen?
Die Kaizen-Philosophie basiert auf der kontinuierlichen Verbesserung von Prozessen, Material- und Informationsfluss. Ein Element dieses Ansatzes ist die Reduzierung von Verschwendung. In der Terminologie der schlanken Produktion werden sie als "Muda" bezeichnet.
Durch die Überwachung der mobilen Ressourcen, die an der Produktion und der internen Logistik beteiligt sind, können Unternehmen den tatsächlichen Verlauf dieser Prozesse besser verstehen:
1. Verlustquellen zu identifizieren,
2. Initiativen zur Verlustreduzierung zu entwickeln,
3. die Wirksamkeit der Umsetzung dieser Initiativen zu überwachen,
4. die Ergebnisse zu bewerten; und...
... wiederholen Sie den gesamten Vorgang so oft wie nötig.
Nach unserer Erfahrung bei der Implementierung von RTLS-Lösungen können die von solchen Systemen bereitgestellten Informationen Kaizen auf verschiedene Weise unterstützen.
1. die Verringerung der Zeit, die für die Suche nach Ressourcen benötigt wird
Die Produktionsplanung basiert auf der Annahme, dass die Produktionsmittel am gewünschten Ort und zur gewünschten Zeit zur Verfügung stehen werden. Bei schweren Maschinen macht diese Annahme durchaus Sinn, während bei Werkzeugen und Arbeitskräften die erwartete Verfügbarkeit nicht immer gewährleistet ist. Es kann sein, dass ein Arbeiter noch mit einem anderen Prozess beschäftigt ist, dass ein Werkzeug zum Umrüsten einer Maschine noch nicht wieder an seinem Platz liegt und dass ein halbfertiges Produkt aus irgendeinem Grund noch nicht eingetroffen ist. Infolgedessen warten andere Arbeiter, die Produktion kommt nicht in Gang, der Produktionsplan ist gefährdet. Die Verluste, die durch Produktionsunterbrechungen aufgrund von Wartezeiten entstehen, sind oft sehr hoch und können nicht immer wieder aufgeholt werden.
Diese Probleme können mit der Einführung von RTLS sehr einfach gelöst werden. Durch die Anbringung eines Ortungsgeräts an wichtigen Objekten können diese schnell und genau auf einer digitalen Karte des Bereichs lokalisiert werden, indem der Name des Objekts in den internen Viewer eingegeben wird. Selbst wenn das gesuchte Objekt den überwachten Bereich verlassen hat, können Sie seinen letzten verfügbaren Standort und die Zeit, zu der es den Bereich verlassen hat, sehen.
2. Senkung der Ressourcenkosten
Fertigungsunternehmen verfügen über viele verschiedene mobile Ressourcen, die sie für Produktions- und interne Logistikprozesse einsetzen. Dazu gehören Gabelstapler, Logistikzüge, AGVs, aber auch Mitarbeiter. Jedes dieser Mittel ist mit Investitionsausgaben (Capex) und/oder Betriebsausgaben (Opex) verbunden. Diese Kosten summieren sich schnell und sind für die Finanzabteilung schwer zu handhaben, da es schwierig ist, Informationen über ihre tatsächliche Nutzung zu erhalten (z. B. bieten Gabelstapler verschiedener Hersteller unterschiedliche Zahlen). Es ist daher unklar, ob die einzelnen Ressourcen tatsächlich benötigt werden und in welchem Umfang sie effizienter genutzt werden können. Selbst wenn es möglich ist, Daten über die Ressourcennutzung zu erhalten, fehlt der Standortkontext, der nützliche Informationen darüber liefert, wie eine Ressource genutzt wird, und nicht nur die Tatsache, dass sie genutzt wird.
Mit Hilfe von Echtzeit-Ortungssystemen lässt sich nicht nur feststellen, ob sich die überwachten Güter bewegen, sondern auch, wie lange sie sich in bestimmten Bereichen aufgehalten haben. Schließlich kann man davon ausgehen, dass ein Gabelstapler, der sich in der Entladezone bewegt, viel produktiver war als einer, der auf dem Parkplatz herumfährt. Die gewonnenen Daten können dann im Zusammenhang mit einzelnen Schichten, Produktionsschritten oder einem bestimmten Auftrag ausgewertet werden. Auf diese Weise erhalten die Verantwortlichen zuverlässige Daten, um den Nutzen einzelner Ressourcen zu bewerten und in der Folge zu entscheiden, ob sie umdisponiert oder aus dem Prozess entfernt werden sollen.
3. die Reduzierung unnötiger Transporte
Unserer Erfahrung nach werden die internen Logistikprozesse in Fertigungsunternehmen sehr oft nicht priorisiert, so dass in der Regel ein erhebliches Potenzial zur Verbesserung der Effizienz und zur Verringerung der Verschwendung besteht. Durch die Überwachung der Bewegungen von Gabelstaplern während aufeinanderfolgender Schichten ist es beispielsweise möglich, abnormales Verhalten oder Abweichungen von der Norm zu erkennen, die, wenn sie kumuliert werden, zu einer höheren als der notwendigen Auslastung der Ressourcen führen.
Bei einer kürzlich durchgeführten Implementierung konnte unser Kunde feststellen, dass einer der Gabelstaplerfahrer eine vom Standard abweichende Route wählte (in Abbildung 2 mit SS - Routenabweichung - gekennzeichnet), einschließlich Fahrten durch das Lager (M). Da die Standardroute des Gabelstaplers entlang der Haupttransportstraße (K) verlief, bedeutete dies, dass die Entscheidung, durch das Lager zu fahren, nicht nur eine potenzielle Störung des Prozesses verursachte, sondern sogar das Risiko von Unfällen mit Arbeitern erhöhte, die nicht mit der Anwesenheit des Gabelstaplers im Lager rechneten.
4. Prozessüberwachung und -analyse ermöglichen kontinuierliche Verbesserungen
Da wir nur das verbessern können, was wir messen, ist die Implementierung von RTLS zum Verständnis des tatsächlichen Prozessablaufs ein sehr guter erster Schritt zur Umsetzung von Kaizen-Initiativen. Aufgrund seiner Flexibilität kann RTLS zur kontinuierlichen Verbesserung eines einzelnen komplexen Prozesses oder auch nur zum Experimentieren an einzelnen Teilen des Prozesses eingesetzt werden
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