Erkundung der wichtigsten Szenarien, in denen ein Umzug einer Produktionsanlage erforderlich ist, mit Paul Haenchen, Senior Solutions Manager bei NavVis.
Fabriklayout Design ist nicht in Stein gemeißelt. Dinge ändern sich, und gelegentlich muss ein etablierter Prozess oder ein Layout zwangsläufig geändert werden. Werkzeugmaschinen in vielen Produktionsprozessen sind jedoch in der Regel groß und schwer und mit mehreren Diensten und IT-Systemen verbunden. Daher ist ihre Verlagerung eher ein letzter Ausweg und ein seltenes Ereignis.
Laut Paul Haenchen, Senior Solutions Manager, digitale Fabrik, bei NavVisgibt es zwei Hauptszenarien, in denen die Verlagerung einer Produktionsanlage erforderlich ist.
Am häufigsten kommt es vor, wenn ein Unternehmen ein neues Produkt in eine bestehende Produktionslinie einführen will oder wenn eine ganze Produktionsprozess geändert werden muss, um neuen Produktspezifikationen gerecht zu werden.
"Wenn wir uns eine Fabrik ansehen", sagt er, "dann hängt alles mit dem Produkt zusammen, das dort hergestellt wird. Wenn sich das Produkt ändert, kann sich auch die Fertigungslinie ändern".
Wenn sich die Produktspezifikationen nicht ändern, besteht der Hauptgrund für die Verlagerung von Anlagen darin, ein bestehendes Verfahren zu optimieren oder zu modernisieren. Dies ist, so Haenchen, nicht so häufig der Fall.
"Ich war an einem Projekt beteiligt, bei dem es nur darum ging, dass die Fabrik wirklich alt war", erklärte er. "Ich denke, das ist nicht so häufig der Fall, denn wenn man mit der Produktion von etwas Geld verdient und alles läuft, muss es einen wirklich guten Grund geben, alles zu schließen und zu modernisieren.
Solche Gründe, so fährt er fort, könnten die Entwicklung eines besseren Prozesses auf der Grundlage von Automatisierung, schnellere Abläufe auf der Grundlage einer Roboterlösung oder die Einführung einer gesünderen, komfortableren Ergonomie für den Bediener sein. Es wird ein Gleichgewicht zwischen der Minimierung von Unterbrechungen der aktuellen Systeme und langfristigen Verbesserungen angestrebt.
Wenn ein ausgereiftes Verfahren in Betrieb ist, können produktbezogene Gründe für die Verlagerung von Anlagen darin bestehen, dass das Produkt mehr Platz benötigt, oder es gibt rechtliche Gründe für die Durchführung von Änderungen, z. B. die Notwendigkeit neuer Kontrollsysteme zur Verbesserung von Gesundheit und Sicherheit.
Zu treffende Entscheidungen vor der Verlagerung der Ausrüstung
Wenn Unternehmen einen Umzug ihrer Ausrüstung in Betracht ziehen, müssen sie eine Reihe von Entscheidungen treffen. Zunächst muss natürlich entschieden werden, was geändert werden soll und welche Geräte verlagert werden sollen.
Die Geräte sollten dann in Kategorien eingeteilt werden, je nachdem, wie schwer sie zu bewegen sind. Zur Kategorie A - leicht zu bewegen - gehören z. B. Werkzeuge wie Akkuschrauber. Kategorie B wären dann halbautomatische Montage- oder Bearbeitungsstationen. Kategorie C - am schwierigsten zu bewegen - wären sehr große vollautomatische Maschinen.
"Halbautomatische Geräte haben vielleicht Räder", so Haenchen. "Aber für die sehr großen vollautomatischen Maschinen müssen Sie möglicherweise Gabelstapler einsetzen, was einen größeren Planungsaufwand mit sich bringen würde.
Die nächste Entscheidung, die getroffen werden muss, ist die, wann der Umzug stattfinden soll. In der Regel kann der Umzug nicht während des Betriebs von Produktionsprozess durchgeführt werden. Leichte Werkzeuge können manchmal an einem Wochenende verlagert werden, so Haenchen, aber für größere Maschinen ist wahrscheinlich ein längerer Zeitraum erforderlich, und es ist oft schwierig, Zeitfenster zu finden, in denen genügend Mitarbeiter im Urlaub sind, um eine Schließung der Produktion zu rechtfertigen.
Es geht nicht nur darum, die Maschinen einfach zu verlagern. Sobald sie an ihrem neuen Standort sind, müssen sie neu gestartet, auf die erforderliche Betriebsrate hochgefahren und geprüft werden, um sicherzustellen, dass die von ihnen bearbeiteten Teile die geforderten Qualitätsziele erfüllen.
"Es kann sein, dass man einige Vorserienteile noch einmal herstellen muss", sagt er, "um zu prüfen, ob die Maschine für die Massenproduktion bereit ist."
Ein noch schwierigeres Szenario kann eintreten, wenn ein Umzug stattfinden muss und die Produktion nicht unterbrochen werden kann. In diesem Fall, wenn z. B. eine Maschine, die mehrere Schrauben einbringt, entfernt werden muss, ist es absolut notwendig, einen Notfallplan zu haben. Diese Aufgabe könnte vorübergehend manuell ausgeführt werden, aber die damit verbundene verringerte Produktionsrate muss in den Plänen des Unternehmens berücksichtigt werden.
Haenchen betont auch, dass vor jeder Verlagerung eine Risikobewertung für das neue Verfahren durchgeführt werden muss. Wenn ein Prozess, bei dem potenziell giftige oder entflammbare Materialien verwendet werden, von einem Standort auf dem Betriebsgelände an einen anderen verlegt wird, wären alle Mitarbeiter in der Nähe des neuen Standorts betroffen, unabhängig davon, ob sie mit diesem speziellen Prozess zu tun haben oder nicht. In ähnlicher Weise würden Prozesse, die viel Staub erzeugen oder sehr laut sind, die Risikoanalyse des Werks verändern.
Minimierung von Störungen durch einen sorgfältigen Zeitplan
Auch der Umzug selbst muss nach einem strengen Zeitplan erfolgen. Es mag offensichtlich erscheinen, aber jede Phase muss sorgfältig durchdacht und geplant werden.
"Zuerst muss man sie abschalten, dann muss man alles ausstecken - z. B. Strom und Druckluft, alle Sensoren und IT-Verbindungen -, sie an ihren neuen Standort bringen, alles wieder einstecken und sicherstellen, dass sie funktioniert", so Haenchen.
Höchstwahrscheinlich besteht auch ein Bedarf an Personal, das sowohl intern (z. B. Planungsabteilung, Instandhaltung, Betrieb) als auch extern (z. B. Zulieferer, die die Demontage und Montage durchführen) eingesetzt werden muss.
"Zuvor müssen Sie jedoch sicherstellen, dass alle für die Maschine erforderlichen Dienste am neuen Standort verfügbar sind", sagt er. "Möglicherweise müssen Sie Stromanschlüsse, Druckluftleitungen und LAN-Verbindungen verlegen oder neu anlegen. Und wenn die Maschine viele Sensoren enthält, was immer wahrscheinlicher wird, müssen Sie sicherstellen, dass der Umzug selbst extrem reibungslos verläuft, damit nichts beschädigt oder zu sehr durchgeschüttelt wird. Das macht man nicht an einem Sonntagabend, wenn die Maschine am Montagmorgen wieder in Betrieb sein muss."
Es wird immer üblicher, dass Fabriken mit einer digitaler Zwilling arbeiten, die dem Personal - ob am Fließband oder auf höherer Ebene - Aufschluss über den Prozessablauf gibt, oft in Echtzeit. Jede Bewegung der Maschinen muss sich in diesem digitaler Zwilling widerspiegeln. In diesem Szenario senden die Sensoren in den Maschinen Daten an das Management Execution System. Änderungen in diesem Bereich müssen ebenso in den Planungsprozess einfließen wie Änderungen bei den Dienstleistungen, so Haenchen. Das kann zum Beispiel längere Prüfzeiten erforderlich machen.
"Wenn die Maschinen laufen", erklärt er, "wird der Betriebsleiter nicht wochenlang warten wollen oder können, bis die Betriebsdaten auf digitaler Zwilling verfügbar sind."
Dies ist ein Bereich, in dem NavVis Dienstleistungen helfen können. In der Regel haben digitale Zwillinge eine Visualisierungskomponente, so dass Fabrikbetreiber leicht erkennen können, woher ihre Prozessdaten kommen, und Punktwolkendaten sind eine wertvolle Komponente beim Aufbau dieser visuellen Modelle.
"Sobald alles installiert ist, würden Sie einen neuen Scan durchführen, um ein neues digitales Modell Fabriklayout zu erstellen. Dies wäre ein ziemlich schneller Prozess, bei dem ein Scan und eine Aktualisierung innerhalb von 24 Stunden möglich wären.
Fazit
In Situationen, in denen eine Verlagerung der Ausrüstung notwendig wird, z. B. bei der Einführung eines neuen Produkts in einer bestehenden Produktionslinie oder wenn eine gesamte Produktionsprozess geändert werden muss, um neuen Produktspezifikationen gerecht zu werden, bietet die NavVis digitale Fabrik Solution eine wesentliche Unterstützung, um die Unterbrechung Ihrer Produktionskapazitäten zu minimieren.
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Stuart Nathan ist ein in London ansässiger freiberuflicher Wissenschaftsautor, der früher als Redakteur für The Engineer tätig war. Er hat für Publikationen wie The Economist 1843, Ingenia und MIT Technology Review geschrieben. Er ist davon überzeugt, dass ohne gute Kommunikation das volle Potenzial von Wissenschaft und Technologie nicht ausgeschöpft werden kann.