Heutzutage muss alles umweltfreundlicher und schneller produziert werden, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Manchmal soll auch die Effizienz der Produktion erhöht werden. Aber woher wissen Sie, ob Sie diese Woche effizienter produziert haben als letzte Woche? Um Ihre Maschinen bestmöglich auszulasten, muss Ihre Fabrik so konfiguriert sein, dass möglichst keine Maschinen stillstehen. Das klingt natürlich logisch, aber wie schafft man das? Alles beginnt mit dem Sammeln der benötigten Daten.

Autor: Jan van der Vleuten - Process Technologist, KSE Process Technology B.V.

Wie funktioniert das? Als die überwiegende Mehrzahl der Maschinen noch ausschließlich mechanisch funktionierte, konnte man mit einer Stoppuhr die verschiedenen Arbeitsgänge protokollieren, um sich einen Überblick zu verschaffen. Heutzutage können diese Zeiten mithilfe der Elektronik viel einfacher gemessen werden: Fast alles ist automatisiert, sodass im Prinzip jeder Schritt automatisch protokolliert werden kann. Durch die Analyse dieser Daten kann ein klares Bild darüber gewonnen werden, wie eine Maschine bzw. eine Fabrik funktioniert.

Durch die genaue Protokollierung, was genau eine Maschine zu jedem gegebenen Zeitpunkt des Tages tut, werden verschiedene Arten von Analysen möglich. Eine häufige Form der Analyse ist die sogenannte Engpassanalyse, mit der festgestellt wird, ob eine bestimmte Maschine innerhalb einer Produktionslinie einen Flaschenhals darstellt, um anhand dieser Informationen die Kapazität der Linie zu erhöhen. Letzteres kann durch verschiedene Maßnahmen erreicht werden: Eine Möglichkeit besteht darin, die von der Maschine durchgeführten Schritte schneller ablaufen zu lassen. Eine andere offensichtliche Möglichkeit wäre, am Engpass eine weitere Maschine hinzuzufügen, die dieselben Schritte parallel ausführt.

Immer mehr Unternehmen versuchen, die Leistung ihres Maschinenparks mithilfe der sogenannten Gesamtanlageneffektivität (GAE) (englisch: Overall Equipment Effectiveness, OEE) zu erhöhen. Für deren Bestimmung werden die Verfügbarkeit, die Leistung und die Qualität einer Maschine betrachtet. Für die Messung der GAE muss bestimmt werden, womit die Maschine zu jedem gegebenen Zeitpunkt des Tages beschäftigt ist. Mithilfe der GAE kann die Leistung einer Maschine erhöht werden, wenn der Grund für eine (zu) niedrige GAE klar ist.

Sowohl bei der Engpassanalyse als auch bei der GAE muss zunächst bestimmt werden, was Ihre Maschinen zu welchem Zeitpunkt jeweils tun, bevor mit der Suche nach einer Lösung zur Leistungssteigerung begonnen werden kann.

Bei einer Erweiterung einer Fabrik wäre es natürlich hilfreich, die Folgen einer solchen Erweiterung bereits im Voraus zu kennen. Steigt die Leistung einer bestehenden Produktionslinie und der gesamten Fabrik tatsächlich deutlich, wenn in einer bestimmten Linie eine zusätzliche Maschine hinzugefügt wird? Liegen ausreichende Informationen über die Auslastung einer Maschine vor, so kann hierfür eine Simulation erstellt werden, in der Lösungen durchgerechnet und beurteilt werden. Auf diese Weise können verschiedene Lösungen miteinander verglichen werden, um die beste zu finden. In den meisten Fällen hängt die Wahl der besten Lösung von der Amortisationsdauer ab.

Ein weiteres Beispiel für Situationen, in denen Simulationen Anwendung finden, ist die Verbesserung der Planung eines Produktionsprozesses. Eine solche Planung lässt sich natürlich viel leichter in einer Simulationsumgebung erstellen als unter realen Bedingungen. In einer solchen Simulation lassen sich zum Beispiel Aufträge auf verschiedene Arten ordnen, um zu überprüfen, welche Variante zur kürzesten Durchlaufzeit führt. Darüber hinaus gibt es natürlich noch zahlreiche andere Optimierungsfragen, die sich mithilfe von Simulationen beantworten lassen.