Wie digitale Werkzeuge helfen Fabrikstrukturen zu optimieren

Der Firmenverbund der Stamer Gruppe mit Sitz in Sankt Wendel stellt professionelle Beschallungsanlagen im Bereich der Public Address-Systeme, Instrumentalverstärker und Studiotechnik in Premiumqualität her.
Die Gruppe gliedert sich in die Stamer Musikanlagen GmbH als Produzenten der Marken HK Audio (Beschallungsanlagen), Hughes & Kettner (Instrumentalverstärker), MindPrint (Studiotechnik) und die Verkaufs- und Marketingeinheit Music & Sales.

Herausforderung
Eine typische Herausforderung für Unternehmen liegt darin, die Produktionsleistung zu erhöhen, indem Kapazitäten erhöht und Transportwege reduziert werden. Gleichzeitig geht es um Wirtschaftlichkeit: Kosten und Produktionsausfälle sollen möglichst gering gehalten werden. Stoßen die vorhandenen Strukturen an ihre Grenzen, gilt es durch gezielte Umplanung Defizite zu beseitigen. Die Frage des optimalen Fabriklayouts beschäftigte auch die Stamer Musikanlagen GmbH, deren Absatzzahlen sich seit Gründung positiv entwickelt haben. Parallel dazu sind die Strukturen in den einzelnen Produktionsbereichen mit der Zeit gewachsen.

Analyse
Im ersten Schritt steht die Aufnahme von Informationen über die vorliegende Fabrik im Fokus. Hierbei sind insbesondere die folgenden Informationen für die Fabrikplanung wichtig:
– Produkte (Stückzahl, Varianten)
– Prozesse (Prozesszeiten und -abfolgen)
– Maschinen und Anlagen (Störungen, Rüstzeiten)
– Randbedingungen (Fabriklayout, bauliche Restriktionen)

Validierung
Nach der Erstellung eines Migrationspfades werden zur weiteren Erprobung und Absicherung der erstellten Szenarien Materialflusssimulationen durchgeführt. Dieser Prozess wird ebenfalls softwaretechnisch unterstützt. In der Simulationsumgebung werden zusätzlich die notwendigen Prozesszeiten und Produktionsprogramme genutzt, um eine dynamische Abbildung der Produktion zu ermöglichen.
Wenn die Simulation der einzelnen Szenarien Probleme aufdeckt, werden die betroffenen Szenarien solange in der Fabrikplanungsumgebung angepasst und erprobt, bis ein problemlos umsetzbarer Migrationspfad gefunden wird.

Konzept
Zur Entwicklung verschiedener Fabriklayouts werden Softwarelösungen aus dem Bereich der Fabrikplanung verwendet. Hier werden zunächst die zuvor gesammelten Informationen genutzt, um die aktuelle Situation in der Fabrik („Brownfield As Is“) als Modell abzubilden. Mithilfe von sogenannten „Sankey-Diagrammen“ werden besonders transportintensive Strecken in der Produktion auf der Benutzeroberfläche visualisiert. Demgegenüber steht das ideale Layout („Greenfield“), welches ohne Beachtung der gegebenen Restriktionen erarbeitet wird. Dieses stellt den bestmöglichen Zustand in Bezug auf Transportwege und Materialflüsse dar.
Davon ausgehend wird das bestehende Fabriklayout soweit wie möglich an das ideale Layout angenähert, wodurch das „Brownfield-Best-Practice“-Szenario entsteht. Die Änderungen, die für die Überführung des ursprünglichen zum optimierten Zustanden benötigt werden, können in Form eines Migrationspfades festgehalten werden.

Ergebnis
Mithilfe der hier vorgestellten vierstufigen Vorgehensweise wurde im Projekt mit der Stamer Musikanlagen GmbH ein Migrationspfad erarbeitet, dessen Änderungsmaßnahmen in den kommenden Jahren realisiert werden. Die vorgesehenen Maßnahmen werden schrittweise in der realen Fabrik umgesetzt bis der aktuelle Zustand vollständig in den „Brownfield-Best-Practice“ Zustand überführt ist. Die einzelnen Änderungsmaßnahmen sind dabei derart konzipiert, dass der reguläre Produktionsbetrieb ohne größere Ausfälle aufrechterhalten wird.