Welchen Prozess Sie zuerst automatisieren sollten
Von DBR77 Team · Veröffentlicht am · Aktualisiert am
Der beste erste Prozess für die Automatisierung ist repetitiv und stabil, läuft mit gleichmäßiger Menge in mehr als einer Schicht, verursacht ein Problem, das das Werk bereits spürt (einen Engpass, schweres Heben, Qualitätsreklamationen), lässt sich mit echten Zahlen beschreiben und ist klein genug für ein Budget und einen Verantwortlichen. Selten ist es das sichtbarste Projekt im Werk. Um ihn zu finden, erstellen Sie eine lange Liste aus der Fertigung, bewerten jeden Kandidaten nach sechs Kriterien, streichen die, die grundlegende Prüfungen nicht bestehen, und bestätigen den Sieger mit Daten, bevor Sie Lieferanten um Angebote bitten.
Was das erste Projekt leisten muss
Ein erstes Automatisierungsprojekt hat zwei Aufgaben. Es muss sich aus eigener Kraft amortisieren, und es muss dem Werk beibringen, wie man Automatisierung einkauft und betreibt. Die zweite Aufgabe wird leicht unterschätzt. In der McKinsey-Umfrage unter Industrieführungskräften nannten 61 Prozent fehlende Automatisierungserfahrung als Hürde für die Einführung. Im ersten Projekt wird diese Erfahrung aufgebaut: ein Briefing schreiben, Angebote vergleichen, FAT und SAT durchführen, die Instandhaltung schulen.
Deshalb rät die NIST Manufacturing Extension Partnership in ihrem Leitfaden Automation 101, mit „etwas, auf dem Sie aufbauen können“ zu beginnen und mit den monotonen, schmutzigen, schwierigen und gefährlichen Aufgaben, die niemand machen will. Ein klarer erster Erfolg macht die Freigabe des zweiten Projekts leichter, ein holpriger Start erschwert jedes spätere.
Erstellen Sie eine lange Liste aus der Fertigung
Beginnen Sie mit fünf bis zehn Kandidaten. Gute Orte zum Suchen:
- Engpässe, also Arbeitsplätze, auf die die Linie an Spitzentagen wartet
- Überstunden und Zusatzschichten, mit denen das Werk Rückstände aufholt
- schwere oder unhandliche Arbeit: Palettieren, Sackhandling, Maschinenbeschickung, Heben über Schulterhöhe
- der Arbeitsplatz, den neue Leute als Erstes verlassen
- die Stellen, an denen Ausschuss, falsche Etiketten oder Kundenreklamationen entstehen
- innerbetriebliche Transportrouten, auf denen Bediener Wagen schieben oder Stapler zwischen festen Punkten fahren
Fragen Sie neben den Führungskräften auch Schichtführer und Instandhaltung, denn sie wissen, welcher Arbeitsplatz die Linie stoppt und warum. Wo Maschinen bereits Steuerungen haben, zeigen ein paar Wochen Maschinendaten die echten Taktzeiten und Stillstandsgründe besser als Meinungen. Die ersten 30 Tage IoT in einer Brownfield-Fabrik beschreibt, wie Sie sie erfassen.
Bewerten Sie die Kandidaten
Bewerten Sie jeden Kandidaten nach sechs Kriterien mit 1 bis 5 Punkten. In jeder Zeile ist mehr besser.
| Kriterium | 1 Punkt | 5 Punkte |
|---|---|---|
| Wiederholung und Stabilität | Arbeitsweise schwankt je nach Schicht, viele Ausnahmen | Gleiche Aufgabe in jedem Zyklus, schriftliche Standardarbeit |
| Menge und Schichten | Geringe Menge, eine Schicht | Gleichmäßige Menge, zwei oder drei Schichten |
| Leidensdruck | „Wäre schön“ | Engpass, Verletzungen oder Reklamationen, die das Werk bereits erfasst |
| Verfügbare Daten | Keine Taktzeiten, keine Produktdaten | Taktzeiten, Mengen, Produktabmessungen und Gewichte liegen vor |
| Schnittstellen | Viele Maschinen und IT-Systeme anzubinden | Ein oder zwei einfache Signale zur Linie |
| Größe | Braucht Freigabe der Geschäftsführung und ein neues Gebäude | Passt in ein Budget, zu einem Verantwortlichen, in einen Bereich |
Bevor Sie die Punkte addieren, führen Sie drei K.-o.-Prüfungen durch. Wird sich der Prozess bald ändern (neues Produkt, neue Verpackung, Linienumzug)? Ist er heute instabil? Gibt es niemanden, der ihn verantworten wird? Ein „Ja“ auf eine dieser Fragen streicht den Kandidaten vorerst. Was zuerst zu beheben ist, zeigt Wann Sie nicht automatisieren sollten und Abwarten die bessere Wahl ist.
Illustratives Beispiel: Ein Metallteilewerk mit 400 Beschäftigten bewertet drei Kandidaten. Das Palettieren am Linienende von zwei Verpackungslinien erreicht 26 von 30 Punkten: sehr repetitiv, drei Schichten, schweres Heben, Daten vorhanden, ein Signal von der Linie. Die Beschickung von CNC-Maschinen mit 14 Teilenummern in kleinen Losen erreicht 19, vor allem wegen der Varianten und Umrüstungen. Die visuelle Endkontrolle lackierter Teile erreicht 21: Der Leidensdruck ist hoch, aber niemand hat aufgeschrieben, was als Fehler gilt. Das Palettieren kommt zuerst. Die Kontrolle wird ein Kandidat für das zweite Projekt, sobald es den Fehlerkatalog gibt.
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Prüfen Sie den Sieger mit Daten, bevor Sie sich festlegen
Die Bewertung sagt Ihnen, wo Sie hinschauen sollten. In einer verketteten Linie ist der offensichtliche Arbeitsplatz nicht immer der Engpass, deshalb sollten Sie vor der Festlegung bestätigen, wo der Verlust entsteht.
Ein Kunststoff-Spritzgießwerk in Zentralpolen, das Komponenten für Haushaltsgeräte herstellt, prüfte die Automatisierung eines Teils seiner Abläufe. Das Werk hat über 200 Beschäftigte, arbeitet in drei Schichten und umfasst 20.000 m², darunter ein Lager mit 8.000 m². Es erstellte in DBR77 DT einen digitalen Zwilling eines ausgewählten Werksbereichs mit Materialflüssen und Tätigkeitszeiten und verglich alternative Automatisierungsvarianten, jeweils mit einer Wirtschaftlichkeitsanalyse.
Die Simulation zeigte den Engpass bei einem manuellen Prozess des ersten Bedieners: 90 Sekunden Tätigkeit und 98 Sekunden Warten. In der Simulation erhöhte der Ersatz dieses Bedieners durch ein autonomes Transportfahrzeug die Effizienz um über 100 %. Die Variantenanalyse für den Bereich dauerte wenige Tage. Mit dem Zielkonzept für die Transportautomatisierung in der Hand konnte das Werk auf dem DBR77 Marketplace effizient einen Technologieanbieter auswählen. Die ganze Geschichte steht in der Fallstudie.
Der erste Bediener wartete mehr als die Hälfte der Zeit, und das wurde erst sichtbar, als statt eines einzelnen Arbeitsplatzes der gesamte Materialfluss modelliert wurde.
Fallen bei der Wahl des ersten Prozesses
Das Prestigeprojekt. Die sichtbarste Linie zieht Sponsoren an, aber auch ausufernden Umfang und Zuschauer. Heben Sie sie sich auf, bis das Team ein Projekt hinter sich hat.
Das schwierigste Problem. Der Prozess mit den meisten Varianten, den engsten Toleranzen oder der schlechtesten Qualität ist verlockend, weil er am meisten schmerzt. Dort scheitert ein erstes Team aber auch am ehesten.
Mit der Technik beginnen. „Wir wollen einen Cobot“ oder „wir wollen ein FTS“ wählt die Antwort vor der Frage. Wählen Sie den Prozess und lassen Sie dann die Lieferanten Vorschläge machen.
Die ganze Halle auf einmal. Ein Plan, der zehn Arbeitsplätze umfasst, braucht zehn Datensätze, viele Freigebende und ein Budget, das schwer zu vertreten ist.
Von der Wahl zum Projekt
Sobald der Kandidat gewählt ist, machen Sie daraus etwas, das Lieferanten bepreisen können. Schreiben Sie einen Absatz, der das Problem und das Ziel nennt. Erfassen Sie die Ausgangsbasis: Mengen pro Schicht, aktuelle und Ziel-Taktzeit, Produkte mit Abmessungen und Gewichten, Varianten, Fläche, vorhandene Maschinen und Steuerungen. Benennen Sie den Verantwortlichen und die Freigebenden.
Ziehen Sie dann die Grenze des Umfangs mit Den Umfang eines Automatisierungsprojekts festlegen, ohne sich zu verzetteln und schreiben Sie das Briefing mit Wie Sie ein Briefing schreiben, das Integratoren kalkulieren können.
Wie der DBR77 Marketplace hilft
Die Ausgangsbasis, die Sie für die Bewertung erfasst haben, geht direkt in eine Technology Challenge auf dem DBR77 Marketplace, deren geführtes Formular mit betrieblichen Annahmen wie Schichten, Bedienern und Taktzeit endet. DBR77-Experten prüfen die Challenge vor der Veröffentlichung, und Integratoren aus einem Netzwerk von mehr als 800 Technologieanbietern und Integratoren antworten zuerst mit Konzepten, später mit Angeboten. Wenn Sie vor der Veröffentlichung prüfen möchten, wo der Engpass liegt, modellieren Sie den Materialfluss in DBR77 DT, wie es das Werk im Beispiel oben getan hat.
Häufige Fragen
Sollte das erste Projekt das mit der schnellsten Amortisation sein?
Nicht unbedingt. Ein Projekt mit schneller Amortisation auf dem Papier und vielen Unbekannten kann scheitern. Ziehen Sie deshalb eine etwas langsamere Amortisation bei einem stabilen, gut beschriebenen Prozess vor.
Wie viele Kandidaten sollten wir bewerten?
Fünf bis zehn reichen. Bei weniger verpassen Sie vielleicht eine gute Option. Bei mehr wird die Übung zur Studie.
Was, wenn zwei Kandidaten gleich viele Punkte haben?
Nehmen Sie den mit den besseren Daten und weniger Schnittstellen. Er lässt sich leichter beschreiben, anbieten und abnehmen.
Fazit
Erstellen Sie die lange Liste mit Schichtführern und Instandhaltung, bewerten Sie die Kandidaten und streichen Sie alle, die an den K.-o.-Prüfungen scheitern. Bestätigen Sie den Kandidaten mit der höchsten Punktzahl mit Daten und schreiben Sie dann das Briefing für diesen einen Arbeitsplatz.
Beginnen Sie mit einem Arbeitsplatz
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Quellen
- McKinsey & Company, Unlocking the industrial potential of robotics and automation, 2023 (Umfrage durchgeführt im August 2022)
- NIST Manufacturing Extension Partnership, Automation 101: How to Plan for a Successful Implementation, 2024
- DBR77, Case study: Development of an automation concept, 2024