Beherrschung der Komplexität:Leistungsstarke neue technische Tools erwecken die Prinzipien der schlanken Fertigung zum Leben

Von Dan McKiernan, Präsident von eFlex-Systeme

Lean-Manufacturing-Prinzipien und -Praktiken, die darauf abzielen, Verschwendung zu minimieren und die Produktivität zu maximieren, prägen den Fertigungssektor seit Jahrzehnten.

Das notwendige Endziel für Hersteller besteht darin, sicherzustellen, dass Produkte jedes Mal korrekt gebaut werden, auch wenn während des Prozesses Änderungen vorgenommen werden.

Dieses Ziel ist zwar nichts Neues, aber die zunehmende Komplexität und die Herausforderungen bei der Anpassung stellen einen ständigen Gegendruck zum anhaltenden Streben nach verbesserter Konsistenz und Qualität dar.

Die Dringlichkeit einer fehlerfreien Produktion wird besonders akut, wenn es um Teile und Produkte geht, bei denen es keine Fehlertoleranz gibt:von medizinischen Geräten wie Inkubatoren und anderen medizinischen Produkten, Luft- und Raumfahrtausrüstung für ein Passagierflugzeug oder sogar einem kleinen Teil in der Schnalle von Sicherheitsgurt eines Autos.

In den letzten Jahren haben Fertigungsexperten jedoch begonnen, eine Reihe von Best Practices herauszukristallisieren, die in Verbindung mit einer aufkommenden Suite leistungsstarker neuer Technologietools schlanke Fertigungskonzepte von ehrgeizig zu erreichbar machen.

In Fabrikhallen und Produktionsumgebungen auf der ganzen Welt beginnen grundlegende Veränderungen, das Mögliche neu zu gestalten und die Komplexität unter Kontrolle zu bringen.

Die Schlüsselinnovation ist das Aufkommen der Manufacturing Integrated Platform (MIP). Ein MIP ist eine umfassende Fertigungslösung, die eine Reihe anspruchsvoller neuer Technologien in einer einzigen integrierten und koordinierten Plattform vereint.

Das richtige MIP bietet ein neues Maß an Kontrolle, Transparenz und Fehlervermeidung im Fertigungsbereich und ermöglicht die einfache Verwaltung und Konfiguration von Fertigungsumgebungen, die Standardisierung von Arbeitsanweisungen und Prozesssteuerung sowie die Überwachung und Durchsetzung von Qualitätsstandards.

Das richtige MIP destilliert Lean-Manufacturing-Prinzipien und -Praktiken zu einem schlanken und optimierten Ganzen, das standardisierte Prozesse, Systemintegration, Echtzeit-Datenerfassung, verbesserte Schulung und Sicherheit sowie verbesserte Qualitätskontrolle und Fehlervermeidung verwendet, um Qualität und Konsistenz zu erreichen und zu übertreffen Ziele zu erreichen und sicherzustellen, dass Produkte und Prozesse immer richtig ausgeführt werden.

Standardisierte Prozesse

Das Aufkommen digitaler Arbeitsanweisungen war eine transformative Entwicklung für die Standardisierung von Fertigungsprozessen.

Die besten Plattformen für digitale Arbeitsanweisungen bieten ein neues Maß an Klarheit, Konsistenz und Kontrolle in einem intuitiven und benutzerfreundlichen Paket.

Digitale Arbeitsanweisungen sind im Wesentlichen eine Voraussetzung in der komplexen medizinischen Fertigung und anderen Branchen, in denen es Tausende von Produktvariationen und Komponenten, Schleifen in Prozessen und Anforderungen an die Reinraummontage geben kann.

Digitale Arbeitsanweisungslösungen erzwingen standardisierte Prozesse mit No-Faults-Forward-Funktionalität, die eine präzise Schritt-für-Schritt-Anleitung und Bestätigung ermöglicht, dass jede Phase des Prozesses korrekt abgeschlossen wurde.

Prozessänderungen in einigen Systemen können in – buchstäblich – Sekunden implementiert werden, wobei Anweisungen und Fehlersicherung diese Änderungen sofort in der Fabrik widerspiegeln.

Bediener werden über alle Änderungen benachrichtigt und können ihren Empfang und ihr Verständnis bestätigen, bevor sie fortfahren.

Systemintegration

Da das Produktionsökosystem zu einer außerordentlich komplexen und miteinander verbundenen Reihe von Systemen geworden ist, ist die Systemintegration für jeden Hersteller von entscheidender Bedeutung, der das schlanke Fertigungspotenzial der heutigen MIPs nutzen möchte.

Die besten integrierten Plattformen von heute sind darauf ausgelegt, sich mit bestehenden ERP- und BOM-Systemen und -Software zu verbinden und zu koordinieren.

In den besten Beispielen spiegeln Arbeitsanweisungen automatisch Änderungen von Stücklistenmodellen oder Seriennummern in Echtzeit wider und präsentieren aktualisierte Anweisungen und Protokolle zur Fehlervermeidung.

Darüber hinaus setzt die nahtlose Konnektivität und Kompatibilität mit einer breiten Palette intelligenter Werkzeuge – Verbindungselemente und Messgeräte, Kameras, Sensoren, Pick-to-Light- und Augmented-Reality-Systeme – die volle Leistungsfähigkeit eines boomenden Fertigungstechnologiesektors frei und ermöglicht ein außergewöhnliches Maß an Präzision und neu umfassende Überwachungsfunktionen.

Datenerfassung in Echtzeit

All diese Konnektivität und Integration ermöglichen etwas Wesentliches:die Erfassung präziser, ausgefeilter Produktionsdaten.

Die Möglichkeit, kritische Produktionsdaten wie Betriebs- und Aufgabenzykluszeiten in Echtzeit zu erfassen, hilft nicht nur bei der Identifizierung überlasteter oder ineffizienter Stationen, sondern verbessert auch die Qualitätskontrolle erheblich.

Rückverfolgbarkeit von Teilen, Genealogie und integrierte Qualitätsmanagementsoftware können Qualität und Compliance ermöglichen, durchsetzen und nachverfolgen.

Die Vision-Bildverwaltungssoftware erfasst und speichert Produktionsbilder zu Referenz- und Bestätigungszwecken.

Und all diese Informationen liefern den Bedienern nicht nur wichtiges Feedback, sondern ermöglichen es Managern, Qualitäts- und Produktionstrends in Echtzeit durch anpassbare Echtzeit-Dashboards und mit leistungsstarken integrierten Berichtsfunktionen zu überwachen.

Dadurch können sie zeitnahe und fundierte Entscheidungen auf der Grundlage harter Daten treffen. Jegliche Engpässe oder Verlangsamungen können schnell behoben und ineffiziente Prozesse schnell neu konfiguriert und effizient optimiert werden.

Das Ergebnis ist die Art von Transparenz, Sichtbarkeit und Kontrolle, die eine leistungsstarke schlanke Fertigung ermöglicht.

Verbesserte Schulung und Sicherheit

Hochkomplexe Herstellungs- und Produktionsprozesse erfordern oft hochqualifiziertes Personal, das die Montageaufgaben übernimmt.

Einer der Hauptvorteile der neuesten MIP-Generation ist die Erleichterung schneller und effizienter Schulungspraktiken.

Digitale Arbeitsanweisungen, oft mit Augmented-Reality-Komponenten, machen den Schulungsprozess deutlich schneller und effektiver.

Und da alle Bedienernachweise nachverfolgt und verifiziert werden können, können Hersteller sicherstellen, dass alle Materialien oder Maschinen, die eine spezielle Schulung oder Zertifizierung erfordern, auf diejenigen mit den erforderlichen Nachweisen beschränkt sind.

Qualitätskontrolle und Fehlervermeidung

Die Möglichkeit, Produktionsprozesse und -ergebnisse mit neu entdeckter Präzision und Klarheit in Echtzeit zu überwachen, macht es möglich, dem ultimativen Ziel von Herstellern überall näher denn je zu kommen:fehlerfreie Ergebnisse und nahezu perfekte Qualitätskontrolle.

Selbst angesichts der zunehmenden Komplexität ist die Fähigkeit, nicht nur Prozessdaten für jeden Schritt des Builds zu erfassen, sondern auch schnell und effizient Änderungen vorzunehmen, ein bahnbrechendes Upgrade.

Führende MIPs bieten integrierte Qualitätsmanagement- und Prozesskontrollfunktionen, die es Herstellern ermöglichen, menschliche Fehler zu reduzieren, Abweichungen während des gesamten Montageprozesses leicht zu identifizieren, Ablehnungs- und Reparaturstrategien zu ermöglichen und sicherzustellen, dass nur gute Teile produziert werden.

Die Qualitätskontrollfunktionen umfassen Verbesserungen des Inspektionsprozesses, die Durchsetzung von Pfadanforderungen, integrierte und automatisierte Fehlervermeidung, Garantieschutz und konfigurierbare Anpassungen.

Die besten Plattformen verfügen über integrierte anpassbare Prozessdatenerfassungsfelder mit der Möglichkeit, Bedienernotizen, Inspektionen/Verifizierungen, Qualitätschecklisten, Werkzeugmessungen, Kamerabilder und vieles mehr zu erfassen.

Diese neue detaillierte permanente digitale Aufzeichnung ermöglicht eine präzise Verfolgung und robuste Rückverfolgbarkeit und Teilegenealogie, um korrekte Konstruktionen und Qualitätsstandards durchzusetzen.

Während Hersteller ihre Systeme weiter aufrüsten, neue Technologien einführen und in eine neue transparente und flexible digitale Fertigungslandschaft einsteigen, erweitern sich die Möglichkeiten schnell.

Komplexe Produkt- und Prozesskonfigurationen werden vereinfacht. Detaillierte Daten werden gesammelt und genutzt. Die Fehlersicherheit wird verbessert. Selbst die komplexesten Abläufe werden schlanker, mit drastisch verbesserten Qualitätsstandards und Compliance-Metriken.

Das Ergebnis ist, dass selbst in einer Zeit wachsender Komplexität und unter höchsten Anforderungen an Präzision und hochwertige, fehlerfreie Produktion die Zukunft der Fertigung nie heller – oder schlanker – ausgesehen hat.

Über den Autor :Dan McKiernan verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der Fertigung und ist seit 2003 Präsident von eFlex Systems. Unter der Führung von McKiernan hat eFlex Systems seine MES-Softwarelösungen sowohl für Brownfield- als auch für Greenfield-Betriebe erweitert und gleichzeitig das jährliche Wachstum beibehalten.