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Bei der Herstellung kundenindividueller Produkte gilt es für ein norwegisches Unternehmen komplexe Produktionsprozesse zu meistern – Unterstützung sollen hierbei Werkzeuge der Digitalisierung bieten. Doch eine Analyse vor Ort zeigt: Es lohnt sich zuvor über Standardisierung, Prozesse im Materiallager oder auch eine Modularisierung von Bauteilen nachzudenken. In diesen Vorarbeiten sollen die Grundlagen geschaffen werden, um darauf aufbauend weitere Potenziale mittels Digitalisierung zu heben – eine Roadmap zeigt praxisnahe Schritte für die kommenden Jahre auf.
Wenn ein LKW die Werkshallen von CH Evensen Industriovner AS zur Auslieferung verlässt, transportiert er industrielle Öfen jeglicher Größe. Vom kleinen Härteofen bis hin zu großen Turnkey-Wärmebehandlungslinien. Mit auf der Ladefläche verstaut sind oft fahrerlose Transportsysteme, Rollbahnen oder Fließbänder. Diese erlauben es den Kunden, die Trocknung oder Härtung vollautomatisch in die Produktion einzubinden. Das Unternehmen berücksichtigt unterschiedliche Kundenanforderungen und fertigt individuelle Öfen. Etwa 15 Industrieöfen fertigen die 39 Mitarbeiter pro Jahr.
Herausforderung: Nach dem Engineering endet die digitale Unterstützung
Preis dieser Individualität sind komplexe Entwicklungsprozesse. Für das Engineering werden moderne CAD-Tools wie Solidworks, Cosmos Flowworks und E-Plan genutzt. Nach der Planung gibt es jedoch kaum noch digitale Unterstützung. Das war die grundlegende Situation, die sich einer Expertengruppe des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg zeigte, als sie das Unternehmen Evensen südlich von Oslo besuchte. Anlässlich einer Potenzialanalyse identifizierte sie Verbesserungspotenziale, wie Evensen bei der Digitalisierung unterstützt werden kann.
Zunächst Komplexität reduzieren, wo es geht
Bei Evensen zielten die Empfehlungen darauf, Bauteile in einer ABC-Analyse zu klassifizieren und dann zu standardisieren – etwa die Schrauben M5 nur in bestimmten Längen zu nutzen. Solch eine Standardisierung zahlt sich über einen längeren Zeithorizont aus und erleichtert auch die Lagerhaltung. Momentan muss das Warenlager für jeden Auftrag alle Teile neu beschaffen und ist dementsprechend nicht ausreichend sortiert. Abhilfe schaffen würde außerdem, Module für die Maschinen einzuführen. So müssten weniger unterschiedliche Bauteile produziert werden und das Material-Handling sowie Montage-Prozesse werden vereinfacht.
Auch die Warenanlieferung könnte restrukturiert werden, indem ein Prozess definiert, was gemacht wird, wenn ein Teil ankommt. So werden Teile schneller gefunden und beispielsweise auf ihre Qualität hin überprüft und dokumentiert.
Anschluss schaffen für die Digitalisierung
Diese Themen sind erstmal keine digitalen Ansätze. Zieht das Unternehmen aber im ersten Schritt seine Prozesse glatt, eröffnen sich zahlreiche Digitalisierungspotenziale. Eine gut strukturierte Warenannahme und Lagerhaltung vermeiden Verschwendung und können im nächsten Schritt um ein Warenwirtschaftssystem ergänzt werden, das wiederum in einem ERP-System integriert durchgängige Prozesse schafft.
Ein weiterer Schritt kann dann sein, die Mitarbeiter in Produktion und Montage mit digitalen Assistenzsystemen von der Kommissionierung bis zur Endmontage zu unterstützen. Zudem besitzen die Öfen eine hochwertige Sensorik. Daten daraus können auf ein Display an den Maschinen angezeigt werden, um den Bedienern zeitnah Hinweise für die Wartung zu geben.
Insgesamt 23 Empfehlungen haben die Experten identifiziert und in einer Roadmap in Cluster gepackt. Diese ordnet zeitlich ein, wie Evensen die Empfehlungen in den nächsten drei Jahren angehen sollte und zeigt, wie lange die Umsetzung der einzelnen Digitalisierungsmöglichkeiten dauern wird und welche ineinandergreifen. Im ersten Schritt wollen sich die Norweger dem Thema Lagerhaltung zuwenden und die Materialhaltungslogiken überarbeiten. So soll die Produktionszeit reduziert und die Liefergenauigkeit erhöht werden – zwei wesentliche Ziele von Evensen, nicht zuletzt aufgrund der Nähe zum Kunden.
Anschluss schaffen für die Digitalisierung:
Unternehmensprofil: CH Evensen Industriovner AS konstruiert und fertigt seit 80 Jahren industrielle Öfen jeglicher Größe mitsamt Lösungen für den Materialfluss. Das norwegische Unternehmen produziert südlich von Oslo in Fredrikstad und in Utena (Litauen) und hat insgesamt 39 Mitarbeiter. Die Kunden stammen aus einer Vielzahl von Branchen von Metall-, Fertigungs- und Chemie-Industrie bis hin zur Lebensmittelindustrie. Evensen beliefert auch die deutsche Automobil-Industrie. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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LENSER Filtration fertigt mit Hydraulikpressen Filterelemente für die Fest-Flüssigtrennung in Filterpressen, u.a. in der Lebensmittelindustrie oder dem Bergbau. Ab und zu kommt es vor, dass ein Filterelement fertig gepresst ist und länger als nötig in der Presse bleibt, wodurch deren Neubefüllung erst verspätet erfolgen kann. Smarte Uhren zur schnellen, einfachen Kommunikation sollen die Bedienung der Pressen vereinfachen und Durchlaufzeiten weiter verkürzen.
Herausforderung: Vollauslastung ohne Maschinenstillstand
Die Fertigstellung eines Filterelements wird aktuell auf einem Bildschirm an der Presse angezeigt. Da die Mitarbeiter in der Abteilung Presserei mehrere Maschinen parallel bedienen, kommt es vor, dass fertig gepresste Filterelemente nicht direkt in den nächsten Fertigungsschritt übergehen, weil diese länger als nötig in der Presse verbleiben. Dadurch verzögert sich die Durchlaufzeit und die Produktivität sinkt. Bei aktueller guter Auftragslage möchte Projektleiter Johannes Stegmann die Maschinenauslastung verbessern, um bald mehr Produkte in kürzerer Zeit zu fertigen.
Möglichkeiten der Digitalisierung: schnelle Informationsvermittlung über die Smartwatch
Mittels einer Potenzialanalyse des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Augsburg wurde eine Problemlösung durch den Einsatz eines digitalen Assistenzsystems erarbeitet. Smartwatches sollen die Informationsvermittlung und die Aufgabenkoordination vereinfachen bzw. beschleunigen und unnötige Liege- bzw. Stillstandzeiten vermeiden. Ob am Arbeitsplatz oder in der Halle, die Information kommt übers Handgelenk direkt zu den Produktionsmitarbeitern und kann schnell und einfach bearbeitet werden.
So funktionierts:
Die Maschinen kommunizieren mit den digitalen Armbanduhren und senden automatisch eine Benachrichtigung kurz vor Fertigstellung des jeweiligen Presszyklus. Die Mitarbeiter können dann den Auftrag annehmen, ablehnen und diesen zurück an alle Team-Mitglieder delegieren oder an eine bestimmte Person weiterleiten. Ist der Auftrag nach einem bestimmten Zeitraum nicht quittiert, erscheint auf dem Display der Smartwatches eine weitere Erinnerung für das Team. Wichtig ist dem Unternehmen hierbei, dass die Uhren den Mitarbeitern die interne Abstimmung erleichtern und somit Leerwege ersparen.
© aucobo Eine Smartwatch von Aucobo für die effektivere Koordination auf dem Hallenboden.
Vorgehen: von der ersten Idee zum Projektstart
Das Kompetenzzentrum unterstützte LENSER mit einer Anbietervorauswahl. Am Ende fiel die Wahl auf das Startup aucobo, das sich auf industrielle Anwendungen für Smartwatches spezialisiert hat. In ersten Workshops mit dem Anbieter, Führungskräften von LENSER und Mitarbeitern aus Fertigung, IT und Instandhaltung wurden die Uhren getestet, Anforderungen an die Benutzeroberfläche gesammelt und weitere Ideen entwickelt. So ist beispielweise auch der Einsatz bei unterstützenden Bereichen wie der Logistik oder der Instandhaltung denkbar.
Ausblick: Umsetzungsprojekt
Nach der Potenzialanalyse hat sich das Unternehmen erfolgreich für ein Umsetzungsprojekt beworben: Die Fachleute vom Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum begleiten die LENSER Filtration GmbH nun bei der Anbindung der Uhren an die Maschinen und bei der Einführung der Mitarbeiter in die Arbeitsprozesse.
Mehrwert der Digitalisierung:
Unternehmensprofil: Die Lenser Filtration GmbH fertigt seit 49 Jahren Filterelemente für die Fest-Flüssigtrennung in Filterpressen. Diese werden beispielsweise zum Filtern im Bergbau oder in der Getränkeindustrie benötigt. Aus ursprünglichen Holzplatten entwickelten sich Kunststofffilterelemente, welche nun durch Digitalisierung einen neuen Entwicklungsstand erreichen sollen. Gleichzeitig gilt es, Herausforderungen in der Produktion mithilfe digitaler Möglichkeiten zu meistern. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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Das Projektteam hinter einem Filterelement, das in einer Hydraulikpresse bei Lenser gefertigt wird. © Fraunhofer IGCV
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Das Projektteam hinter einem Filterelement, das in einer Hydraulikpresse bei Lenser gefertigt wird. © Fraunhofer IGCV © Fraunhofer IGCV
Die Fräs- und Bohrmaschinen der FPS Werkzeugmaschinen GmbH sind variantenreich. Bis ein neuer Mitarbeiter alle Handgriffe in der Montage erlernt, kann es eineinhalb Jahre dauern. Um diese Zeit zu verkürzen, kann eine App helfen, welche die Montage strukturiert erfasst und Prozesse nachvollziehbar abbildet. Diese App soll Teil einer größeren Digitalisierungsinitiative bei FPS werden.
Herausforderung: Neue Mitarbeiter schulen.
Wenn die Monteure von FPS Werkzeugmaschinen eine Maschine zusammenbauen, haben sie eine abwechslungsreiche Arbeit vor sich. Es gibt acht verschiedene Konfigurationen, die mal aus 800, mal aus 1500 Teilen bestehen. Für eine komplette Anlage benötigt ein Team vier Wochen. Etwa 350 Maschinen verlassen die Hallen der FPS Werkzeugmaschinen GmbH jährlich.
Doch das reicht nicht, um den hohen Auftragsbestand rasch genug abzubauen. Daher schult FPS derzeit 20 neue Mitarbeiter. Diese schauen zunächst den 50 erfahrenen Monteuren und Meistern zu, um alle Handgriffe kennenzulernen. Ab und zu montieren sie mit.
Besonders strukturiert erfolgt das Anlernen nicht: Das Unternehmen aus Oberbayern hat bislang keinen Standardprozess für den Bau definiert. So dauert bis zu eineinhalb Jahre, bis ein Monteur selbstständig arbeiten kann. Das bindet viel Arbeitszeit der erfahrenen Mitarbeiter, die sich wenig auf ihre eigentlichen Aufgaben konzentrieren können
Möglichkeiten der Digitalisierung: Ein App führt Monteure durch die Montage-Prozesse
Ein digitales Informationssystem als Anlernhilfe – dieser Vorschlag kam anlässlich einer Potenzialanalyse mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg auf. Die App zeigt alle Montage-Prozesse strukturiert auf einem Tablet und erläutert einzelne Arbeitsschritte in Bildern.
Mit der App können unerfahrene Mitarbeiter nachvollziehen, was gemacht werden muss, und sie unterstützt auch erfahrenere Monteure, mit der hohen Variantenvielfalt umzugehen. Den Meistern eröffnet die App die Möglichkeit, die Fortschritte zu kontrollieren – und vor allem: Das Konzept verkürzt die Anlernzeit. Damit unterstützt die App Mitarbeiter aller Alters- und Wissensstufen.
Wie das Grundkonzept aussehen kann, zeigt ein Beispiel von cioplenu: Digitale Arbeitsanweisungen können erstellt und archiviert sowie auf mobilen Endgeräten angezeigt werden. Eine App bei FPS könnte nach demselben Prinzip funktionieren.
© cioplenu Die digitale Arbeitsanweisung von cioplenu kann einfach erstellt, revisionssicher archiviert und auf Tablets angezeigt werden.
So funktionierts:
Alle Arbeitsaufgaben und Tätigkeiten der Monteure werden genau analysiert und Prozessschritte zeitlich erfasst. Als Richtschnur werden Soll-Zeiten für die Montage je Variante definiert.
Nun lassen sich die Montage-Prozesse strukturieren und beispielsweise zwei, drei Standardabläufe identifizieren, die 90 Prozent des Produktspektrums abdecken. Für diese werden einzelne Arbeitsschritte generiert und in der App erfasst.
Das gesamte Wissen zur Montage in einer App
Eine Anlernhilfe kann unterschiedliche Formen der Unterstützung bieten: Eine Übersicht über Prozessschritte, einzelne Arbeitsschritte im Detail und optionale Hilfen wie Schaubilder, Videos oder Konstruktionszeichnungen (siehe Bild).
Nutzen: Die App optimiert den Ablauf in allen Ausbildungsphasen
Techniker, die gerade erst anfangen, werden vermutlich viel in den Details nachschlagen. Andere in der Übergangsphase haben schon alle Montage-Schritte gesehen. Ihnen reicht die Übersicht über den Gesamtprozess und sie nutzen die Details mehr als Checkliste. Erfahrene Monteure erlangen einen besseren Blick für Zusammenhänge und verschiedene Varianten.
Im Sinne eines modernen Arbeitsplatzes unterstützt die App die Mitarbeiter, die sich engagieren wollen. Sie können zu Hause lernen und schneller Verantwortung für ihre Arbeit übernehmen.
Ausblick: Prozesse glattziehen
„Der Ansatz mit der Ausbildungs-App klingt verlockend. Er bewirkt viel und FPS könnte ihn schnell umsetzen“, bestätigt Anton Gruber, Vertriebsleiter bei FPS. „Aber uns beschäftigt noch ein weiteres Thema, nämlich unsere Prozesse und unser ERP.“
Das liegt am starken Wachstum der vergangenen zehn Jahre. Das Stammgeschäft mit der Maschinenwartung läuft sehr gut und der Einstieg in den Maschinenbau 2010 hat sich auch ausgezahlt. „Aber es kostete einige Ressourcen, die Maschinen zu entwickeln. Wir hatten einfach keine Zeit, uns um passende Prozesse zu kümmern“, erzählt Gruber. Heute kann das ERP-System viele Prozesse nicht abbilden, die in der Firma vorherrschen, und auch die Strukturen sind unklar. „Die Potentialanalyse hat uns nochmals verdeutlicht, dass wir handeln müssen. Unsere wichtigste Aufgabe ist nun, mit den Strukturen und Prozessen nachzuziehen“, so Gruber. Daher möchte sich FPS für ein Umsetzungsprojekt beim Kompetenzzentrum Augsburg bewerben. Neben der Ausbildungs-App soll dann eine gute Prozesstransparenz geschaffen werden – ein wichtiger Schritt in Richtung Lean.
Mehrwert der Digitalisierung:
Unternehmensprofil: Die FPS Werkzeugmaschinen GmbH hat 1994 mit einer Service-Truppe von elf Leuten begonnen, Maschinen der Firma DECKEL zu warten. Seit 2010 stellt das Unternehmen selbst Universalfräs- und Bohrmaschinen her. Davon sind etwa 70 Prozent Ausbildungsmaschinen, die zwar eine CNC-Steuerung besitzen, aber auch mechanisch über Handräder zu bedienen sind. In den vergangenen Jahren ist FPS schnell gewachsen, von 70 Mitarbeiter im Jahr 2007 auf aktuell 180 Mitarbeiter. Die meisten arbeiten am Hauptsitz in Warngau bei Holzkirchen, hinzu kommt ein Techniker-Team im Überholungswerk bei Stuttgart. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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Bei der SPANGLER GmbH werden Teile auf Zuruf durch die Halle in die Fertigung nachgesteuert. Ein geplanter Neubau teilt die Produktion räumlich – weshalb für die vergrößerte Fertigungsfläche eine Identifikationstechnologie eingesetzt werden soll: Bauteile werden digital erfasst und direkt an die richtige Station geschickt. Das erhöht die Zufriedenheit und verkürzt Durchlaufzeiten.
Herausforderung: Wo ist der passende Auftrag zum Bauteil?
Als Hersteller von Automatisierungslösungen verbaut SPANGLER Komponenten von verschiedenen Herstellern. Diese werden je nach Auftrag im Lager vorkommissioniert und in die Fertigung eingesteuert. Es kommt vor, dass noch nicht alle Bauteile für einen Auftrag vollständig vorhanden sind, die Mitarbeiter aber schon mit der Fertigung starten müssen. Die Logistikmitarbeiter bringen die fehlenden Bauteile später an die richtige Station in der Halle. Wird dort der Mitarbeiter nicht angetroffen, muss dieser zu einem späteren Zeitpunkt separat informiert werden. Bisher klappt das noch, doch das Unternehmen vergrößert die Fertigung mit dem Bau einer zweiten Halle. Die Mitarbeiter verbringen dann noch mehr Zeit mit der Auftragssuche, statt für wertschöpfende Tätigkeiten und die Durchlaufzeiten steigen.
Möglichkeiten der Digitalisierung: Automatische Identifikation für Bauteile und Produkt
Ziel der Entwicklung ist es, jederzeit einen Überblick über die Standorte der Projekte in der Fertigung zu haben, damit die Teile schneller und gezielt nachgeliefert werden. In einer Potenzialanalyse mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg war schnell klar, dass die Bauteile und Aufträge mit einer digitalen Technologie durch die Fertigung verfolgt werden sollen: Mithilfe der automatischen Identifikation (Auto-ID) können Bauteile im Wareneingang registriert und an den Ort verwiesen werden, wo sich der Auftrag gerade befindet.
So funktionierts:
Zur Identifikation können zum Beispiel wie in einem Supermarkt Barcodes verwendet werden. Im ERP-System werden die Bauteile schon im Einkauf den jeweiligen Aufträgen zugeordnet. Die Fertigungsmitarbeiter erfassen Aufträge an jeder Station mit einem Handscanner. Das Ergebnis: Kommt ein nachgeliefertes Teil an, sieht der Logistiker an seinem Bildschirm die Station des Projekts. Der Bearbeiter des Projekts bekommt automatisch eine Rückmeldung über die gelieferten Teile und kann so nahtlos weiterarbeiten. Die Technologie vermeidet lange Suchzeiten und Stillstände in der Fertigung, die Durchlaufzeit wird verringert.
Ausblick: Welche Technologie ist die Richtige?
Spangler wartet zunächst ab, ob sich noch Änderungen in den Bau- und Bezugsplänen ergeben. Wenn fix ist, wie die Fertigung aufgeteilt wird, startet das Unternehmen mit der Einführung von Auto-ID. Geklärt werden muss noch, welche Auto-ID-Technologie eingesetzt wird. Barcode, RFID oder doch ein Real Time Location System (RTLS)? Die Technologien variieren in ihren Kosten, ihren Voraussetzungen und in ihrem Informationsgehalt. Hier spielt auch die Frage wie es weitergehen soll eine Rolle: Welche Daten werden benötigt, wenn die Digitalisierung der Fertigung weiter ausgebaut wird? Zum Beispiel kann die automatische Identifikation dazu beitragen, Prozesse zu visualisieren und mit den Informationen über Bearbeitungsdauer, Rückstau an bestimmten Stationen oder den Materialfluss die Produktionssteuerung verbessern.
Blick in eine Schaltanlage bei Spangler: Hier werden viele unterschiedliche Komponenten von verschiedenen Herstellern zusammengebaut. ©Spangler GmbH
Update: Eine App visualisiert Auftragsdaten in Echtzeit
Nach dem Konzept für die technische Umsetzung ging es an die Visualisierung der Informationen. Die Idee: Jeder Mitarbeiter verfügt über ein Tablet, auf dem eine App zur Auftrags- und Bauteilverfolgung läuft. Im Umsetzungsprojekt mit dem Kompetenzzentrum sammelte das Projektteam spezielle Anforderungen für eine maßgeschneiderte App. Diese soll eine Übersicht über aktuelle Aufträge, ihren Aufenthaltsort, Status, beteiligte Mitarbeiter und den geplanten Liefertermin geben. Mitarbeiter können sich selbst einem Auftrag zuordnen und Notizen hinterlassen. Auch die nachgelieferten Bauteile können einem Auftrag zugeordnet und nach der Anlieferung am Arbeitsplatz eingecheckt werden. Mit angehängt ist jeweils der elektronische Schaltplan zur Kontrolle und zum Abruf von Details. Die App visualisiert außerdem alle wichtigen Kennzahlen für das Shopfloormanagement und gibt einen Überblick über die Produktion.
Nach den Workshops fassten die Mitarbeiter aus dem Kompetenzzentrum die Ergebnisse in einem Mockup zusammen. Ein Mockup ist ein digitaler Entwurf einer App oder Website, der die Navigationsstruktur, Bedienflächen sowie Inhalts- und Designelemente visualisiert. Im Vergleich zu einem Konzept sind hier schon Funktionalitäten und Klickpfade eingeplant. Mithilfe des Mockups kann SPANGLER Automation nun die Umsetzung beginnen.
Die Auftragsansicht gibt Auskunft über den Status, Standort, Liefertermin und die beteiligten Mitarbeiter. Unten sind relevante Dokumente, wie der Schaltplan oder das Prüfprotokoll, einsehbar. Fraunhofer IGCV
Die Hallenübersicht zeigt den Aufenthaltsort im Hallenplan. Über das Antippen eines Auftrags gelangt der Nutzer in die Detailansicht „Projektdetails“. Fraunhofer IGCV
Mehrwert der Digitalisierung:
Unternehmensprofil: Die SPANGLER GmbH mit Sitz in Töging im Altmühltal beschäftigt derzeit 140 Mitarbeiter und ist seit über 35 Jahren ein Partner des nationalen und internationalen Maschinen- und Anlagenbaus. Das mittelständische Familienunternehmen plant und projektiert Anlagenautomatisierungen, programmiert die Steuerungstechnik und fertigt Schalt- und Steuerungsanlagen für die unterschiedlichsten Branchen: Umwelttechnik, Erneuerbare Energien, Agrarwirtschaft, Bau-, Lebensmittel-, Automobil- und Rohstoffindustrie. Potenzialanalyse – auch was für Sie? Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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Das Projektteam bei der Arbeit: Gemeinsam werden Bedarfe ermittelt und digitale Lösungsideen gesammelt. ©Fraunhofer IGCV
©Spangler GmbH
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Blick in eine Schaltanlage bei Spangler: Hier werden viele unterschiedliche Komponenten von verschiedenen Herstellern zusammengebaut. ©Spangler GmbH © Spangler GmbH
Die Auftragsansicht gibt Auskunft über den Status, Standort, Liefertermin und die beteiligten Mitarbeiter. Unten sind relevante Dokumente, wie der Schaltplan oder das Prüfprotokoll, einsehbar. Fraunhofer IGCV © Fraunhofer IGCV
Die Hallenübersicht zeigt den Aufenthaltsort im Hallenplan. Über das Antippen eines Auftrags gelangt der Nutzer in die Detailansicht „Projektdetails“. Fraunhofer IGCV © Fraunhofer IGCV
Das Projektteam bei der Arbeit: Gemeinsam werden Bedarfe ermittelt und digitale Lösungsideen gesammelt. ©Fraunhofer IGCV © Fraunhofer IGCV
©Spangler GmbH © Spangler GmbH
In den Baustellenfahrzeugen der Erwin Kastner GmbH, Handwerksbetrieb für Heizung und Sanitär, ist das Werkzeug nicht immer vollständig vorhanden. Monteure merken erst beim Kunden, dass ein bestimmtes Arbeitsgerät noch im Lager liegt und müssen zurückfahren. Ab und zu geht teures Werkzeug verloren, zum Beispiel weil es auf einer Baustelle vergessen wird. Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg hat mit dem Unternehmen eine digitalisierte Lösung entwickelt, doch die Kosten dafür übersteigen die Verluste durch das vergessene Werkzeug. Der Betrieb will sich deshalb mit anderen Handwerkern zusammenschließen und Fördermittel beantragen.
Die Erwin Kastner GmbH und ihr Fuhrpark
Herausforderung: Werkzeug geht verloren
Die Werkzeugausstattung des Fuhrparks ist immer wieder Thema. Wenn ein Mitarbeiter am Montageort ankommt und loslegen will, kommt es vor, dass ein bestimmtes Werkzeug oder Messmittel im Auto fehlt. Der Monteur muss dann noch einmal zurückfahren und das fehlende Arbeitsgerät holen. Das kostet nicht nur Arbeitszeit, sondern auch Nerven und auf die Kunden wirkt das nachträgliche Besorgen unprofessionell. Werden Geräte versehentlich auf einer Baustelle zurückgelassen, entsteht dem Unternehmen auch ein zusätzlicher finanzieller Verlust. Eine liegengelassene Kernbohrmaschine bedeutet beispielsweise ein Minus von bis zu 3.000 Euro.
Möglichkeiten der Digitalisierung: Mit Funk gegen Verluste
Während einer Potenzialanalyse trafen sich die Vertreter der Erwin Kastner GmbH und des Kompetenzzentrums drei Mal. Die Beteiligten aus dem Zentrum und dem Betrieb fanden in mehreren Gesprächen und einer Hallenbesichtigung heraus, wo das Unternehmen mit Hilfe der Digitalisierung effizienter arbeiten könnte. „Wir haben im Warenlager angefangen und sind dann zufällig auf das Thema Werkzeugausstattung des Fuhrparks gekommen“, sagt Erwin Kastner, Geschäftsführer. Die Fachleute vom Kompetenzzentrum empfehlen eine Technologie zur automatischen Identifikation (Auto-ID) der Werkzeuge. Die Lösung: Zukünftig soll das Auto selbst erkennen und Bescheid geben, wenn etwas fehlt oder zu viel ist.
Als Technologie eignet sich zum Beispiel RFID (engl. Radio-frequency identification). Das ist eine Sender- und Empfänger-Technologie auf Basis von Radiowellen, die Gegenstände automatisch und ohne Berührung identifizieren und lokalisieren kann. Die Technologie ist aus dem Alltag schon bekannt: Kleidung wird zum Schutz vor Diebstahl häufig mit einem RFID-Funketikett versehen.
Beispiel für ein Funketikett
So funktionierts:
Die teuren Arbeitsgeräte von Erwin Kastner bekommen ein solches Funketikett aufgeklebt. Das Auto wird mit einer Antenne ausgestattet und erfasst damit die beklebten Gegenstände, die sich im Fahrzeug befinden. Als nächstes legt man den Soll-Zustand fest: Welche Werkzeuge sollen sich im Fahrzeug befinden? Über eine Anzeige im Auto kann sich der Mitarbeiter den Beladungsstatus im Auto anschauen. Die Software gleicht den Soll- mit dem Ist-Zustand ab und meldet ihm beispielsweise: „Presswerkzeug fehlt“. Die Mitarbeiter bemerken ein fehlendes Gerät also schon vor der Abfahrt. Und nicht erst, wenn sie schon beim Kunden sind oder Wochen später, wenn sich der Verbleib nicht mehr zurückverfolgen lässt. Denkbar ist die Technologie auch im Lager: Hier kann das System erfassen, welcher Monteur welches Werkzeug entnommen hat.
Vorgehen: Kosten aufteilen
Der einzige Haken: Die Kosten für RFID-Systeme und die Entwicklung der zugehörigen Software sind derzeit noch verhältnismäßig teuer. Während die Funketiketten im Cent-Bereich liegen, kann die Antenne pro Fahrzeug einen hohen dreistelligen Betrag kosten. Hinzu kommt die Softwareentwicklung. Hier möchte Erwin Kastner ansetzen: „Andere Handwerksunternehmen haben die gleichen Probleme mit dem Werkzeug. Wir arbeiten oft für Privatkunden, aber Betriebe, die mehr auf Baustellen unterwegs sind, haben sogar noch deutlich höhere Verluste.“ Er schließt sich deshalb mit Handwerksbetrieben aus der Region zusammen, um sich die Softwarekosten zu teilen und günstigere Konditionen für die Hardware zu bekommen. Über das Kompetenzzentrum ist er außerdem auf den „Digitalbonus Bayern“ aufmerksam geworden. Für diesen Zuschuss sind keine aufwändigen Anträge notwendig.
Ausblick
Das Kompetenzzentrum Augsburg organisierte im ersten Schritt einen Infoabend über RFID im Handwerk und den Digitalbonus Bayern. Der Geschäftsführer Erwin Kastner Jr. hatte so die Möglichkeit, andere Betriebe für seine Idee zu gewinnen. Im nächsten Schritt wollen sich die Interessenten zusammensetzen und die Umsetzung angehen.
Mehrwert und Nutzen
- Teures Werkzeug des Heizungsbauers wird mit Funketiketten beklebt. Hier handelt es sich um stark haftende Etiketten, die robust für raue Umgebungen sind. Über Antennen im Auto wird erkannt und dem Monteur gemeldet, wenn Arbeitsgeräte fehlen.
- Durch die automatische Erkennung im Fahrzeug werden Doppelfahrten und Verluste durch verlorenes Werkzeug vermieden. Die gewonnene Zeit kann anderweitig wertschöpfend verwendet werden.
- Um die Kosten der Anschaffung zu senken, schließt sich der Betrieb mit anderen Handwerkern zusammen und bewirbt sich für ein niedrigschwelliges finanzielles Förderprogramm.
Unternehmensprofil
Die Erwin Kastner GmbH ist ein Handwerksunternehmen mit 12 Mitarbeitern mit Sitz in Zusmarshausen, das in den Bereichen Sanitär, Heizung und Klima tätig ist. Das Familienunternehmen besteht seit 1925 und wird von Vater und Sohn geführt.
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Bildquellen: RFID-Etikett: fml TUM | Fuhrpark: Erwin Kastner GmbH
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Mitte November startete die Potenzialanalyse bei der Bremicker Verkehrstechnik GmbH gemeinsam mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg. Bei einem Vor-Ort-Besuch am Standort Weilheim in Oberbayern stellte der Bereichsleiter von Produktion und Logistik – Herr Kai-Uwe Pook – das Unternehmen vor.
Das Familienunternehmen stellt hinsichtlich Vielfältigkeit und Flexibilität den deutschen Marktführer für Verkehrsschilder und weitere Produkte aus dem Bereich der Verkehrstechnik dar. Wesentliche Herausforderung für die über 200 beschäftigten Mitarbeiter von Bremicker Verkehrstechnik ist die zunehmende Variantenvielfalt der Produkte. Selbst scheinbar standardmäßig gefertigte Verkehrszeichen wie Vorfahrts- oder Stoppschilder weisen aufgrund von Regularien und gesetzlichen Vorgaben bis zu 36 Varianten pro Schild auf. Hinzu kommen beispielsweise Wechselverkehrszeichen mit Prismen- oder LED-Technik, spezialisierte Beschilderung für Rad- und Wanderwege oder Parkleitsysteme.
Straßenschildfolien
Digitale Geschäftsmodelle von Bremicker
Das Unternehmen steht keinesfalls erst am Anfang des Digitalisierungsprozesses. Mithilfe verschiedener Möglichkeiten der Digitalisierung werden derzeit neue Geschäftsmodelle ausgebaut. Beispielsweise entwickelt das Unternehmen unter Einsatz von digitalen Kamerasystemen, Temperatur- und Schadstoffsensoren Verkehrsschilder, die sich dynamisch an die Umgebung anpassen können. In der Entwicklung befindet sich außerdem ein neues Warndreieck, das leuchtet und durch Entfernungsmessung den richtigen Abstand zum Auto anzeigt, was die aktive Sicherheit auf den Straßen erhöht. Durch diese Weiterentwicklung der Produkte möchte Bremicker die Wettbewerbsfähigkeit ausbauen und neue Marktanteile erschließen.
Start der Potenzialanalyse
Durch die Variantenvielfalt arbeitet die Bremicker Verkehrstechnik GmbH mit über 70.000 unterschiedlichen Artikeln. Die daraus resultierende Komplexität soll besser beherrschbar gemacht werden, indem zunächst die Datenstämme bereinigt und an die Variantenvielfalt angepasst werden. Die Datenbereinigung als nächster wichtiger Schritt wurde auch vom Kompetenzzentrum bestätigt. Durch einen Workshop sollen die innovativen und vielfältigen Ideen des Hauses Bremicker und seiner zukunftsorientiert denkenden Mitarbeiter nun weiter konkretisiert werden.
Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg unterstützt kleine und mittelständische Unternehmen kostenlos mit Potenzialanalysen und bei Umsetzungsprojekten.
Bildquellen: Bremicker Verkehrstechnik GmbH/Fraunhofer IGCV
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Straßenschildfolien © Fraunhofer IGCV
Die Gartner Extrusion GmbH mit Sitz in Gundelfingen an der Donau ist spezialisiert auf die Herstellung hochwertiger Aluminiumstrangpressprofile für diverse Branchen wie den Automobilbau oder das Baugewerbe.
Die Firma steht stets vor der Herausforderung, auf kurzfristige Auftragsänderungen seitens der Kunden schnell und effizient reagieren zu müssen. Diese Aufgabe bindet derzeit vor allem im hiesigen Vertrieb viel Kapazität, da dort alle Informationen und Daten der Kunden vom Auftrag bis hin zur Auslieferung der Produkte zusammenkommen. Aktuell gleichen die Vertriebsmitarbeiterinnen und -mitarbeiter täglich die Auftragsbestände mit den aus der Produktion rückgemeldeten Daten im eigenen ERP-System ab und aktualisieren diese, wenn eine kurzfristige Änderung anfällt.
Das Digitalisierungsziel der Gartner Extrusion GmbH
Die Gartner Extrusion GmbH hat diese Problematik erkannt und sich zum Ziel gesetzt, die Auftragsabwicklung automatisiert und „intelligent“ in die Wertschöpfungskette zu integrieren. Für dieses und weitere Digitalisierungsprojekte hat das Unternehmen eine eigene Digitalisierungsverantwortliche – Frau Alexandra Leo – eingestellt, die im Rahmen einer Infoveranstaltung auf uns zukam. Frau Leo: „Dank eines Hinweises der IHK Schwaben wurde ich auf das Kompetenzzentrum in Augsburg aufmerksam. Um mit Schwung unsere noch junge Digitalisierungsinitiative voranzubringen, wollen wir mit diesem Leuchtturmprojekt einen kraftvollen Schritt nach vorne machen. Die gesuchten Antworten und vor allem ihre Übersetzung in Anforderungen zur Erweiterung unseres ERP-Systems sind komplex. Und so freuen wir uns, dass wir dabei vom Kompetenzzentrum als Kooperationspartner unterstützt werden.“
Wie konnte das Kompetenzzentrum Augsburg unterstützen?
Im Rahmen einer Potenzialanalyse konnten wir, das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg, uns bei mehreren Besuchen vor Ort ein klares Bild von der Prozesskette und den aktuellen Herausforderungen hinsichtlich der Informationsflut im Zusammenhang mit der Aluminiumprofilherstellung schaffen. Wir erarbeiteten gemeinsam mit dem Geschäftsführer Herrn Merenda, Frau Leo und weiteren Mitarbeitern von Gartner Extrusion in einem Workshop, was im Prozessablauf verbessert werden könnte. Außerdem interviewten wir einige Mitarbeiter aus Vertrieb, Arbeitsvorbereitung und Produktion zu ihren Wünschen und Ideen für die Zukunft. Schließlich entwarf das Kompetenzzentrum Augsburg zusammen mit Gartner Extrusion eine Prozesslandkarte, die Verbesserungsmöglichkeiten entlang der Wertschöpfungskette aufdeckt.
Wie sieht die Zukunft für Gartner aus?
Durch die Erweiterung des hauseigenen ERP-Systems um Prozessmodule, Logiken und Algorithmen soll eine intelligente und weitestgehend automatische Auftragsabwicklung realisiert werden. Kommt künftig eine Auftragsänderung herein, soll das System automatisch abgleichen können, ob die gewünschte Änderung noch möglich ist und diese dann auch gleich in die Produktionsprozesse einbinden. Ein weiterentwickeltes Datenmanagement bei Gartner Extrusion kann damit Schritt für Schritt die Effizienz der Prozesskette erhöhen, indem Bestände, Durchlaufzeiten und nicht-wertschöpfende Prozesse reduziert werden.
Auch in der Logistikabwicklung nach der Profilherstellung ergeben sich hierdurch Verbesserungsansätze. Eine gesteigerte Qualität bezüglich der Datenverfügbarkeit soll die direkte Verladung der Packmittel mit den abgelängten Aluminiumprofilen auf die Sattelauflieger des benachbarten Logistikdienstleiters ermöglichen. Hierdurch kann ein zusätzlicher Umschlagvorgang und die Einlagerung beim Logistikdienstleister vermieden werden. Realisiert werden soll dies – aufbauend auf aktuellen Lieferdaten im ERP-System – durch das Pull-Prinzip der klassischen Lean Production. Die davon erwartete Reduzierung von Beständen und Verringerung der Durchlaufzeit sollen ebenso Sinnbild für eine weitere Effizienzsteigerung bei Gartner sein.
Update: Effektivere Abläufe durch eine Belegungslogik für die Säge
Um einen zusätzlichen Umschlagvorgang und die Zwischenlagerung beim Logistikdienstleister zu vermeiden, wurde im Umsetzungsprojekt mit dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Augsburg eine Säge als geeigneter Ansatzpunkt identifiziert. Die Säge, die die Aluminiumprofile nach der Fertigung auf die bestellte Größe bringt, ist unmittelbar vor der Verpackung und Verladung angesiedelt. Unterschiedliche Profile und Längen erfordern hierbei verschiedene Behältertypen und -größen, die unterschiedlich gestapelt werden. Je nach Maschinenbelegungsplanung verlassen unterschiedliche Behältertypen das Sägezentrum, was oftmals zu zusätzlichen Fahrten und dem Umsortieren im Zwischenlager beim benachbarten Logistikdienstleister führt.
Aktuell sind die Containerbeladung und die Beplanung der Säge noch unabhängige Prozesse. Um die Container künftig optimal zu beladen, konzeptionierte das Kompetenzzentrum zusammen mit der IT- und Optimierungsabteilung des Unternehmens eine Programm-Logik als Erweiterung für das bestehende ERP-System. Dieses soll die Aufträge für die Säge nach Priorität des Auftrags, Liefertermin, optimaler Beladungsfolge des Lkw und Lagerbestand künftig effizienter planen. Dass die Aluminiumprofile vor dem Sägevorgang einige Tage aushärten müssen, bringt zusätzlich Komplexität in die Berechnung. Die automatisierte und verbesserte Beplanung der Säge führt später dazu, dass unter Einhaltung der Liefertermintreue das aufwändige Um- und Neubeladen der Lkw-Auflieger reduziert wird und Lagerkosten gespart werden.
Ein Roboter an der Sägeanlage stapelt die fertigen Aluminiumprofile.
Potenzialanalyse – auch was für Sie?
Bei einer Potenzialanalyse besuchen Fachleute aus dem Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ihr Unternehmen und entwickeln gemeinsam mit Ihnen individuelle Lösungsvorschläge für den ersten Schritt in die Digitalisierung. Inspirieren Sie mit Ihrer Geschichte andere Unternehmen, die ähnliche Herausforderungen meistern wollen.
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Ein Roboter an der Sägeanlage stapelt die fertigen Aluminiumprofile. © Gartner Extrusion GmbH