Wie der Weg zur digitalen Fertigung im Brown Field gelingt

Das digitale Wettrüsten hat begonnen! Wer auch in Zukunft erfolgreich produzieren will, für den führt kein Weg an der Digitalisierung und dem Aufbau einer Smart Factory vorbei. Was aber, wenn eine Planung der Fertigung auf der grünen Wiese nicht möglich ist? „Kein Problem“, sagt Andreas Taraba, Smart Factory Consultant bei Trumpf, “wir können die vollvernetzte Fabrik auch im bestehenden Umfeld – dem sogenannte Brown Field - aufbauen.“

Der Beweggrund zahlreicher Unternehmen für die Digitalisierung der eigenen Fertigung ist laut Taraba kein ideeller, sondern schlichtweg unternehmerischer Antrieb: „Früher war die klassische Frage eines Lohnfertigers, welche Stückzahlen er von einem Bauteil produzieren kann. Heute entfernen wir uns immer mehr von den hohen Losgrößen. Das hat aber den Effekt, dass wir die Aufträge besser koordinieren und flexibel reagieren müssen.“

Moderne Blechbearbeitung hat höhere Anforderungen

Was früher noch ein Fertigungsplaner erledigen konnte, funktioniere jetzt nur noch mit digitalen Lösungen, die den optimalen Weg aufzeigten. „Denn die Anforderungen in der Welt da draußen werden immer höher. Es ist nicht nur der Preis alleine, der entscheidet, sondern auch die Verfügbarkeit, wann das Produkt ausgeliefert werden kann. Dieser Druck ist bei unseren Kunden angekommen, das ist spürbar. Unsere Kunden wollen schnelle Reaktionszeiten haben“, betont Taraba.

Aus diesem Grund hat Trumpf sich in den letzten Jahren neben der Technologieseite auch den betrieblichen Abläufen gewidmet und hier verstärkt Prozess- und Beratungskompetenz aufgebaut. Die Beratung der Trumpf-Kunden gestaltet sich meist in zwei Teile, wie Taraba erklärt: „Einmal in einen indirekten Bereich, da schauen wir, wie der Auftrag beim Kunden generiert wird, wie viele Medienbrüche es gibt, wie der Kundenauftrag im System in den Stammdaten angelegt wird und welche Softwareunterstützungen er bereits hat.“

Hinzu komme, wie der Kunde den Auftrag einlaste, wie die Angebotserstellung bei ihm funktioniere und wie der Auftrag letztlich in die Produktion gelange.

Blechbaugruppe: Gesamte Wertschöpfungskette im Blick

Taraba weiter: „Dort, wo die Produktion der Blechbaugruppe beginnt, betrachten wir die Wertschöpfungskette. Hierbei fokussieren wir uns auch auf Maschinen- und Anlagen, die nicht von Trumpf sind.“ Außerhalb des Trumpf-Produktportfolios haben viele Kunden zum Beispiel auch Fräsmaschinen, manuelle Schweißarbeitsplätze, Montagbereiche und eine Pulverbeschichtungsanlage.

Dazu verweist Taraba auf ein Kundenbeispiel: „Ein Schaltschrankbauer möchte, dass wir nicht nur die Trumpf-Produkte betrachten, sondern er braucht auch noch manuelle Schweißarbeitsplätze und stellt die Frage, wie viele Kragarmregale er hierfür benötigt.“ Es gehe also auch um die Lagerdimensionierung von Rohmaterialen.

„Eine eigene Pulverbeschichtungsanlage wollte der Kunde ebenfalls in unsere Beratung integrieren. So betrachten wir den Prozess beim Kunden vom Auftragseingang bis zum Materialversand und wir analysieren, wie wir diese gesamte Prozesskette des Kunden optimal in eine Smart Factory umsetzen können“, erklärt Taraba.

Fertigungsaufträge der gesamten Produktion abbildbar

Vor allem deshalb betont er, dass es „unterm Strich dem Kunden nur etwas bringt, wenn er eine ganzheitliche Beratung erhält und alle Prozesse durchleuchtet werden. Daraufhin lässt sich die Frage beantworten, wie er seine Fertigungsaufträge zukünftig durch die Produktion schleusen will und wie viel Materialbereitstellungsflächen er an den jeweiligen Systemen- und Anlagen benötigt.“

Auch die Frage, ab wann der Kunde von einer ersten in eine zweite Schicht oder gar mannarme dritte Schicht übergehen müsse, könne hieraus abgeleitet werden.

„Um die optimale Lösung zu erarbeiten, ist es wichtig den Kundenprozess ganzheitlich und schnell zu verstehen. Dann können wir dem Kunden in einem Stufenmodell die nächsten Schritte aufzeigen, welche digitalen Tools wir zur Unterstützung haben und wo wir sequentiell digitalisieren können“, beschreibt Taraba. Er betont dieses ‚scheibchenweise‘ Digitalisieren, da der Kunde mit dieser Lösung schrittweise wachsen kann.

Digitale Transformation in der Blechbearbeitung bei Trumpf durchexerziert

Die meisten Anfragen von Kunden kommen, wenn sie eine Herausforderung haben, die sie alleine organisatorisch nicht umsetzen können – so die Aussage von Taraba. „Ich hatte das Glück, in den letzten fünf Jahren in unser hauseigenen Blechfertigung die spannende Reise der digitalen Transformation miterleben zu dürfen. Da hatten wir natürlich auch viele Aha-Effekte. Doch auch für diese gibt es Lösungen, da kann ich unsere Kunden beruhigen, und man lernt durch sie am meisten“

Ganz wichtig sei dabei auch, dass der Mensch nach wie vor eine entscheidende Rolle spiele. Auch wenn Trumpf Transparenz in einer Produktion erzeugt und damit aufzeigt, wo noch Potentiale steckten, „brauchen wir immer noch jemanden, der diese Erkenntnisse in gute Maßnahmen umsetzt“, unterstreicht Taraba.

Shop floor management: Verbesserungen durch Mitarbeiter

Daran schließt sich das Shop floor management an, wobei es um Stehungen der Mitarbeiter mit der Führungskraft geht, in denen die Mitarbeiter Verbesserungsvorschläge mitbringen, die sie anhand der Transparenz erkannt haben, weiß Taraba zu berichten.

„So haben wir zum Beispiel an einer Flachbettlasermaschine eine Monitoring-Lösung, die aufzeigt, wie die Maschine in den letzten 24 Stunden gelaufen ist, wie lange sie produktiv war, in Wartung war oder nicht gearbeitet hat. Oder auch ob der Laser eingeschaltet war, aber keine Teile bearbeitet hat oder ob es Fehlermeldungen gab – alles in genauen Prozentangaben“, sagt Taraba und fügt hinzu, dass „wir damit sehr gut fahren, wenn wir auf Tagesebene diese Verbesserungen herunterbrechen, um langfristig Potenziale zu heben.“

Transparenz durch digitale Lösungen in der Blechfertigung

Auf diese Art und Weise habe Trumpf selbst in der hauseigenen Blechfertigung lediglich durch digitale Lösungen Transparenz erzeugt und durch tägliche Stehungen die Produktivität und die Anlagenlaufzeiten der Hauptmaschine um 20 Prozent verbessert. „Wohlgemerkt mit gleichem Mitarbeiterstamm und identischem Maschinenpark – nur durch Transparenz und Maßnahmen ableiten“, freut sich Taraba rückblickend.

Doch welche Herausforderungen gibt es eigentlich bei der Umsetzung vor Ort? Die Smart Factory Consultants von Trumpf berücksichtigen bei einem Brown Field-Projekt bestehende Produktionsabläufe und etablieren die Lösungen parallel dazu, sodass die Fertigung auch währenddessen weiterlaufen kann.

Dazu Taraba: „Für blechverarbeitende Unternehmen, die mit uns diese Lösung umsetzen, ist die Herausforderung das Produktionsplanungssystem TruTops FAB in ihre Softwareumgebung zu integrieren. Unsere Softwarelösungen sind schnittstellenfähig – wir können sie mit bestehender Kundensoftware verknüpfen.“

Warum sich die digitale Fertigung auch im Brown Field lohnt

Wie die Umsetzung in der Realität aussieht, beschreibt Taraba wie folgt: „Kommt ein Kunde mit einem Wunsch auf uns zu, eruieren wir unsere Lösungsmöglichkeiten und planen den Aufwand individuell und vor Ort – es gibt keine Standardangebote, denn es gibt keine Standardkunden. Manchmal kommen wir mit wenig Beratung aus, um bei dem Kunden eine Lösung zu implementieren, die ihm unterm Strich schon vom ersten Tag an hilft und er sehr kurze Amortisationszeiten hat.“

Dazu verweist Taraba auf ein Beispiel eines Lohnfertigers aus Thüringen im Dickblechbereich. „Ein Mitarbeiter der Arbeitsvorbereitung hat bis zur Umstellung circa 45 Minuten bis eineinhalb Stunden pro Tag Aufträge geschachtelt. Damit ist gemeint, welche Produktionsaufträge auf welcher Blechtafel gefertigt werden. Dieses Schachteln machen viele Kunden noch manuell. Ein Quick win ist nun, durch unsere hauseigene Programmiersoftware TruTops Boost anhand von lediglich zwei Klicks automatisiert Schachteln zu können“, verdeutlicht Taraba.

Richtige Lagerdimensionierung gegen Lieferengpässe

Im Leistungsumfang der Beratung sei auch das Modul ‚Lagerdimensionierung‘ enthalten. „Dabei betrachten wir, was der Kunde in der Vergangenheit produziert hat. Hierbei analysieren wir, welche Materialarten, Blechstärken und Tafelformate bestellt wurden und welche Mengen gerade einlagert sind. Anhand dieser Erkenntnisse gleichen wir ab, was künftig weiter sinnvoll zu lagern ist und bei welchen Materialien wir uns andere Strategien überlegen müssen“, klärt Taraba auf. Das sei gerade im Hinblick auf Lieferengpässe wichtig.

Produktion zukunftsfähig gestalten

Durch den Aufbau einer Smart Factory geht es laut Taraba letztlich darum, dass „wir mit dem Kunden seine Produktion zukunftsfähig gestalten, damit seine Produkte auch künftig auf dem Markt wettbewerbsfähig sind. Wir erkennen sehr schnell, wie wir uns die Transparenz in der Produktion als auch der Fertigungsprozesse vor Ort verschaffen können und wie wir gemeinsam – schon bevor wir mit der Digitalisierung beginnen – die Prozesse schneller, schlanker, einfacher und besser gestalten können.“

Von der vollvernetzten Fabrik spreche Trumpf schließlich, wenn zwei Vernetzungsgrade erfüllt seien. Da gebe es die horizontale und die vertikale Ebene.

„In der horizontalen Ebene haben wir mehrere Prozesse. Dazu gehören die Angebotserstellung, die Kalkulation, die Programmierung, als auch die wertschöpfenden Fertigungsprozesse wie dem Laserschneiden, dem Stanzen, dem Abkanten, dem Schweißen, der Montage, dem Pulverbeschichten und auch letztlich dem Versand“, fasst Taraba zusammen.

Vernetzung der Anlagen mit Fertigungsplanungssystemen

In dieser horizontalen Ebene könne Trumpf die Vernetzung der Anlagen mit Fertigungsplanungssystemen als auch mit intelligenten Softwaretools entlang der Prozesskette Blech vorantreiben.

In der vertikalen Ebene gehe es eher darum, Transparenz aus den Systemen herauszuleiten, so dass Informationen für die Mitarbeiter an den Maschinen vor Ort leicht zugänglich seien. „Dann sind auch auf der mittleren Ebene die Informationen der Fertigungsteuerung und Fertigungsplanung schnell ersichtlich. Auf übergeordneter Ebene können Fertigungsleiter oder Geschäftsführer auf einem Monitor den Zustand der Produktion in Sekundenschnelle erkennen“, führt Taraba aus.

Für Kunden, deren Brown Field-Lösungen ausgeschöpft sind, berät Trumpf ebenso bei der Neuplanung einer Fabrikhalle.