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Digitalisierung und die Fabrikbelegschaft

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Digitalisierung und die Fabrikbelegschaft

17 Jun, 2021

Dieser Artikel umfasst folgende Themen:

  • Die Herausforderungen, denen sich Fabrikmanager heute stellen müssen, und die Optimierung der Mitarbeiterfähigkeiten
  • Die Digitalisierung der Fabrikhalle und wie sie die Entwicklung einer agilen Belegschaft unterstützt
  • Die Vorteile einer agilen Belegschaft in der Fertigungsindustrie

Die Digitalisierung der Fabrikhalle und deren Unterstützung von Industrie 4.0-Strategien sollen eine Vielzahl von Herausforderungen des Industriesektors lösen. Eine dieser Herausforderungen ist die Entwicklung und das Management einer agilen Belegschaft, die mit betrieblichen Veränderungen umgehen kann. Von der agilen Belegschaft wird erwartet, dass sie dynamisch genug ist, um die mit der Digitalisierung verbundenen Vorteile zu nutzen.

 

Die häufigsten Herausforderungen für Fabrikmitarbeiter

Die Fertigungsindustrie steht vor vielfältigen Herausforderungen, die mit einer sich verändernden globalen Lieferkette und den Auswirkungen einer Pandemie verbunden sind. Obwohl diese Herausforderungen das Wachstum der Branche beeinflusst haben, sind es die unmittelbaren Herausforderungen innerhalb der Fabrik, die die Betriebsleiter wach halten.

Interne Herausforderungen wie eine alternde Belegschaft und die Notwendigkeit, mit begrenzten Ressourcen zu arbeiten, um eine hohe Kundenzufriedenheit zu erreichen, beeinträchtigen weiterhin die Produktivität. Im ersten Fall geht die Generation in den Ruhestand, die jahrzehntelang die Anlagen in der Fertigung besetzt hat, und mit ihr geht das Stammeswissen, das mit bestimmten Fertigungsprozessen verbunden ist verloren. Die Forderungen der Endverbraucher nach verbesserter Produktqualität sowie die Umsetzung von Lean-Manufacturing-Strategien bedeuten, dass von den Betreibern erwartet wird, dass sie die Nutzung der verfügbaren Ressourcen optimieren.

Die schwankende Nachfrage stellt auch den Fabrikbesitzer vor eine Reihe von Herausforderungen. Erhöhte Nachfrage bedeutet in der Regel, dass mehr Bediener oder Fertigungsanlagen benötigt werden, um die Produktion auszuweiten. In bestimmten Situationen sind möglicherweise keine Kapitalressourcen vorhanden, um zusätzliche Arbeitskräfte zu bezahlen oder zusätzliche Anlagen zu kaufen. In diesen Fällen wird eine Optimierung der Belegschaftspläne zur kostengünstigeren Option, um der gestiegenen Nachfrage gerecht zu werden.

Wenn z. B. die Belegschaft eines Industrieunternehmens durch die Verrentung von Arbeitnehmern um 20 % reduziert wird und strenge Produktionsfristen eingehalten werden müssen, sollte eine agile Belegschaft in der Lage sein, mit einigen Umstrukturierungen den Rückstand aufzuholen. In diesem Szenario muss ein Mittel zur Identifizierung von Bedienern entwickelt werden, die die Fähigkeiten haben, die Anlagen an mehr als einem Arbeitsplatztyp zu bedienen. Nach der Überprüfung können dann mehrfach qualifizierte Bediener an verschiedenen Stellen der Montagelinie eingesetzt werden, um die Auswirkungen des Bedienermangel zu reduzieren.

Die Überprüfung der Fähigkeiten eines Bedieners mit mehreren Qualifikationen und die Neuentwicklung eines Arbeitsplans, der diesen Bedienern gerecht wird, erfordern umfangreiche Analysen. Papieranalysen mögen in der Vergangenheit ausreichend funktioniert haben - nach einer gewissen Zeit -, aber die Kosten können bei mittleren oder großen Belegschaften zu einer Belastung werden. Daher sind bessere Analysetools für die Agilität der Belegschaft erforderlich, und hier kommt die digitale Transformation ins Spiel.

 

INDUSTRIELLE CLOUD

 

Digitalisierung der Fabrikhalle und ihrer Belegschaft

Die Digitalisierung der Fabrikhalle beinhaltet die Anwendung von Lösungen mit digitaler Technologie, um sowohl strukturierte als auch unstrukturierte Daten zu erfassen und datengesteuerte Problemlösungen zu entwickeln. Die Anwendung der Digitalisierung zur Entwicklung einer agilen Belegschaft ist ein kontinuierlicher Prozess, da von ihr erwartet wird, dass sie die sich verändernden Herausforderungen der Belegschaft löst.

Ein Fabrikbesitzer muss beispielsweise die Stärke der Belegschaft optimieren, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden, während an anderen Tagen die Belegschaft optimiert werden muss, um mit defekten Anlagen im Fertigungsbereich umzugehen, die ungeplante Ausfallzeiten verursachen können. Während die Lösung für steigende Nachfrage ein optimierter Zeitplan sein kann, wird die Lösung für ungeplante Risikofaktoren risikobasierte Zeitpläne sein.

Zu den digitalen Technologien, die die Agilität der Belegschaft ermöglichen, gehören Transformationslösungen wie Simulationsmodellierungs- und Planungssoftware, der digitale Zwilling und Workforce-Management-Anwendungen. Diese Software-Anwendungen oder -Plattformen nutzen Betriebsdaten für Auswertungen, so dass Datenerfassungs-Hardware als Teil der erforderlichen technischen Lösungen einbezogen werden muss.

Daten aus dem Fertigungsbereich sind der Motor jeder Industrie 4.0-Strategie. Deshalb steht bei der Digitalisierung zunächst die Implementierung von Lösungen zur Datenerfassung im Vordergrund. Erfasste Daten können dann zur Implementierung von Lösungen wie vorausschauender Wartung oder, in diesem Fall, einer agilen Belegschaft verwendet werden.

Mit den erfassten Daten kann die risikobasierte Planungssoftware die Abhängigkeit einer Einrichtung von wöchentlichen Plänen zu risikobasierten Plänen aufwerten, die in Echtzeit aktualisiert werden. Die risikobasierte Planung integriert Randbedingungen wie Maschinenstillstand, nicht verfügbare Bediener oder erhöhte Nachfrage in ihre Analyse, um optimierte Planungslösungen zu erstellen. Diese Lösungen stellen sicher, dass die Fabrik weiterhin mit optimaler Kapazität läuft, um die Produktionstermine einzuhalten.

Der digitale Zwilling und die Simulationsmodellierungsplattformen bieten intelligente, objektbasierte Umgebungen zur Beantwortung von Was-wäre-wenn-Fragen und zur Bewertung von Echtzeitszenarien. Bei der Simulationsmodellierung wird die Fabrikhalle in ihrer virtuellen Umgebung nachgebildet, so dass Simulationen durchgeführt werden können, um Einblicke in die Auswirkungen von Faktoren zu erhalten, die sich auf eine Belegschaft auswirken. Optimierte Ergebnisse aus diesen Simulationen können dann angewendet werden, um diese Herausforderungen zu entschärfen.

Der digitale Zwilling ist eine cyber-physische Einheit, in der Daten zwischen dem virtuellen digitalen Zwilling und datenerfassenden/datenproduzierenden Anlagen in der Fabrikhalle ausgetauscht werden. Im Gegensatz zu Simulationsmodellen stützt sich die virtuelle Nachbildung nicht auf historische Daten, sondern verwendet Echtzeitdaten. So können die Auswirkungen von Herausforderungen in Echtzeit ausgewertet und Optimierungsergebnisse in der Fabrikhalle als proaktive Maßnahmen zur Vermeidung von Ausfallzeiten umgesetzt werden.

 

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Die Vorteile der Mitarbeiteragilität, die durch die Digitalisierung der Fabrik ermöglicht wird

Der Vorteil einer agilen Belegschaft erstreckt sich über die Verbesserung der Produktivität bis hin zur Ermöglichung von Innovationen. Hier werden einige der wichtigsten Vorteile der Mitarbeiteragilität vorgestellt.

  • Erhöhte Produktivität – Die Fähigkeit, eine Belegschaft dynamisch verschiedenen Aufgaben zuzuweisen, verbessert die Produktionszyklen, da eine Fabrik sicherstellt, dass ihre besten Mitarbeiter an Projekten arbeiten, die ihren Fähigkeiten entsprechen. Die richtigen Mitarbeiter für die richtigen Aufgaben zu finden gelingt mit einer Personalanalyse- und Management-App. Diese Apps erfassen die Fähigkeiten, Qualifikationen und Erfahrungswerte der Mitarbeiter und gleichen sie mit den verfügbaren Stellen ab.
  • Datengesteuerte Produktionspläne – Die Digitalisierung von Produktionsplänen reduziert die Fehlermarge, die mit manuellen Plänen verbunden ist, und bringt mehr Flexibilität in die traditionellen Wochenpläne. Die Möglichkeit, Echtzeitdaten bei der Entwicklung von Zeitplänen zu integrieren, optimiert die Produktivität und sorgt für eine bessere Work-Life-Balance der Bediener.
  • Extensive Planung – Digitale Transformationslösungen ermöglichen es Fabriken auch, eine langfristige Planung in die Produktionszyklen zu implementieren. Durch die Nutzung historischer Daten, Simulationsmodellierung und Planungssoftware sowie Bestandsdaten können Hersteller risikobasierte Pläne für jährliche Produktionszyklen erstellen.

 

Schlussfolgerung

Das Erreichen einer flexiblen Fertigung hängt auch von der Agilität der Belegschaft ab. Die digitale Transformation, die Agilität in der Fertigung ermöglicht, kann auch auf die Agilität der Belegschaft angewendet werden, um die Produktivität zu optimieren und günstige Arbeitsumgebungen in rauen Fertigungsumgebungen zu schaffen.