Intelligente Produktionsversorgung
Neue Chancen durch Smart Logistics

COVID-19 hat einen wunden Punkt aufgezeigt, nämlich die Fragilität der scheinbar exzellent organisierten globalen Lieferketten. Angesichts der Eindrücke von zwangsweise stillgelegten Fabriken mehren sich Stimmen, die raten, Abhängigkeiten zu verringern und die Produktion sukzessive in heimische Gefilde zurückzuholen. Damit einher geht der Gedanke, eine hohe Verfügbarkeit in der Region sicherzustellen. Erreichen lässt sich die gewünschte Reaktionsfähigkeit mithilfe smarter Automatisierungskonzepte. Parallel zur Prozesssicherheit steigt die Durchsatzleistung und es lassen sich Effizienzgewinne erzielen, die auch unter Nachhaltigkeitsaspekten überzeugen. Unverzichtbar für diesen Ansatz ist eine möglichst voll automatisierte Datennutzung mit einer Industrie 4.0 fähigen Software, etwa via SAP Manufacturing Execution System (SAP MES). Auch Themen wie eine direkte Maschinenanbindung per SAP PCo und die OEE-basierte Messung der Gesamtanlageneffektivität sind im Kontext einer intelligenten Produktionsversorgung von Relevanz.

Beschaffungs- und Produktionsstrategien im Umbruch?

Hat Outsourcing ausgedient? Dazu wird es in ganzer Breite gewiss nicht kommen. Dennoch hat die durch den SARS-CoV-2-Erreger verursachte Krise offenbart, dass die (teilweise) Verlagerung der Produktion, speziell nach Übersee und Fernost, ein signifikantes Maß an Abhängigkeit bedeutet. Bei parallel zu verzeichnendem Auftragsrückgang stockten die Liefer- bzw. Versorgungsketten, sodass noch vorhandene Bestellungen nur schwer bis gar nicht weiter abgearbeitet werden konnten. Resilienz sieht anders aus! Unternehmen, die teils bereits Jahre vor der Krise auf Insourcing setzten, begründen diesen Schritt aber auch damit, dass die gewünschte Qualität an ausländischen Produktionsstandorten nicht immer gewährleistet war bzw. von vertraglich gebundenen Lieferanten nicht erbracht werden konnte.

Perspektivenwechsel: Es gibt allerdings auch Argumente, die weiterhin für eine globale Arbeitsteilung sprechen. Hinzu kommt, dass es unrealistisch ist, vorhandene Strukturen innerhalb kurzer Zeit massiv verändern zu wollen. Umso eminenter ist eine durchgängig vereinheitlichte, schnittstellenminimierte IT-Architektur auf Basis von Standardsoftware. So ist es beispielsweise mithilfe des Produktionssteuerungssystems SAP MES (SAP Manufacturing Execution System) möglich, die Fertigungsqualität standortübergreifend selbst in die Hand zu nehmen.

Insourcing vs. Outsourcing? Pauschale gültige Empfehlungen können nicht gegeben werden. In die Überlegungen einbezogen werden sollte auf jeden Fall, dass Insourcing unter Umständen damit einhergeht, die Lagerbestände am heimischen Sitz oder an Orten in der umliegenden Region deutlich erhöhen zu müssen.

Variantenvielfalt und „Big Data“ sind beherrschbar!

Eine weitere Herausforderung für produzierende Betriebe ist der anhaltende Trend zu immer kleineren Losgrößen. Kunden nehmen das Angebot, Produkte individuell an ihre speziellen Wünsche anzupassen, gerne an. Das Problem: Mit wachsender Variantenvielfalt steigt die Komplexität. Diese Prozesse zu beherrschen sowie stetig neue Abläufe zu implementieren und in ihrer Gesamtheit kontrolliert und effizient zu steuern, ist eine Herkulesaufgabe, die ohne Unterstützung durch eine hochleistungsfähige, integrierte IT nicht lösbar ist. Sie versetzt Anwender zudem in die komfortable Lage, die mit der Digitalisierung einhergehende Datenflut in richte Kanäle zu leiten und gewinnbringend aufzubereiten.

Zu treffende Entscheidungen sind keinem langatmigen Auswertungsprozess inklusive etwaiger Wirrungen unterworfen, sondern können auf Grundlage von zur Verfügung stehenden intelligenten Informationen auf schnellstem Wege verlässlich getroffen werden. Dies ist zum Beispiel dann wichtig, wenn die Produktbeschaffenheit zu ändern ist oder Produktionssysteme in Krisenzeiten kurzzeitig auf neue Anforderungen zu trimmen sind. Auch das Thema „Künstliche Intelligenz“ (KI) gewinnt in diesem Zusammenhang an Bedeutung. Das kommt nicht von ungefähr, denn klug genutzt ist das freizusetzende Leistungsreservoir beachtlich.

Volle Integration der Produktionstechnik

Als integrierter Bestandteil von SAP Manufacturing Execution (SAP ME) dient SAP Plant Connectivity (SAP PCo) der direkten Maschinenanbindung und ermöglicht eine automatisierte Erfassung von Anlagenzuständen und Stückzahlen. Damit schaffen Sie die Voraussetzungen für Industrie 4.0-konforme Fertigungsstrukturen. SAP PCo fungiert quasi als Gateway zwischen der Produktionsebene (Shop Floor) und dem SAP ERP bzw. S/4HANA oder SAP EWM (SAP Extended Warehouse Management). Zielsystem kann aber auch die SAP Cloud IoT-Plattform sein. Damit erfolgt der bidirektionale Online-Datenaustausch ohne Zeit- und Informationsverlust in einem vereinheitlichten Sprachformat. Das Tool verfügt zudem über eine Agenteninstanz sowie Benachrichtigungsfunktionen zwecks Überwachung von Quellelementen und Tags. Ihr Vorteil: Sie können stets zeitnah reagieren und Ihre Produktionsprozesse flexibel an tagesaktuelle Erfordernisse anpassen.

Weitere Effektivitätssteigerungen erreichen Sie durch die Nutzung und automatisierte Auswertung von Kennzahlen (KPI = Key Performance Indicator) nach den SAP ME-basierten OEE-Prinzip (OEE = Overall Equipment Effectiveness, deutsch = Gesamtanlageneffektivität). Die Anlagenverfügbarkeit lässt sich, unterstützt durch ein detailliertes Reporting, jederzeit online nachverfolgen. So haben Sie den Durchsatz, den Rüstgrad, den Belegungszustand sowie Auftragsdaten und Schichtinformationen kontinuierlich im Blick. Sie sind somit in der Lage, ad hoc auch Verlustquellen zu identifizieren, die sich kontraproduktiv auf die gewünschte Effektivität auswirken. Gleichzeitig unterstützt Sie der OEE-Indikator dabei, geeignete Maßnahmen zielsicher abzuleiten und deren Wirksamkeit zu überprüfen.

KI-unterstütztes, integriertes Qualitätsmanagement

Eine weitere Option, die Fertigung smarter und nachhaltiger auszurichten ist die IGZ-Innovation ASSEMBLY BY MOTION® für SAP ME (SAP Manufacturing Execution). Durch Anwendung dieses eigenentwickelten IGZ Best Practice profitieren Sie von einer patentierten, vollständig in SAP integrierten Montagelösung, die auf Gestensteuerung beruht. Dem Werker werden digitale Anweisungen übermittelt, die in sukzessive sicher durch den Produktionsprozess leiten. Die Steuerung erfolgt direkt aus SAP ME heraus. Arbeitsschritte werden per Geste quittiert. Damit ist dem System auch bekannt, ob die richtigen Komponenten entnommen und korrekt verbaut worden sind. Weiter unterstützt wird die Validierung der Montagevorgänge durch eine auf künstlicher Intelligenz (KI) basierende Kamera, die unter anderem Seriennummern, Barcodes und Texte erfasst und dokumentiert. Fehler werden minimiert, das fördert die Motivation auf Mitarbeiterebene, steigert die Produktivität und hilft Verschwendung – im wahrsten Sinne auf ganzer Linie – zu vermeiden!

Sichere Produktionsversorgung per Routenzug

Aber die internen Lieferketten lassen sich noch weiter optimieren. Auch der Prozess der Bereitstellung von Bauteilen an den Montagestationen bietet vielfältige Chancen für Verbesserungen. Inwieweit sich der Einsatz automatisierter Transportsysteme (AGV, FTS) rechnet, ist im Einzelfall zu prüfen. Höchst zuverlässig arbeiten aber auch die „guten, alten“ Routenzüge (Milk-Run), die sich konventionell manuell, in neuerer Bauart aber auch automatisch bestücken lassen. Sie versorgen die Produktion wahlweise gemäß JIT (Just-in-Time) oder JIS (Just-in-Sequence) mit Komponenten und weiterem Zubehör. Bestände im Fertigungsumfeld werden minimiert und Stapler verschwinden aus dem Bild, sodass weniger Unfälle verzeichnet werden müssen. Eine wegeoptimierte Beladung reduziert darüber hinaus innerbetriebliche Transporte und verhindert Leerfahrten. 

Effizient organisieren lässt die Nachschubsteuerung durch Integration eines intelligenten Routenzugsystems mit SAP Extended Warehouse Management (SAP EWM). Über einen Monitor können sämtliche Abrufe und Touren fortlaufend überwacht und gesteuert werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch bei erhöhter Frequenz das Material in exakt der richtigen Menge zur gewünschten Zeit – ggf. auch vorkommissioniert – am Verwertungsplatz bereitsteht. Darüber hinaus bedienen fahrerlose Transportsysteme (FTS) vermehrt den Aktionsradius von Routenzügen, indem sie autonom zwischen dem Lager und den Montagelinien verfahren. Auch diese lassen sich nahtlos in SAP Standardsoftware einbinden.

Produktionslogistik 4.0

Effizienz und Nachhaltigkeit sind elementar für eine gelungene Betriebswirtschaft. Was logisch klingt, ist ein stetiger Prozess nach dem Prinzip einer kontinuierlichen Verbesserung. Nicht zuletzt die Corona-Pandemie, die in der Industrie schwere Spuren hinterlassen hat, verdeutlicht, wie wichtig skalierbare Systemlösungen in der Produktion sind – weiter unterstützt durch ein intelligentes Beschaffungs- und Logistikmanagement. Realisieren lässt sich dies ausschließlich mithilfe eines durchgängig automatisierten Informationsflusses. Er schafft Transparenz, gibt verlässlich Einblick in den Produktionsfortschritt und sichert die gewünschte bzw. von den Kunden eingeforderte Qualität. Überflüssige Transporte und nicht wertschöpfende Handlungsaktionen werden eliminiert, Emissionen verringert und Ressourcen geschont. Produktionssteuerungssysteme wie SAP MES (SAP Manufacturing System), die im Idealfall direkt mit der Lagerverwaltung z.B. mit SAP EWM (SAP Extended Warehouse Management) interagieren bzw. kommunizieren, bilden die Basis für ein derartiges Engagement. Bei der Einführung oder Migration auf die Standardsoftware kommen vermehrt Templates zum Einsatz. In dieser Designvorlage sind relevante Unternehmensprozesse bereits umfänglich abgebildet, sodass der Aufwand beim Rollout auf weitere Niederlassungen kosteneinsparend vereinfacht wird. Das funktioniert sowohl auf regionaler als auch globaler Ebene!