Case Study
DIGITALES SHOPFLOOR MANAGEMENT

Digitales Shopfloor Management

Performancesteigerung am Shopfloor

Soll jeder Mitarbeiter die Schichtplanung per Smartphone erhalten? Oder die Werksleitung bei Störungen im Produktionsfluss Lösungsvorschläge auf einem virtuellen Dashboard in Echtzeit vergleichen? Dank der verfügbaren IoT-Technologien sind diese und viele weitere Arbeitserleichterungen eines digitalen Shopfloor Managements heute leicht umsetzbar. Gerade Automobilhersteller nutzen die Chancen der Digitalisierung gerne und haben bereits unterschiedliche Systeme im Einsatz, in allen Reifegraden.

Der Haken dabei: auch innerhalb eines Konzerns harmonisieren die Systeme und Tools über die Werksgrenzen hinaus meist nicht miteinander. Eine mangelhafte „digitale Durchgängigkeit“ schafft jedoch Grauzonen für kleine Probleme und Störungen, die nicht erfasst werden und so die Wertschöpfung im Verborgenen schwächen. ROI nahm diese Herausforderung mit einem Automobilhersteller in Angriff. Das Ziel: ein „Best Practice“-Vorbild für das digitale Shopfloor Management mit zwei Werken zu schaffen, den Ansatz auf ca. 50 Werke global ausweiten und so eine optimale Vernetzung aller Shopfloor-Informationen zu erreichen.

Herausforderung

Ein Automobilkonzern möchte die Performance seines globalen Werkverbundes durch ein einheitliches, digitales Shopfloor Management steigern. Verbesserungsinitiativen sollen schneller und effizienter initialisiert, die Werke anhand einheitlicher Kennzahlen miteinander vergleichbar sein.

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ROI Lösungsansatz

Lösungen im digitalen Shopfloor Management müssen „Ready-to-Use“ für den Praxiseinsatz sein und den Mitarbeitern einen unmittelbaren Nutzen bringen. Hierfür sorgte eine agile Vorgehensweise mit täglichen „Sprints“ für Werker und IT-Programmierer.

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Lessons learned

Eine konsequente Plattformstrategie ist essentiel: unterschiedliche Werke sind nur auf Basis einheitlicher Kennzahlen und eines einheitlichen Datenmodells miteinander vergleichbar.

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Erfolgsmodell von ROI

Veränderte Anforderungen erfordern eine bewegliche Zielsetzung. Das bedeutet eine agile Vorgehensweise und höchste Flexibilität, um die Vorgehensweise im Projekt den neuen Anforderungen und Zielen jederzeit anpassen zu können.

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Zwei Pole des Leistungsspektrums als Benchmark

Um die Ausgangslage und Anforderungen in den Werken genau zu verstehen, setze ROI zu Projektbeginn am Kern der Wertschöpfung an: die Berater sprachen mit den Meistern, Schicht- und Linienführern und den Mitarbeitern an den Maschinen. So konnten sie aus deren Sicht die Arbeitsabläufe, Prozesshürden, aber auch bereits gut funktionierende Ansätze im Shopfloor Management der Standorte nachvollziehen.

Daraus ergaben sich sehr schnell sehr konkrete Ansatzpunkte für das weitere Vorgehen: zum Beispiel notierten die Mitarbeiter in einigen Werken wichtige Informationen zu Störungen, Stückzahlen oder Ausschuss noch zuerst per Hand, übertrugen sie dann in Excel-Sheets, aus denen in weiteren Stufen neue Tabellen in anderen Formaten entstanden. Der Sacharbeiter erstellte daraus einen Bericht, verteilte diesen und hängte ihn am Shopfloor aus. Dieses Vorgehen beschäftigte manche Mitarbeiter einen halben Tag damit, bereits vorhandene Informationen erneut abzutippen und zu verteilen. Ein deutlicher Kontrast zu anderen Werken, wo das Team bereits Prozess- und Objektdaten digital erfasste.

Aufgrund dieser teils erheblichen Bandbreite der Reifegrade in der Digitalisierung der Shopfloor-Prozesse beschloss das ROI-Team, einen dualen Ansatz zu verfolgen. Gemeinsam mit dem Kunden wählte es zwei Werke als „Piloten“ aus: eines, das technologisch die Nase vorn hatte und eines, das in dieser Hinsicht besonders weit zurücklag.

IoT-Plattform schafft Konnektivität und Vergleichbarkeit

Die Herausforderung bestand nun darin, eine gemeinsame Lösung zu entwickeln, die für beide Werke einen hohen Nutzen ergab. Eine Hürde dabei: Konnektivität zu schaffen ist im Einzelfall nicht das Problem – skaliert auf hunderte von Anlagen sieht das anders aus. Denn in der Realität findet sich hier immer ein anderes Datenmodell. Entsprechend stellt die laufende Informationsweitergabe über mehrere Schnittstellen hinweg eine anspruchsvolle und zeitintensive Aufgabe für Fertigungsanlagensteuerer, IT-Mitarbeiter oder IT-Programmierer dar.

Um zukünftig Anlagen einheitlich mit einem standardisierten, vergleichbaren Datenmodell anbinden zu können, überzeugte ROI das Unternehmen davon, alle Information auf einer IoT-Plattform zu sammeln und zu speichern. Alle Daten, die nun erhoben werden, sind jederzeit von der Maschine bis hoch zur Werksleitung agreggierbar. Vergleichbare Datensätze werden sofort geliefert, darin liegt der maximale Benefit für das Projekt. Auf Basis einheitlicher Kennzahlen und eines einheitlichen Datenmodells lassen sich die verschiedenen Werke auch erstmals miteinander vergleichen. Die Vertikale Integration, von der automatisierten Datenerfassung bis hin zum Berichtswesen, garantiert die notwendige digitale Durchgängigkeit. Es gibt keine Systembrüche mehr, ein Datenerfassungssystem wird nicht mehr benötigt, da alles über die Plattform läuft.

Tauglichkeitstests in der Praxis

Den Projekterfolg machte ROI davon abhängig, wie die Mitarbeiter die neu entwickelten Lösungen im Alltag nutzen. Dazu setzte das Projektteam auf eine agile Vorgehensweise: Alles was die IT betraf, ob Hardware, Smart Devices oder User Interfaces, entwickelte es in den beiden Werken in täglichen Sprints gemeinsam mit den verantwortlichen Mitarbeitern. In „weekly reviews“ präsentierte und besprach man dann die Ergebnisse in den Teams. Ein einheitliches Reportingsystem von ROI unterstützte dabei die Kommunikation zwischen den Führungskräften und den Mitarbeitern in den Werken. Dies machte Entscheidungen transparent und erlaubte es den Beratern, den Kunden-Input zeitnah zu verarbeiten. Eine Vorgehensweise, die sich im Projekt vor allem bei der Berechnung der Wertschöpfung der Anlagen als vorteilhaft erwies.

Overall Equipment Effectiveness als Referenzpunkt

In dieser Projektphase stellte die Kennzahl der „Overall Equipment Effectiveness (OEE)“ einen maßgeblichen Referenzpunkt dar: sie enthält zahlreiche Informationen über Stückzahl, Qualitätsverluste Stillstandszeiten oder Verfügbarkeiten.

Bereits nach wenigen Wochen griffen die Werker über ihren Plattform-Account auf die OEE-Daten zu und erhielten alle relevanten Kennzahlen über eine dafür entwickelte App auf dem Smartphone. Zudem konnten sie erstmals mit ihrem Smartphone direkt „in die Linien gehen“, d.h. alle notwendigen Daten einfach und verständlich visualisiert betrachten. Dies machte die Abläufe in den beiden Werken erstmals vergleichbar, Störungen und Ausfälle lassen sich seitdem einheitlich dokumentieren.

Enge Kooperation der Mitarbeiter ist entscheident

Eine enge Zusammenarbeit mit den Fachbereichen, ihren speziellen Anforderungen und den IT-Programmierern, die diese verstehen und umsetzen, ist für das Gelingen von Digital Shopfloor Management-Projekten entscheident. ROI brachte von Projektbeginn an die verantwortlichen Werker und die IT-Entwickler in einem Team zusammen und konnte so alle Prozess- und Entwicklungsschritte gemeinsam mit den Verantwortlichen abstimmen. Entsprechend kurz gestalteten sich die Abstimmungsprozesse, passende Prototypen zum Testen und ausprobieren waren in wenigen Tagen fertig. Da das Management des Kunden nun ebenfalls alle nötigen Kennzahlen zur Verfügung hatte, konnte es jederzeit unterstützend eingreifen.

Auf dem Weg zur digitalen Fabrik

Das digitale Shopfloor Management ist ein wichtiger Baustein für die digitale Fabrik, da es jederzeit zu einer Smart Factory weiterentwickelt werden kann. Hier sind dann alle Kompetenzen, Fähigkeiten und Funktionen eingebunden, die ein voll funktionsfähiges Werk benötigt. Das Projektteam wird die gewonnenen Erkenntnisse und Erfolge aus diesem Projekt auf weitere Werke des Unternehmens übertragen.