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Planungssystem Sollzeiten in Echtzeit bereitstellen

| Autor/ Redakteur: Ralf Volker Schüler / Mag. Victoria Sonnenberg

Für Einzel- und Kleinserienfertiger gilt: stets aufs Neue eine große Anzahl unterschiedlicher Fertigungsteile an mechanischen Maschinenkomponenten kalkulieren zu müssen. Mithilfe eines Planungssystems lässt sich diese Arbeitsvorbereitung optimieren.

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Blick in die Fertigungshalle von Schlatter in Münster.
Blick in die Fertigungshalle von Schlatter in Münster.
(Bild: Schlatter Deutschland)

Die Schlatter Deutschland GmbH & Co. KG entwickelt und produziert am Standort Münster neben Schweißmodulen die Drahtwebmaschinen sowie die PMC-Web- und Ausrüstungsmaschinen für die Papiermaschinenindustrie. Der Maschinenpark besteht aus konventionellen und CNC-gesteuerten Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren. Die zu fertigenden Maschinenteile sind Komponenten der auszuliefernden Schlatter-Anlagen und weisen insbesondere im Hinblick auf die mechanische Bearbeitung eine sehr hohe Fertigungstiefe auf.

Lange Jahre basierten die Sollzeiten zur Kalkulation und Arbeitsplanerstellung auf Werten aus Tabellen, Katalogen und Loseblattsammlungen.

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Bestimmung der Sollzeiten mittels Unterlagen und Erfahrung

Teilweise kamen diese Daten durch typische Zeitaufnahmen zustande. Das heißt, die benötigten Sollzeiten wurden mithilfe dieser Unterlagen und dem Erfahrungsschatz aus Jahrzehnten bestimmt beziehungsweise geschätzt. Die manuell erstellten Arbeitspläne wurden dann an die EDV übergeben. Im Jahr 2003 fiel die Entscheidung, das adaptive, regelbasierte Arbeitsplanungssystem HSplan zur schnellen und exakten Ermittlung von Sollzeiten einzuführen, um mit präzisen Kalkulationen effektive Arbeitspläne zu erstellen und kurze Durchlaufzeiten zu erzielen. Dazu greift die Software auf die HSi-Technologiebasis mit ihren vorkonfigurierten Verfahrensbausteinen zurück. Diese Bausteine unter anderem für Drehen, Fräsen und Bohren enthalten Regeln und Wertetabellen zur Sollzeitermittlung.

Exakte Kalkulationen geben mehr Planungssicherheit

„Einer unserer Beweggründe für die Entscheidung, HSplan bei uns im Hause einzusetzen, bestand darin, unsere Kalkulation mit wesentlich mehr Genauigkeit und damit mit höherer Sicherheit auszustatten“, erklärt Dipl.-Ing. Michael Meichsner, Leiter der IT und Produktionsleiter der Schlatter Deutschland GmbH. „Da wir als Einzelfertiger und für bestimmte Aufträge auch als Kleinserienfertiger agieren und daher eine sehr große Anzahl unterschiedlicher Teile stets aufs Neue kalkulieren müssen, nimmt die Kalkulation einen sehr hohen Stellenwert ein.“

Seinerzeit erfolgte ausgehend von den vorkonfigurierten Verfahrensbausteinen das Einpflegen unternehmensspezifischer Technologiedaten. Ebenso einfach ließen sich auch Regelwerke anpassen oder neue in Eigenregie einbringen zum Beispiel für spezielle Dreh- oder Fräsverfahren. In den folgenden Jahren fielen immer wieder mal Änderungen und Ergänzungen an, entweder aufgrund des Einsatzes von neuen Maschinen, Verfahrenstechniken und Werkzeugen oder durch die Verwendung neuer Werkstoffe. „In derartigen Situationen ist es ein großer Vorteil, wenn man insbesondere in Problemfällen schnell selbst Hand anlegen kann. Bei den erfreulicherweise nur selten auftretenden Fragen stehen uns die Erfurter Softwarespezialisten per Hotline sehr professionell zur Seite“, merkt AV-Planer Hubert Deipenbrock an.

Die Realisierung der Schnittstelle zwischen HSplan und PSIpenta hatte das Ziel, die ERP-Software um die Ebene der Arbeitsstufen innerhalb der Arbeitsgänge zu ergänzen. Mit der Übergabe der ermittelten Sollzeiten je Arbeitsgang an PSIpenta wurde die angestrebte hohe Stammdatenqualität im System gewährleistet. Damit stehen dem ERP-System komplette und effiziente Arbeitspläne zur Administration zur Verfügung. „Den gesamten Prozess bis hin zum ERP-System konnten wir auf diese Weise durch Optimierung, Reduzierung manueller Arbeiten komfortabler und transparenter gestalten. Die Nachvollziehbarkeit der Kalkulationen sowie die Anpassung der Verfahrensbausteine im Bedarfsfall haben zu deutlichen Prozessoptimierungen beigetragen“, berichtet Meichsner.

Durch weitere Optimierung erfolgt keine redundante Datenhaltung mehr

Vor Kurzem nahm man im Hause Schlatter einen weiteren Optimierungsschritt vor. Die HSi GmbH erhielt den Auftrag, mit einer eingebetteten Lösung, im Gegensatz zu der bisherigen Vorgehensweise, per Schnittstelle einen Datenaustausch zwischen HSplan und PSIpenta zu realisieren. In diesem Fall wird vom Arbeitsgang im ERP-/PPS-System der HSi-Standard-Arbeitsstufeneditor geöffnet. Die Vorteile bestehen darin, dass keine redundante Datenhaltung mehr erfolgt. Die Arbeitspläne werden ausschließlich im ERP-System gespeichert. Die zugehörigen Daten wie Arbeitsgangfolgen, ermittelte Sollzeiten und Texte liefert HSplan ohne zeitliche Verzögerung. Ebenso werden die Ausgangsdaten aus den Eingabedialogen zur Sollzeitermittlung im ERP-System hinterlegt und lassen sich zwecks Nachvollziehbarkeit abrufen.

Weiterhin ermöglicht die Einbettung der HSi-Funktionalität in PSIpenta dem Planer eine komfortable Arbeitsweise. Hierzu markiert er in einem Arbeitsplan einen Arbeitsgang und klickt auf den Button “Arbeitsstufeneditor“. Es öffnet sich der Browser und dem Planer stehen in Echtzeit entsprechende Teiledaten, Materialinformationen und Spezifikationen zum Arbeitsplatz zur Verfügung. Der Nutzer kann nun beliebig viele Arbeitsstufen zur Zeitermittlung anlegen. Je Arbeitsstufe wird ein Berechnungsbaustein aufgerufen, welcher Haupt-, Neben- und/oder Rüstzeiten berechnet sowie Texte generiert. Somit werden die Zeiten der einzelnen Arbeitsschritte exakt berechnet und nachvollziehbar dokumentiert. Gegebenenfalls lassen sich Langtexte zur detaillierten Beschreibung beifügen. Beim Schließen des eingebetteten Arbeitsgangs erfolgt eine Summierung der Rüst- und Stückzeiten und die Rückgabe der Zeiten an PSIpenta. Weiterhin werden alle Eingaben des Arbeitsgangs “gepackt“ und ebenfalls in einem Zusatzfeld im ERP-Arbeitsgang gespeichert. Bei einer Überarbeitung des Arbeitsgangs erfolgt ein “Entpacken“ und Wiederherstellen. So kann zum Beispiel durch Modifikation einzelner Parameter schnell eine Ähnlichkeitsplanung durchgeführt werden. Der Planer setzt zur effektiven Sollzeitermittlung die hierfür konzipierte HSi-Oberfläche und für die Arbeitsplanung die vertraute PSIpenta-Umgebung ein. Somit werden die Vorteile beider Systeme bestmöglich genutzt.

Planungsaufwand der Arbeitsvorbereitung reduziert sich um die Hälfte

„Mit dem Einsatz von HSplan seit mehr als zehn Jahren sind wir sehr zufrieden. Mittlerweile, nicht zuletzt durch die Einbettungslösung, wurde der Planungsaufwand in der Arbeitsvorbereitung gegenüber dem ursprünglichen um rund 50 % reduziert. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass auftretende Abweichungen von den ermittelten Sollzeiten in einer Größenordnung von ± 1 bis 5 % liegen. Das sind durchaus sehr gute Werte“, resümiert Meichsner und erläutert: „Diese Abweichungen kommen teilweise dadurch zustande, dass im Rahmen der NC-Programmierung schon mal andere Reihenfolgen der Bearbeitung, andere Werkzeuge oder Verfahrwege realisiert werden, als sie zum Zeitpunkt der Sollzeitermittlung und der Arbeitsplanerstellung konzipiert waren. Derartige Erkenntnisse lassen sich leicht aus der Nachvollziehbarkeit der Kalkulations- und Planungsschritte des Arbeitsplanungssystems gewinnen. Wir sind in der Lage, bestimmte Parametereinstellungen und ihren Einfluss auf die Fertigung zu verfolgen und zu beurteilen. Damit werden die Vorgänge vom Produktdesign bis zur Fertigung durchgängig transparent.“ Zur Erfolgsbilanz von HSplan bei Schlatter zählt aufgrund der erhöhten Planungssicherheit auch eine optimierte Maschinenbelegung, sodass sich daraus unverkennbar auch wirtschaftliche Vorteile wie kürzere Durchlaufzeiten und Steigerung der Produktivität ableiten lassen.

* Dr. Ralf Volker Schüler ist freier Fachjournalist und leitet die PR Agentur GiVE 4 Public Relations in 45130 Essen, Tel. (02 01) 26 05 54, dr.schueler@give4pr.de

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