Manufacturing Excellence – Durchgängige Prozesse von der Produktentwicklung bis zur Fertigung

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Die technischen Möglichkeiten zur Digitalisierung und Steuerung von Geschäftsprozessen entlang der gesamten Wertschöpfungskette über eine intelligente Vernetzung aller Prozessbeteiligten sind mittlerweile sehr vielfältig. Das Ziel Manufacturing Excellence rückt damit in greifbare Nähe.

Die technischen Möglichkeiten zur Digitalisierung und Steuerung von Geschäftsprozessen entlang der gesamten Wertschöpfungskette über eine intelligente Vernetzung aller Prozessbeteiligten sind mittlerweile sehr vielfältig. Das Ziel Manufacturing Excellence rückt damit in greifbare Nähe.

VON JÜRGEN MAYER

Unter Manufacturing Excellence versteht man die Erhöhung der Produktionsleistung und Optimierung der Supply Chain, unter anderem durch eine verbesserte Reaktionsfähigkeit im Produktionsnetzwerk. Auch wenn dieses Ziel in greifbare Nähe rückt, sieht die Realität in vielen Produktionsunternehmen jedoch noch anders aus. Kundenindividuell entwickelte und produzierte Produkte erhöhen zunehmend die Produktvarianz und Volumenschwankung bei gleichzeitig stark verkürzten Produktlebenszyklen. Die Anforderungen in Hinblick auf eine integrierte und effiziente Prozesskette von der Produktentwicklung bis zur Produktion, sind in den letzten Jahren enorm gestiegen, um die Kosten im Sinne einer Mass Customization (kundenindividuelle Produktion zu Kosten einer Serienfertigung) weiter zu reduzieren.

Engineering- und Order-Change-Prozesse verursachen von der Produktentwicklung bis zur Produktion aufgrund einer unzureichenden Integration immer noch sehr hohe Prozess- und Qualitätskosten. Die Ursache liegt unter anderem in einer sehr heterogenen, gewachsenen IT-Landschaft, bestehend aus PLM-, ERP- und MES-Systemen („Best-of-breed“-­Lösungen) mit komplexen bidirektionalen Systemschnittstellen, die darüber hinaus zu hohen IT-Kosten führen. 

Typische Schwachstellen bei der Planung und Umsetzung von Produktänderungen:

  • mangelhafte Kommunikation zwischen Produktentwicklung/Konstruktion sowie Prozess- und Produktionsplanung 
  • Produktänderungen werden nicht konsistent und zeitnah in allen betroffenen IT-Systemen und Produktstrukturen umgesetzt
  • fehlende Rückverfolgbarkeit bei Prozess- oder Produktänderungen über den Gesamtprozess und Erbringung von Nachweispflichten
  • spätes Erkennen und Eindämmen von Qualitätsproblemen und Fehlern, bedingt durch Änderungen
  • unzureichende Abweichungsanalyse- und Auswertemöglichkeiten 
  • hoher Aufwand bezüglich Identifikation betroffener Datenobjekten (Change Impact Analysis)

Manufacturing Excellence Prozess in einer Lösung

SAP hat bereits 2017 mit S/4HANA Manufacturing for Production Engineering and Operations (kurz S/4HANA PEO) ein Produkt herausgebracht, welches erstmals den Manufacturing-Prozess von der Entwicklung bis zur Fertigung/Montage in einer integrierten Lösung komplett abbildet. Auf dieser Basis lassen sich End-to-End-­Prozesse mit lückenloser Rückverfolgbarkeit in Bezug auf Änderungen umsetzen. Produktingenieure, Produktionsplaner, Arbeitsvorbereiter und Werker arbeiten kollaborativ Hand in Hand, indem sie mit S/4HANA PEO dieselbe Daten- und Kommunikationsplattform nutzen. 

S/4HANA PEO unterstützt dabei den Prozessbereich Production Engineering bei der Steuerung und Kontrolle von Entwicklungsänderungen in der Produktion durch die Integration der Teilprozesse Produktstrukturmanagement (EBOM-/BOM Management), Arbeitsvorbereitung (Production Process Planning) und Änderungsmanagement (Manufacturing Change Management). 

Manufacturing Excellence Production Engineering
Prozessüberblick Production Engineering (Best Practices Scheer Performance Ready).

Betroffenen Mitarbeitern wie Produkt­entwickler, Konstrukteure und Prozess-/Fertigungsplaner stehen für die Durchführung der relevanten Prozessaktivitäten diverse Applikationen (FIORI Apps) auf der gleichen konsistenten aktuellen Daten­basis zur Verfügung. Beispielsweise wird eine vollständige Stücklistenüberführung einer Konstruktionsstückliste (EBOM) in eine Produktionsstückliste (MBOM) grafisch unterstützt, so dass ein Vergessen von Komponenten nahezu ausgeschlossen ist. Mithilfe einer Versionierung und durch Anlage eines sogenannten Change Records lassen sich zudem alle Änderungsstände, zum Beispiel von Stücklisten und Arbeitsanweisungen, direkt prüfen. Auswirkungen von Änderungen sind direkt ersichtlich und dienen als Entscheidungsgrundlage.

Production Operations: Jeder Prozessschritt wird protokolliert und Fehler sofort validiert

Der Production-Operations-Prozess­bereich umfasst die Teilprozesse Auftragsmanagement und Produktionssteuerung (Production Order Management & Control), Arbeitsdurchführung (Operations) sowie Rückverfolgung und Qualitäts­sicherung (Tracking & Genealogy) und unterstützt damit Arbeitsvorbereiter, Meister und Werker bei der Auftragsdurchführung.

In Erweiterung zur Standard-Auftragssteuerung im S/4HANA Core unterstützt S/4HANA PEO den Produktionsprozess mit zusätzlichen MES-Funktionalitäten zur Einzelsteuerung serialisierter Komponenten und Fertigerzeugnisse. Innerhalb der Losgrößenfertigung können somit einzelne Einzelteile/Baugruppen individuell durch die Produktion gesteuert werden. Intelligente Werker-Dialoge führen den Werker schrittweise durch den Fertigungsprozess, indem sie ihm alle relevanten Informationen in Form von Arbeitsanweisungen, Qualitätsmerkmalen, Prüfanweisungen, Zeichnungen etc. im Kontext einer Serialnummer zur Verfügung stellen. Jeder Prozessschritt wird protokolliert und fehlerhafte Eingaben sofort validiert und angezeigt. Das erhöht die Prozesssicherheit und vermeidet teurere Nacharbeiten.

Prozessüberblick Production Operations
Prozessüberblick Production Operations (Best Practices Scheer Performance Ready).

Die ersten Implementierungsprojekte zeigen, dass sich durch die Bereitstellung von PLM-, ERP-, QM- und MES-Funktionalitäten in S/4HANA PEO zahlreiche Optimierungspotenziale für die Produktionsunternehmen zur Senkung der Prozess-, Qualitäts- und IT-Kosten ergeben. Vorteile sind beispielsweise die 3D-Tool-Unterstützung bei der Generierung von MBOM auf Basis von EBOM, vordefinierte Freigabe-Workflows sowie die Analyse und (grafische) Anzeige aller direkt und indirekt betroffenen Objekte (Abweichung-Ursache Beziehungen).

Aufgrund der hohen Nachfrage nach einer integrierten Lösung zeichnet sich seitens SAP eine entsprechende Weiterentwicklungen von S/4HANA PEO auch die Bereiche Complex Assembly Manufacturing ab. Dabei werden weitere Module integriert, unter anderem Plant Maintenance, Project Systems und Inventory Management. Die technischen Möglichkeiten sind bereits vorhanden – die Produktionsunternehmen sollten sie nutzen.rt 

Jürgen Mayer leitet als Industry Consulting Director das Beratungsteam Manufacturing & Automotive bei der Scheer GmbH.

Lesen Sie auch: Mit der MES-Lösung SAP MII Prozesse einfach planen und steuern – von der Batch-Produktion bis zur Verpackung

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