Digitale Maschinenwerkstatt

Zwei Trends haben das letzte Jahrzehnt in der maschinellen Fertigung bestimmt.

Einerseits haben die digitalen Technologien versprochen, alles - wirklich alles - einfacher zu machen.

Andererseits ist der Markt für das verarbeitende Gewerbe härter und unbeständiger geworden.

So sehr, dass in demselben Jahrzehnt, in dem IIoT, die vorausschauende Wartung und die digitale Maschinenüberwachung populär wurden, auch die Gewinnmargen schrumpften.

Im Jahr 2010 stellte Modern Machine Shop fest, dass die wettbewerbsfähigsten Maschinenbaubetriebe eine Gewinnspanne von etwa 13% hatten. Seitdem ist ein langsamer Rückgang zu verzeichnen. Branchenuntersuchungen zeigen, dass die durchschnittlichen Gewinnspannen von Maschinenbaubetrieben unter 8 % liegen, und die Tendenz ist weiter fallend.

Was ist also los? Wie konnte das Jahrzehnt, das die Produktion in die Zukunft katapultieren sollte, tatsächlich zu niedrigeren Gewinnen führen?

Das ist eine schwierige Frage, aber eine Antwort ist, dass die Akzeptanz der digitalen Technologie in den Werkstätten nach wie vor gering ist. Es klafft eine Lücke zwischen den digitalen Möglichkeiten und der Realität in den Betrieben. Dies gilt vor allem für kleinere Betriebe, die nicht immer über die Ressourcen verfügen, um neue Technologien zu erforschen und zu implementieren.

Mit diesem Leitfaden möchten wir Ihnen helfen, diese Lücke zu schließen. Wir stellen Ihnen die maschinenbauspezifischen Einsatzmöglichkeiten digitaler Technologien vor und zeigen Ihnen, wie wir den digitalen Maschinenpark sehen. Ein Weg, der unseren Kunden immer wieder einen Mehrwert gebracht hat.

Am Ende werden Sie ein Gefühl für die verschiedenen Möglichkeiten und den Wert bestimmter digitaler Tools für Sie haben.

Ganz gleich, ob Sie sich fragen, "wie fange ich an?" oder "wie geht es weiter?", dieser Leitfaden soll Ihnen helfen, die Weichen für eine digitale Zukunft zu stellen.

Anstatt eine allgemeingültige Definition zu geben, werden wir vier Prinzipien skizzieren, die unserer Meinung nach die moderne Maschinenwerkstatt charakterisieren. Sie lauten in keiner bestimmten Reihenfolge:

1. Transparenz
2. Konnektivität
3. Integriert
4. Offenheit

Die Gläserne Maschinenfabrik

Man hört oft den Ausdruck "Daten sind wertvoller als Öl".

Das kann es sein. Warum also nicht Ihren Anspruch geltend machen?

Der digitale Maschinenpark schafft Werte, indem er eine völlig transparente Sicht auf die Produktion bietet. Sie stellt sicher, dass Sie die Daten, die Sie benötigen, in einer für Sie nützlichen Form erhalten.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu tun:

• Überwachung des Maschinenstatus zur Verbesserung Gesamtanlageneffektivität (OEE)
• Überwachung des Maschinenzustands zur Verlängerung der Lebensdauer von Anlagen
• Überwachung des Ressourcenverbrauchs zur Verbesserung der Kosteneinsparungen
• WiP-Verfolgung
• Werkzeugverfolgung
• Produktgeschichte und Genealogie
• Menschenzentrierte Prozesstransparenz durch maschinennahe Anwendungen

Aber Informationen sind nur dann nützlich, wenn Sie auf sie zugreifen können.

Digitale Technologien machen es möglich, Ihre wichtigsten Produktionskennzahlen anzuzeigen. Egal, ob es sich um Schichtquoten, Maschinenzustände oder Routing-Informationen handelt, Sie können die Informationen sofort auswerten. In der Werkstatt, im Büro, auf einem Mobiltelefon - wo auch immer.

In der digitalen Maschinenwerkstatt sind die Informationen für jeden in der Werkstatt sichtbar. Und dank Fortschritten wie Remote-Maschinen-Terminals sind sie überall dort sichtbar, wo Sie sie brauchen.

Die digitale Maschinenwerkstatt ist vernetzt

Konnektivität öffnet Türen.

Zwischen der Cloud, edge devicesund der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation gibt es mehr Möglichkeiten als je zuvor, neuartige Verbindungen herzustellen. Das Ergebnis ist eine bessere Kontrolle über Prozesse und robustere Daten.

Wichtig ist, dass sich die Konnektivität auch auf die Menschen in der digitalen Maschinenhalle erstreckt.

Ich wiederhole es noch einmal: Es ist genauso wichtig, Menschen miteinander zu verbinden, wie es wichtig ist, Maschinen miteinander zu verbinden.

Was um die Maschine herum geschieht, ist genauso wichtig wie das, was in ihr vor sich geht. Menschliches Versagen ist die Ursache für bis zu 70% der Fehler in der Produktion.

Kluge Hersteller erkennen diese Tatsache an. Sie versuchen nicht, die menschliche Natur zu bekämpfen. Sie arbeiten mit ihr.

Der digitale Maschinenpark ist integriert

Die größten Vorteile ergeben sich, wenn Shopfloor-Technologien mit Aufzeichnungssystemen wie MES verbunden werden. ERP.

Der digitale Maschinenpark integriert bisher getrennte Systeme zu einem vernetzten Ganzen.

Das Ergebnis ist ein Produktionsökosystem. Jedes Teil der Hardware und Software passt in eine Nische. Alles arbeitet zusammen auf ein gemeinsames Geschäftsziel hin.

Die digitale Maschinenwerkstatt ist geöffnet

Offen bedeutet hier etwas Bestimmtes. Es ist so ähnlich wie das "offen" in Open Source.

In der digitalen Werkstatt können Software, Geräte und Maschinen offen mit anderer Software, anderen Geräten und Maschinen verbunden werden. Es gibt keine Herstellerbindung, keine Hardware-Inkompatibilität und keine mühsamen, fest programmierten Konfigurationen.

Langfristig sind die Lösungen am nützlichsten, die sich an Ihre Bedürfnisse anpassen können, wenn diese sich im Laufe der Zeit weiterentwickeln.

Wenn es darauf ankommt, sind digitale Technologien für das gesamte Team von Vorteil.

Und so geht's.

Operatoren und Einrichter Operatoren

Egal, ob es sich um einen neuen Mitarbeiter oder einen erfahrenen Veteranen handelt, digitale Tools können die Mitarbeiter an der Front unterstützen. Tools wie digitale Arbeitsanweisungen für die Umstellung und Einrichtung sorgen dafür, dass die Arbeit schneller vorangeht. Die Fehlersuche mit IIoT macht es einfacher, alles richtig zu machen. Und Warnungen und Benachrichtigungen an der Maschine sorgen dafür, dass Probleme dokumentiert und Vorgesetzte benachrichtigt werden.

Ingenieure

No-Code-Anwendungsplattformen machen es möglich, wirklich digitale Arbeitsabläufe zu schaffen. Die Transparenz, die die menschenzentrierten Anwendungen von Maschinenüberwachung bieten, macht es einfacher, Linien auszugleichen, Arbeit zu verteilen und genau zu sehen, wie sich Prozesse von Anfang bis Ende entfalten.

Management

Bessere Daten bedeuten bessere Abläufe. Identifizieren Sie Ihre Top-Performer, verstehen Sie die Produktion aus einem ganzheitlichen Blickwinkel, und treiben Sie kontinuierlicher Verbesserungsprozess voran.

Executives

Setzen Sie das Puzzle zusammen. Nutzen Sie die Daten, die Sie sammeln, um Vergleiche zwischen Werken, Regionen und Produktlinien anzustellen. Welche Daten auch immer für Sie den Unterschied ausmachen.

Hier trifft der Gummi auf die Straße, sozusagen. Dies sind die konkreten Möglichkeiten, wie Sie digitale Technologie in Ihrem Unternehmen einsetzen können.

1. Maschinenüberwachung - Maschinenüberwachung ist die Grundlage des digitalen Maschinenparks. Der Grund dafür ist, dass die Basisdaten, die durch die Inbetriebnahme der Maschinen gesammelt werden, die Grundlage für Dutzende anderer Verbesserungen sind.
Maschinenüberwachung kann so einfach sein wie die Erstellung einer objektiven Messung der Betriebszeit. Sie können auch Vorschübe und Geschwindigkeiten, Durchsatz, Vibrationen - jede Kennzahl, die Ihnen hilft, sich zu verbessern - verfolgen.

Eine kurze Geschichte verdeutlicht, warum objektive Messungen so wichtig sind.

Wir haben mit einer Maschinenfabrik zusammengearbeitet, die stolz auf ihre guten Daten war. Als wir ein Maschinenüberwachung Projekt planten, lieferten sie uns eine beeindruckende Basiszahl für die Verfügbarkeit in ihrer Werkstatt.

Nachdem sie Maschinenüberwachung zum Laufen gebracht hatten, lag ihre Zahl um fast 25% daneben. Das heißt: Es waren 25 % weniger Maschinen verfügbar, als sie gemessen hatten.

Das soll kein Vorwurf sein. Es ist nur ein Hinweis darauf, dass die manuelle Datenerfassung von Natur aus fehleranfällig ist.

2. Maschinenspezifische Anwendungen - Viele moderne Werkzeugmaschinen sind mit Schnittstellen ausgestattet. Bei älteren Maschinen ist es möglich, Plattformen und mobile Geräte so anzupassen, dass sie maschinenspezifische Anwendungen ausführen können.

Der Punkt ist, dass es jetzt möglich ist, maschinenzentrierte Anwendungen auf oder in der Nähe von Maschinen auszuführen.

• Dies können Formulare zur Fehlerberichterstattung oder zur Ursachenanalyse sein.
• Anweisungen für Wartung und Diagnose
• Maschinenterminals zur Anzeige aktueller und historischer Maschinenleistungsdaten.

3. Produktionstransparenz - Maschinenüberwachung ist ein Schlüsselelement der Produktionstransparenz, aber das ist noch nicht alles.

Vollständige Transparenz bedeutet, dass Sie verfolgen können, welche Stationen ihre Quoten erreichen und welche zurückfallen. Es geht darum zu verfolgen, wie sich WiP über eine Linie bewegt. Es geht darum, menschliche Aktivitäten in der Nähe von Maschinen zu messen. Sie gehen von Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu OPE über.

4. Werkzeugverfolgung - Die Werkzeugverfolgung ist eine besondere Form der Prozesstransparenz. Anwendungen zur Werkzeugverfolgung helfen Ihnen dabei, den Standort jedes Werkzeugs zu protokollieren und eine Historie der Aufträge, Programme und Stunden zu führen, die ein bestimmtes Werkzeug ausgeführt hat.

5. Bestandsverfolgung und Materialnachschub - Vielleicht eine weitere Erweiterung der Produktionstransparenz. Anwendungen zur Bestandsverfolgung helfen Ihnen, genau zu sehen, wo und wann der Bestand in Ihrem Unternehmen verbraucht wird. Das kann nützlich sein, um Zeitpläne zu optimieren, Quellen von Verschwendung zu finden und sicherzustellen, dass die Materialien dort sind, wo sie sein müssen.

6. Vorausschauende Wartung - Vorausschauende Wartung ist eines der Endziele vieler digitaler Hersteller. PdM ist ein Mittel zur Vorhersage, wann eine Maschine oder ein Werkzeug abgenutzt ist, bevor es Anzeichen von Verschleiß zeigt. Sie bietet die Möglichkeit, Ausfallzeiten zu reduzieren, die Lebensdauer von Anlagen zu verlängern und ineffiziente Prozesse aufzuspüren.

Das Problem ist, dass man für den Anfang eine große Menge an Daten benötigt. Wenn Sie sich für PdM interessieren, ist es umso besser, je früher Sie anfangen können, gute Daten zu sammeln.

Warum sollten Sie Ihren Maschinenpark jetzt digitalisieren?

Viele der Hersteller, mit denen wir zusammenarbeiten, wissen genau, warum sie jetzt mit der Digitalisierung beginnen müssen.

Dabei kann es sich um ein Geschäftsziel handeln, um ein Wachstum, das die Produktionskapazitäten übersteigt, oder einfach um eine solide Produktionsfrage (z.B. Wie lange waren die Maschinen im letzten Monat wirklich außer Betrieb?

Die wahre Hürde ist nicht die Rechtfertigung. Es ist der Anfang.

Für andere ist weniger klar, warum jetzt der richtige Zeitpunkt ist, um anzufangen. Hier sind ein paar Gründe, die Sie berücksichtigen sollten.

Der Markt ist volatil

Unabhängig von den Ursachen ist die Volatilität eine Tatsache.

Ein kürzlich erschienener McKinsey-Bericht hat diesen Trend gut eingefangen und beginnt mit den Worten: "Die Industriesektoren werden in den nächsten fünf Jahren mehr Umwälzungen erleben als in den letzten 20 Jahren zusammen."

Andere Untersuchungen haben bestätigt, dass Unternehmen, die digitale Technologien einsetzen, besser in der Lage sind, Marktschocks abzufedern, wenn sie auftreten. (Zusätzlich zu höheren Umsätzen und Gewinnen).

Digitale Technologien helfen Unternehmen jeder Größe, sich anzupassen, schneller zu agieren und die Widerstandsfähigkeit gegenüber Widrigkeiten zu erhöhen.

Digital kann selbstbedient werden

In der Vergangenheit war die Einführung neuer Technologien ein mühsamer und teurer Prozess.

Der Prozess kann Monate (oder länger) dauern. Von der Recherche über Ausschreibungen und RFQs bis hin zum Kauf, zur Implementierung und Integration und zur Wartung können Technologieprojekte leicht ihren Umfang und ihr Budget überschreiten.

Mit der Reifung von Software-as-a-Service, der Cloud und Produktionsplattformen ist der Einstieg in neue Technologien einfacher denn je. Projekte, die früher Monate gedauert haben, können in wenigen Wochen durchgeführt werden und sind genauso schnell rentabel. Die Systempflege und -wartung, die früher Wochen dauerte, dauert jetzt nur noch Tage. Und das alles kann von Technologen aus der Bevölkerung selbst erledigt werden.

Die Qualifikationslücke wird sich so schnell nicht schließen

Vor kurzem hatte ich ein Gespräch mit einem Verfahrenstechniker, das die Herausforderung durch die Qualifikationslücke sehr schön zusammenfasst.

Sein Unternehmen, das Teile für eine Reihe von Kunden aus der Luft- und Raumfahrtindustrie fertigte, lief gut.

Bestellungen gehen pünktlich raus. Geringer Ausschuss. Minimale unerwartete Ausfallzeiten. Alle Schlüsselkennzahlen gestiegen.

Der Grund für diesen Erfolg war in seinen Augen einfach. Die erfahrenen Maschinisten, die ihre Karriere damit verbracht hatten, ihre Maschinen und Prozesse in- und auswendig zu lernen, wussten genau, wie sie erkennen konnten, wenn etwas nicht in Ordnung war. Wenn es ein Problem gab, konnten sie es schnell diagnostizieren und wussten genau, wie sie es lösen konnten.

Aber in Wirklichkeit war das ein Problem. Und warum? Weil zwei der drei Hauptmechaniker im nächsten Jahr in den Ruhestand gehen wollten. Der andere wollte umziehen.

Der Ingenieur machte sich bereits Gedanken über die Suche nach Ersatz und darüber, was mit der Produktion passieren würde, wenn sie weggingen.

Dies ist eine Geschichte, die wir in Maschinengeschäften immer wieder erleben. Unermüdliche Mitarbeiter gehen in den Ruhestand und es ist schwer, ihre Stellen zu besetzen.

Die gute Nachricht ist, dass digitale Technologien dabei helfen können, bestehende Best Practices zu erfassen, neue Mitarbeiter zu schulen und stillschweigendes Wissen in institutionelles Wissen zu verwandeln, bevor es zu spät ist.

1. Schauen Sie sich um. Wo gibt es Papier? Whiteboards?

Viele ineffiziente Prozesse haben eine einzige Ursache: Papier.

Um zu verstehen, warum, stellen Sie sich ein paar Fragen.

• Sind Papierformulare der schnellste Weg, Daten zu erhalten?
• Sind SOPs auf Papier der beste Weg, um komplexe Informationen zu vermitteln?
• Wissen Sie, wie viele Versionen von SOPs derzeit in Ihrem Betrieb verwendet werden?

Wir haben nichts gegen Papier. Aber es gibt bessere Möglichkeiten, Ihren Betrieb zu führen.

Wenn eines dieser Dinge für Sie nützlich ist, sind das alles einfache Möglichkeiten, mit der Digitalisierung zu beginnen.

2. Legacy-Maschinen online stellen

Digital bedeutet nicht, dass Sie Ihre Arbeitspferde auf die Weide stellen müssen.

Eine einfache Möglichkeit, mit der digitalen Maschinenwerkstatt zu beginnen, besteht darin, ältere Geräte online zu stellen.

Das Angebot an Sensoren, IoT gateways und edge devices macht dieses Projekt greifbarer als je zuvor.

3. Bringen Sie die Menschen ins Spiel

Dieser Punkt ist ganz einfach. Wenn Sie Ihre Initiativen für den digitalen Maschinenpark planen, stellen Sie sicher, dass sie den Menschen berücksichtigen.

Menschen sind es, die Maschinen bedienen, Daten interpretieren und Strategien festlegen. Digitale Tools, die sie dazu befähigen, bringen Ihnen mehr Ertrag.

4. Denken Sie nicht nur an Ihre Maschinen
Dieser Punkt schließt sich an den vorherigen an. Viele der größten Verbesserungsmöglichkeiten ergeben sich aus der Optimierung der Prozesse rund um die Maschinen.

Es macht zum Beispiel nichts, wenn alle Ihre Rechner perfekt Gesamtanlageneffektivität (OEE) sind, wenn sie weiter unten auf Engpässe stoßen.

Oder nehmen wir an, ein Produktionslauf weist eine überdurchschnittlich hohe Fehlerquote auf. Es ist schwieriger, den Ursachen auf den Grund zu gehen, wenn Sie nicht jeden Schritt des Wertschöpfungskette kennen.

Effiziente Job-Shops haben schließlich Wege, die automatisch funktionieren:

• Bestandsverfolgung
• Aufzeichnung der Produktgenealogie
• Optimierung der Auftragsweiterleitung
• Verfolgung der WiP
• Nachfüllen von Materialien

Fertigungsprozesse sind eine Reihe eng miteinander verbundener, ineinandergreifender Aktivitäten. Effiziente Abläufe finden Wege, um den Materialtransport von Anfang bis Ende zu optimieren.

5. Schaffen Sie eine einzige Quelle der Wahrheit
Wie viele verschiedene Speicherorte gibt es auf Ihrer Produktionsdaten ? Wie lange dauert es, das alles zusammenzutragen?

Eine Möglichkeit, neue Verbesserungsmöglichkeiten zu erschließen, besteht darin, die Art und Weise, wie Sie Ihre Daten sammeln und visualisieren, zu optimieren.

Auf der einen Seite können Produktions-Dashboards dazu beitragen, dass alle im Betrieb auf dem gleichen Stand sind. So kann jeder im Betrieb sehen, ob Sie die Produktionsquoten einhalten, die Maschinenbetriebszeit und die Ausfallzeiten für die Schicht sowie alle anderen Informationen, die Sie benötigen, um die Dinge am Laufen zu halten.

Andererseits kann die Beseitigung von Silos die Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten erheblich erleichtern.

In diesem Leitfaden haben wir die folgenden Punkte beschrieben:

• Was die digitale Maschinenwerkstatt ist
• Warum es wichtig ist, bald damit anzufangen
• Wie Sie ein Projekt aufbauen, das für Sie funktioniert

Die Fertigungstechnologie wird sich schnell weiterentwickeln. Es gibt Dutzende von Möglichkeiten, die niedrig hängenden Früchte zu pflücken und Ihre Gewinnmargen zu steigern.

Außerdem deuten alle Trends darauf hin, dass Störungen und Unbeständigkeit die neue Normalität sind. Es ist besonders wichtig, dass Sie jetzt damit beginnen, Ihre Geschäfte widerstandsfähiger und anpassungsfähiger zu machen.

Digitale Technologien sind eine der bewährten Formen, dies zu tun.

Wenn Sie Fragen zum Einstieg haben, sind wir für Sie da. Nehmen Sie Kontakt auf.