Fabrikautomatisierung: Dem Muda auf der Spur

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Mit seiner Simulationssoftware Fastsuite will Cenit die Fabrikautomatisierung nachhaltiger machen. In Folge sollen Unternehmen in der Lage sein, ihren personellen und materiellen Ressourceneinsatz zu optimieren.

In Sorge um Umweltzerstörung und Klimaerwärmung verlangen immer mehr Menschen nach mehr „Green“ in den Produkten. Auch die Politik reagiert mit entsprechenden gesetzlichen Regelwerken und zwingt die Wirtschaft zum Handeln. Der daraus entstandene Begriff „Nachhaltigkeit“ lässt auch heute noch viel Raum für Interpretationen. Wichtig ist jedoch, zu verstehen, dass Nachhaltigkeit nicht ausschließlich im Bereich des Umweltschutzes verortet werden darf. Vielmehr müssen auch wirtschaftliche und soziale Bereiche betrachtet werden. Trotz aller Schwierigkeiten bei einer konkreten Mess- und Bewertbarkeit lässt sich Nachhaltigkeit mit den Mitteln der Digitalisierung in allen Unternehmensprozessen und der Fabrikautomatisierung verankern. Treiber hierfür sind Mitarbeiterbindung, Prozesseffizienz und Innovationsfähigkeit.

Fabrikautomatisierung: Von der Wiege bis zur Bahre

Für Cenit ist die „nachhaltige Digitalisierung“ nicht neu. In einer Vielzahl von Kundenprojekten arbeitet man Jahren an Themen, die man heute mit dem Label „Nachhaltig“ versehen würde. So etwa bei der Implementierung von Lösungen auf Basis der 3D Experience Plattform oder bei Fastsuite, Cenits eigener Lösung für die Digitale Fabrik. Künftig wollen die Experten jedoch intensiver als bisher und gemeinsam mit den Kunden jene Schätze heben, die in den Daten stecken – quasi für eine bessere Welt. Es geht darum, Potenziale für eine „bessere“ Produktentstehung und für eine „bessere“ Betriebsphase der Produkte zu identifizieren – etwa im Sinne einer Kreislaufwirtschaft nach dem Motto: Von der Wiege bis zur Bahre und zurück mit mini­malen Ressourcenverbrauch.

Als die erste Optimierungswelle anrollte

Nachhaltigkeit verlangt nach einer strategischen Denke, um Ziele möglichst schnell, aber mit wenig Aufwand zu erreichen. Mit konventionellen Wasserfallmodellen kommt man da nicht mehr weit: In der Ausgangssituation, sei es, ein neues Produkt zu schaffen, oder dafür ein neues Werk oder vielleicht auch nur eine neue Fertigungslinie zu planen, liegt meist nur ein grobes Verständnis von der Zielsituation vor. Den genauen Plan mit klar definierten Einzelschritten gibt es nicht mehr. Vielmehr sind Iterationsschleifen von Maßnahmen notwendig, die permanent überprüft werden müssen. Wie aber lässt sich überprüfen, dass man sich immer noch in Richtung Ziel bewegt, nicht ins Abseits, obwohl sich das Ziel in Zeiten von VUCA (Volatility, Uncertainty, Complexity und Ambiguity) auch selbst bewegt?

Hier kommt die Digitalisierung ins Spiel, mit der sich die Planungssicherheit auf eine höhere Stufe heben lässt. Entscheidend ist, die verschiedenen Ziel-Szenarien so präzise und so vollständig wie möglich digital abzubilden und schließlich durchzuspielen („simulieren“). Bei der Umsetzung einer Strategie geht es schließlich darum, zu hinterfragen, ob die angenommenen Randbedingungen nach wie vor ihre Gültigkeit haben. Ist die Supply-Chain resilient genug? Sind die Kosten für die benötigten Rohstoffe noch in einem kalkulatorischen Rahmen? Vereitelt eine höhere CO2-Bepreisung nicht die Rentabilität der Herstellung? Die konsequente Analyse von Daten aus Projekten der Vergangenheit hilft, die Zukunft sicher vorauszuberechnen. Das ist Teil des Kalküls „nachhaltige Digitalisierung“ von Cenit.

Fabrikautomatisierung: Produktion ohne Verschwendung

Der etwas in die Jahre gekommene Begriff „Digitale Fabrik“ kann als Synonym verstanden werden für das, was man heute als den Digitalen Zwilling bezeichnet: ein virtuelles 1:1-Abbild des realen Shopfloors mit seinen Maschinen und Arbeitsabläufen. Damit verbunden ist der Anspruch auf vollständige Transparenz, um im Sinne von Lean-Production-Ansätzen jeglicher Art von Verschwendung oder sinnlose Tätigkeiten (aus dem Japanischen: „Muda“) auf die Spur zu kommen, diese auszumerzen und die Gesamtsituation gezielt zu verbessern. Muda hat im Shopfloor viele Ursachen und die Antwort von Cenit darauf lautet „Sustainable Factory Automation“ durch die (Offline-) 2D/3D-Programmierung mit Fastsuite. Damit ist die Software ein wichtiger Baustein zur Umsetzung von mehr ganzheitlich betrachteter Nachhaltigkeit.

Muda entsteht zum Beispiel dadurch, dass sich ein Werker verletzt, weil ein Roboter falsch programmiert wurde: das Band steht still, der Betrieb kann nicht liefern und die Erklärungsnot gegenüber dem Auftraggeber ist groß. Muda kann aber auch bedeuten, dass die Taktzeiten der einzelnen Prozessschritte nicht optimal aufeinander abgestimmt sind, was zu unnötigen Lastspitzen beim Energiebedarf führt. Fastsuite kann auch genutzt werden, um bei einer neuen Fabrikanlage den Energiebedarf insgesamt zu minimieren.

Mitarbeiterzufriedenheit steigern

Cenits Ansatz für Fabrikautomatisierung „Sustainable Factory Automation“ garantiert die Verfügbarkeit aller Ressourcen in der Produktion sowie Flexibilität, Skalierbarkeit und Risikominimierung. Aber auch Wertschätzung den Mitarbeitern gegenüber. Man könnte meinen, letztgenanntes Argument sei aus der Luft gegriffen, schließlich habe der vermehrte Einsatz von Software doch das Ziel, sich unabhängiger von den eigenen Mitarbeitern zu machen. Doch das Gegenteil ist der Fall: Fastsuite stellt sicher, dass die Mitarbeiter werthaltige Tätigkeiten verrichten können und deren Zufriedenheit steigt.

Tête-à-Tête zwischen Mensch und Roboter

Noch spannender wird es, wenn ein Cobot gemeinsam mit einem Werker an einem Strang ziehen soll. Fastuite sorgt – offline, damit die Fertigungszelle weiterhin produktiv genutzt werden kann – für das optimale Tête-à-Tête zwischen Mensch und Roboter. Online-Teaching passt nicht mehr in eine Zeit, die nach mehr Nachhaltigkeit ruft. Von der ersten Layout-Validierung bis zur virtuellen Inbetriebnahme, in jeder dieser Phasen kommt Fastsuite Edition jeder Art von Muda auf die Spur und sichert damit nachhaltig den Unternehmenserfolg.

Der Autor Dr. Bernhard Valnion ist freier Fachjournalist.

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