Wie Metallbauer ihren Informationsfluss automatisieren können

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Anmerkung des Herausgebers: Das Folgende basiert teilweise auf mehreren Webcasts, darunter „Wie Sie Ihr Fertigungsunternehmen zukunftssicher machen“, verfügbar auf TheFabricator.com und präsentiert von Andy Pickard, Senior Solutions Consultant bei Aptean.

Die pünktliche Lieferung ist seit Jahren eine Herausforderung in der Lieferkette für gefertigte Metallteile. Der Lieferketten- und Arbeitskräftemangel hat in den letzten Jahren das Feuer durch verspätete Lieferungen weiter angeheizt, aber in Wahrheit hat dieses besondere Feuer nie aufgehört zu schwelen. Die Branche steht vor einer harten Wahrheit: Oftmals stimmt das, was im Zeitplan geplant ist, nicht mit dem überein, was letztendlich geschieht. Zwischen der Auftragsannahme und der endgültigen Lieferung geht etwas schief.

Manche geben dem Zeitplan vielleicht die Schuld, aber die Planungsmethode selbst ist nur ein Teil des Gesamtbildes. Dieser Zeitplan muss auf genauen Daten basieren. Müll rein, Müll raus, wie man so schön sagt. Dennoch ist es nicht so, dass Hersteller ihre Planung absichtlich auf der Grundlage schlechter Daten oder naiver Annahmen planen. Ein großer Teil des Problems hängt mit der schieren Menge an Informationen zusammen, die innerhalb der Lieferkette für gefertigte Metallprodukte übermittelt werden. Jede Störung führt zu E-Mails und Telefonanrufen, da die Menschen auf unerwartete Nachrichten reagieren. Material oder zugekaufte Komponenten sind verspätet. Bestimmte Plattenbestände sind derzeit einfach nicht verfügbar. Jemand ist nicht in der Abteilung für Abkantpressen erschienen. Der Wärmebehandler gibt unsere Teile zu spät zurück. Und so beginnt das Gerangel.

Wenn viele Betriebe analysieren, warum Aufträge zu spät kamen, und sich dabei auf die gemeldeten Abweichungen zwischen geschätzten und tatsächlichen Abweichungen innerhalb des ERP-Systems (Enterprise Resource Planning) des Unternehmens beziehen, finden sie Kommentare wie „Fehlendes Material“ oder „Mitarbeiter nicht verfügbar“. Diese Probleme hängen nicht direkt mit der Maschinenleistung zusammen. Eine schnellere Maschine lässt weder benötigtes Material noch einen qualifizierten Bediener auf magische Weise erscheinen.

Das Kernproblem betrifft Informationen und nicht zuletzt die Art und Weise, wann diese Informationen übermittelt werden – sowohl zwischen als auch innerhalb von Unternehmen in der Lieferkette der Metallverarbeitung. Heutzutage kann die Digitalisierung von Arbeitsabläufen einen echten Unterschied machen. So wie Nacharbeiten in der Werkstatt verschwenderisch sind, so ist es auch eine verpasste E-Mail oder eine unbeantwortete Voicemail-Nachricht. Wie der Teilefluss in der Fertigung ist auch der Informationsfluss im gesamten Unternehmen heute reif für die Automatisierung.

Bei den meisten Metallverarbeitern handelt es sich um Betriebe mit einem hohen Produktmix, von denen viele unterschiedliche Branchen bedienen. Die Diversifizierung der Einnahmen sorgt für ein robustes Unternehmen, das in der Lage ist, die Höhen und Tiefen bestimmter Märkte zu überstehen, kann aber auch dazu führen, dass die Nachfrage inkonsistent und schwer vorhersehbar ist.

Um den Kundenbedürfnissen gerecht zu werden, müssen Hersteller agil sein und in der Lage sein, je nach Bedarf die Produktion hoch- und herunterzufahren, um den Anforderungen verschiedener Märkte gerecht zu werden. Es kann ein ziemlicher Jonglierakt sein, und bei den meisten Operationen können nur eine begrenzte Anzahl von Bällen in der Luft gehalten werden. Als die Nachfrage im Jahr 2022 wieder stark anstieg, verbrachten viele Betriebe tatsächlich die meisten Tage damit, die täglichen Anforderungen zu erfüllen, und hatten keine Zeit mehr, sich das Gesamtbild anzusehen.

Ein Fehler, den viele machen, besteht darin, verschiedene betriebliche Pannen als isolierte Probleme zu betrachten. Anschließend kaufen sie eine Maschine oder Softwareplattform, um dieses Problem zu lösen, bedenken jedoch nicht, wie sich diese eine Änderung auf alles andere im Büro und in der Werkstatt auswirkt. Dieser Ansatz führt häufig dazu, dass ein kompliziertes Netzwerk von Systemen entsteht, die integriert werden müssen. Um dies zu vermeiden, sollten Hersteller von Anfang an das Gesamtbild betrachten und Softwareplattformen in Betracht ziehen, die durchgängige Einblicke bieten.

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein Lieferant einer gekauften Komponente einen Mangel hat; Das Unternehmen ist nicht in der Lage, die Komponente zu liefern, wenn die Montageabteilung eines Herstellers sie benötigt. Solche Veranstaltungen zeigen die Vorzüge der schlanken Fertigung und stellen sicher, dass Arbeitsplätze schnell von einem Arbeitsplatz zum nächsten wechseln. Je schneller der Fluss und je weniger Arbeit in Arbeit (WIP) zwischen den Fertigungsschritten ist, desto kürzer ist die Vorlaufzeit, was bedeutet, dass Planer Aufträge näher an ihrem Fälligkeitsdatum an die Fertigung freigeben können. Wenn es also zu einem unerwarteten Engpass kommt, können die Planer die Freigabe der Arbeit aufschieben, da keine Ressourcen für die Bearbeitung von Aufträgen aufgewendet werden, die aufgrund von Problemen in der Lieferkette möglicherweise monatelang nicht ausgeliefert werden können.

Dennoch ist die Konzentration auf interne Prozesse nur die halbe Miete. Aufgrund der Art und Weise, wie Menschen Informationen organisieren und übermitteln, kommt es manchmal zu Missgeschicken. Ein Planer oder Einkäufer gibt Eingaben in Excel-Tabellen ein, sendet E-Mails und hinterlässt Voicemails, um Bestellungen zu überprüfen. Wenn jemand vergisst, eine E-Mail zu senden oder eine Voicemail abzurufen, kann dies zu einem großen Produktionsproblem führen.

Heutzutage interagieren einige Unternehmen mit Kunden und Lieferanten über Online-Anbieterportale. Häufiger geht es jedoch darum, bestimmte Kommunikationsaufgaben zu automatisieren. Beispielsweise sendet ein System fünf Tage vor der Lieferung eines Teils oder Sondermaterials eine E-Mail. Wenn sich etwas ändert, können Mitarbeiter per E-Mail reagieren, Informationen wie Bestellungen oder Arbeitsaufträge manuell aktualisieren oder sogar benutzerdefinierte Systeme erstellen, die automatisch auf neue Informationen reagieren können. Beispielsweise kann eine verspätete Lieferung bestimmter Hardware automatisch eine Bestellung bei einem alternativen Anbieter auslösen.

Automatisierte E-Mails können auch die Kommunikation mit externen Dienstleistern wie Wärmebehandlern und Pulverbeschichtern sowie mit Kunden optimieren. Natürlich werden Kunden frustriert sein, wenn sie eine automatisierte E-Mail erhalten, die ihnen mitteilt, dass ihre gefertigten Teile verspätet sein werden, aber sie werden noch frustrierter sein, wenn sie erst in letzter Minute davon erfahren, nur weil jemand vergessen hat, eine zu senden Email.

Software kann dabei helfen, diese Bürokommunikationsaufgaben zu automatisieren. Die Nachricht über einen Engpass vorgelagert in der Lieferkette löst sofort eine E-Mail an die Kunden aus. Über die Webschnittstellen des Anbieters könnten sogar Maßnahmen veranlasst werden, beispielsweise die Änderung einer Bestellmenge. Durch eine solche Automatisierung entfällt nicht die Notwendigkeit eines Folgeanrufs – die persönliche Note ist immer noch von großer Bedeutung –, aber sie stellt sicher, dass jeder die Informationen hat, die er braucht, wenn er sie braucht.

Auch gute Einkaufspraktiken, wie die Diversifizierung der Lieferantenbasis und die Zusammenarbeit mit Kunden bei der Erstellung genehmigter Lieferantenlisten mit Beschaffungsalternativen, tragen zur Situation bei. Hersteller, die sich bei Metallen und Komponenten aus bestimmten geografischen Regionen nur auf eine kleine Anzahl von Lieferanten verlassen, sind einem erhöhten Risiko ausgesetzt.

Auch hier spielt eine gute Bestandsverwaltung eine Rolle, die häufig die Verfolgung des Materials vom Lieferanten über den gesamten Herstellungsprozess beinhaltet. Während der Pandemie bekamen Hersteller ohne gute Material- und Komponentenrückverfolgbarkeit den Schmerz zu spüren. Die Produktion wurde gestoppt und wieder aufgenommen, sobald Material verfügbar wurde, oft ohne oder ohne Vorankündigung. Bestandsdaten in Echtzeit können dabei helfen, die Auswirkungen von Problemen und Störungen abzumildern. Wenn ein Lieferant Sie im Stich lässt, sollten Sie sofort sehen können, welche Bestellungen betroffen sind, und dann die notwendigen Maßnahmen ergreifen können.

Auch die Führung von Anbieter-Scorecards ist von entscheidender Bedeutung, wobei Preis und Leistung abgewogen werden müssen, was Qualität, Lieferung und die Qualität der Kommunikation umfasst. Angenommen, ein gefertigtes Teil kann für einen automatisierten Pulverbeschichtungsprozess nicht richtig hängen, oder ein bestimmtes Design erfordert eine zeitaufwändige Maskierung bestimmter Teilemerkmale. Gibt der Beschichtungsanbieter nur einen Preis an oder kommuniziert er diese Herausforderung und bespricht vielleicht sogar Möglichkeiten, das Problem zu verhindern? Wenn Anbieter und Lieferanten voneinander lernen, gewinnen alle.

Aktualität ist der Schlüssel. Innerhalb eines Herstellers müssen Informationen an diejenigen weitergegeben werden, die sie benötigen, damit sie schnell reagieren können. Angenommen, für einen Auftrag im nächsten Monat sind fünf Schweißer mit bestimmten Fähigkeiten erforderlich, in der Werkstatt stehen jedoch nur drei zur Verfügung. Planer müssen diese Einschränkung erkennen und Aufträge entsprechend planen und bei Bedarf möglicherweise zusätzliche Ressourcen einsetzen.

Bei manchen Vorgängen ist möglicherweise mehr als eine Person an einem Arbeitszentrum erforderlich (z. B. zwei Personen, die ein großes Werkstück an einer Abkantpresse manipulieren). Andere erfordern möglicherweise einen Bediener und dann etwas Zeit von einem Materialtransporteur (einen „Prozentsatz“ einer Person), um das Teil zu laden und zu entladen. Ein Zeitplan, der die Arbeit nicht richtig berücksichtigt, kann unbeabsichtigt dazu führen, dass Ressourcen von anderen Aufgaben abgezogen werden.

Dies wirft erneut das Rätsel „Müll rein, Müll raus“ auf. Wenn ein Hersteller keine klare Vorstellung davon hat, wie lange die Aufträge dauern und welche Ressourcen (Personen, Maschinen und Material) sie benötigen, kann eine neue Planungsstrategie das Problem nicht an der Wurzel lösen.

Die Behebung dieser Probleme kann über herkömmliche Zeitstudien zur Messung von Umrüstungen und Laufzeiten hinausgehen. Welche Fähigkeiten erfordert ein Job darüber hinaus? Produziert ein Arbeitsplatz für alle Bediener in allen Schichten die gleiche Menge? Im Idealfall ja, aber in den meisten Fällen wahrscheinlich nicht.

Auch hier geht es wieder um Kommunikation und Schulung, die beide verbessert werden können, wenn ein Geschäft eine digitale Transformation durchläuft. Heutzutage verwenden Arbeiter Tablets, um die neuesten Zeichnungen abzurufen – keine Probleme mehr mit der Revisionskontrolle durch Papierreisende, die Nacharbeiten und (höchstwahrscheinlich) Terminänderungen erzwingen. Darüber hinaus können Mitarbeiter Arbeitsanweisungen einsehen und sogar Dokumente und Videos ansehen, die genau zeigen, wie eine Aufgabe ausgeführt werden soll.

Auch hier gilt Cross-Training. Bei kundenspezifischen Herstellern kommt es zu Engpässen, die sich je nach Auftragsmix ständig verschieben. Dies macht die Dokumentation und Aufrechterhaltung eines strengen Cross-Trainings besonders wertvoll. Eines Tages könnte fachübergreifend geschultes Personal Hardware einsetzen; An einem anderen Tag könnten sie eine einfache Arbeit an einer Abkantpresse ausführen; An einem anderen Tag helfen sie vielleicht beim Zusammenbau oder beim Verpacken. Wenn die Schulung dokumentiert ist, wissen Planer, dass sie über die flexiblen Arbeitskräfte verfügen, die sie benötigen, bevor sie einen Auftrag freigeben.

Die heutige Schulung sollte nicht nur die Bedienung der Maschine umfassen, sondern auch die Grundlagen des Teileflusses und sogar einen oberflächlichen Überblick über die Planungsmethode der Werkstatt. Angenommen, die Planungssoftware eines Unternehmens verwendet die in der Constraints-Theorie propagierte Trommel-Puffer-Seil-Methode. Auch hier könnte sich die Einschränkung verschieben, aber in dieser Situation wäre es für alle hilfreich zu wissen, dass ein bestimmtes Arbeitszentrum eine Einschränkung darstellt, was bedeutet, dass die Arbeit in einer bestimmten Reihenfolge durch dieses Arbeitszentrum fließen muss, um die richtige Menge an Teilen sicherzustellen rechtzeitig an den nachgelagerten Arbeitsplätzen eintreffen. Wenn diese Einschränkungsressource nicht wie vorhergesagt genutzt wird, kann dies Auswirkungen auf alles andere haben.

Veränderungen sind in der Werkstatt natürlich eine Konstante und müssen bei der Planung berücksichtigt werden. Neue Informationen von Lieferanten und Kunden erfordern eine Anpassung der Geschäfte. Aber Änderungen sollten nicht durch „unerzwungene Fehler“ aufgrund mangelnder Schulung entstehen – etwa wenn ein Bediener sich dafür entscheidet, einen Auftrag außerhalb der Reihenfolge auszuführen, nur weil es einfacher ist, und nicht weiß, dass er mehrere Stunden lang einen Schraubenschlüssel in einen nachgelagerten Vorgang werfen wird oder Tage später.

Wissen ist zu einem Grundstein für den Erfolg geworden, insbesondere in der sehr variablen Welt der Metallverarbeitung mit hohem Produktmix. Hier können die richtige Software und eine strategische Datenpräsentation dazu beitragen, den Kreis zwischen Büro und Fertigung sowie zwischen einem Hersteller und seinen Zulieferern zu schließen – und allen dabei zu helfen, dem Problem auf den Grund zu gehen.

Stellen Sie sich einen Betrieb vor, bei dem ein bestimmtes Arbeitszentrum viel länger als erwartet für einen Auftrag benötigt, obwohl alle Teile und Materialien rechtzeitig verfügbar waren. Freitags widmet das Unternehmen mehrere Stunden der Schulung und Verbesserung. Schon am nächsten Freitag treffen sich die Mitarbeiter dieses Arbeitsplatzes mit den Vorgesetzten. Diese Sitzungen (die alle in Software dokumentiert werden könnten) könnten dem Unternehmen dabei helfen, der Ursache auf den Grund zu gehen. Möglicherweise sind Arbeitsanweisungen verwirrend und müssen überarbeitet werden. Möglicherweise ist das hergestellte Material problematisch. Möglicherweise wurde ein Wartungsplan nicht eingehalten.

Diese Sitzungen könnten auch Verbesserungsmöglichkeiten aufzeigen. Vielleicht geriet ein Arbeitsplatz einfach deshalb in Rückstand, weil er überlastet war. Stellen Sie sich ein automatisiertes Faltzentrum oder eine Plattenbiegemaschine vor, die voller Arbeit ist. Auf Einzelauftragsebene betrachtet ist es für einen Hersteller sinnvoll, die gesamte Arbeit, die er kann, über diese High-End-Systeme zu schicken. Schließlich kann ein automatischer Bieger einen Auftrag in wenigen Minuten und mit minimalem Arbeitsaufwand erledigen, während das Biegen des gleichen Auftrags auf einer manuellen Abkantpresse von Fachkräften möglicherweise mehrere Stunden in Anspruch nimmt. Es ist möglich, diese Teile an den Bremsen zu bearbeiten und die Qualitätsanforderungen der Kunden zu erfüllen, aber es erfordert zusätzlichen Zeit- und Ressourcenaufwand – warum also?

Es ist hilfreich, hier herauszuzoomen, um alle anderen Aufgaben auf dem Boden zu berücksichtigen. Bei einer effektiven Planung geht es darum, den Durchsatz mit den verfügbaren Ressourcen zu maximieren und sicherzustellen, dass alle Vorgänge zum richtigen Zeitpunkt über das verfügen, was sie benötigen. Wenn die Abkantpresse über freie Kapazität verfügt (d. h. die Maschine und die erforderlichen Arbeitskräfte sind verfügbar), kann es sinnvoll sein, in bestimmten Zeiträumen mehr Aufträge durch sie zu leiten. Gute Planungssysteme, die mit Informationen aus dem Feedback aus der Werkstatt ausgestattet sind, können all dies berücksichtigen.

Diese Informationen werden an das Büro zurückgesendet, wo Kostenkalkulatoren, Ingenieure und Produktionsplaner sie bei der Vorbereitung der Arbeiten für den Boden nutzen können. Denn wenn jemand, der ein Angebot erstellt, dies mit falschen Informationen tut, kann er Ereignisse in Gang setzen, die das Geschäft in Verzug bringen und sogar die Margen schmälern.

Letztendlich müssen alle Teile des Produktionsprozesses Hand in Hand arbeiten. Wenn Sie Klarheit über aktuelle und zukünftige Arbeitslasten haben, verstehen Sie zukünftige Anforderungen und sind in der Lage, vorauszuplanen und intelligent zu planen. Das Schließen dieser Informationsschleife zwischen allen Parteien innerhalb der Lieferkette – Lieferanten, Kunden sowie Büro- und Werkspersonal innerhalb des Fab Shops – kann dazu beitragen, eine erstklassige pünktliche Lieferleistung zu verwirklichen.