Optimierung der Produktion mit Materialflussanalyse & Automatisierung

28. April 2022 von Ersan Guenes
Gelesen in 13 Minuten

In der Industrie 4.0 hilft das IIoT Unternehmen dabei, wirklich zu sehen, was in allen Produktionsphasen in ihren Betrieben vor sich geht. Wenn es im Produktionsprozess zu Fehlern oder Verzögerungen kommt, kann es schwierig sein zu erkennen, was die Probleme verursacht und was getan werden kann, um sie effizient zu lösen - hier kommt die Optimierung des Materialflussprozesses ins Spiel. In diesem Beitrag gehen wir darauf ein, was Materialfluss ist und wie man ihn am besten optimiert.

Was ist Materialfluss? 

Der Materialfluss ist einfach der Materialfluss in den Prozessen Ihrer Einrichtung - vom Eingang der Rohstoffe in die Einrichtung bis hin zur Montage, Verpackung, Qualitätskontrolle und schließlich zum Versand. Wenn Fehler oder Verzögerungen auftreten, z. B. wenn Artikel falsch verpackt werden oder doppelt so lange brauchen wie geplant, kann es sehr kostspielig sein, diese Aktionen zu wiederholen und Prozessfehler ungelöst zu lassen. Es liegt daher im besten Interesse der Unternehmen, über Materialflussfehler nahezu in Echtzeit informiert zu werden und diesen Prozess sofort zu optimieren, um die Effizienz zu steigern.

Herausforderungen, die im Produktionsprozess auftreten

Ohne Echtzeit-Transparenz über den Materialfluss mithilfe von RTLS IIoT (Industrial Internet of Things) kann es schwierig sein, die Abläufe in komplexen Logistik- oder Produktionsumgebungen zu kontrollieren. Wenn Sie beispielsweise Informationen darüber benötigen, wie viele Artikel oder Anlagen eine bestimmte Montagelinie oder einen intralogistischen Versorgungsweg durchlaufen, müsste dies ohne RTLS IIoT manuell erfolgen, indem jemand den Durchsatz jedes Artikels (Zeit + Menge) in jedem Prozessschritt zählt. Um Informationen darüber zu erhalten, wie viel Zeit eine bestimmte Aufgabe in Anspruch nimmt, müsste jemand die Zeit jeder Bewegung von Wirtschaftsgütern an der Montagelinie oder im Lager stoppen, was viel Zeit in Anspruch nimmt und ohne Automatisierung mit einem Überwachungssystem nicht effizient durchgeführt werden kann.

Auch externe Faktoren können sich auf den Materialfluss auswirken. Zu den größten Auswirkungen auf die Fertigung und Produktion zählen der Konsum und die Globalisierung. Mit der zunehmenden Nutzung digitaler Werkzeuge und sozialer Medien verlangen die Verbraucher mehr E-Commerce-Dienstleistungen, wodurch sich Trends in rasantem Tempo ändern. Dies kann es ziemlich schwierig machen, die Flexibilität aufrechtzuerhalten, um auf diese Veränderungen zu reagieren, insbesondere bei Produktionsprozessen, die kein RTLS IIoT nutzen. Die Globalisierung wirkt sich auch auf den Materialfluss aus, da globale Lieferketten und Outsourcing zu schwerwiegenden Verzögerungen führen können, wie die Pandemie gezeigt hat. Aus diesem Grund kann eine effiziente End-to-End-Transparenz des Materialflusses Unternehmen einen bedeutenden Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Wie man den Materialfluss mit IIoT optimiert 

Investitionen in RTLS IIoT sind der Schlüssel zur Optimierung von Prozessen mit der Echtzeit-Transparenz, die der Materialfluss bietet. Innovationen wie INTRANAV, eine Materialflusslösung des Unternehmens Inpixon, helfen dabei, Herausforderungen in der Produktion zu bewältigen, indem sie den Prozess mithilfe von ERP-Datenschnittstellen, Sensoren und Echtzeit-Lokalisierungssystemen (RTLS) automatisieren.

Intranav-Echtzeit-Materialflussdiagramm

Wenn alle erforderlichen Prozesse und relevanten Anlagen in Ihren Einrichtungen mit RTLS-Sensoren ausgestattet oder virtuell mit dem Datenendpunkt verbunden sind, können sie Daten über alles, was verfolgt wird, erfassen, wie z. B. Identifikationsinformationen über die Anlage, Standortinformationen in Echtzeit, Temperatur, Erschütterungen und mehr. Wenn alle überwachten Anlagen, Montagelinien, Gabelstapler und andere Aspekte der Anlage verfolgt werden, können sie alle ein virtuelles Abbild von sich selbst erhalten, einen so genannten digitalen Zwilling. Auf diese Weise ist ein Unternehmen in der Lage zu sehen, wie seine gesamte Anlage digital arbeitet, und erhält durchgehende Informationen über seine Produktionsprozesse auf einem einzigen Dashboard.

INTRANAV.IO & INTRALYTICS Live-Demo der RTLS IoT-Plattform

Auf diese Weise können Sie auch sofort sehen, wo und wann genau ein Problem auftritt - ganz einfach durch eine rote Markierung. Wenn also eine Zykluszeit länger ist als geplant, gibt es Unternehmen die Möglichkeit, die Ursache des Problems zu finden und Entscheidungen zu treffen, um es sofort zu beheben.

Profi-Tipp: Bei der Verfolgung des Standorts und der Bewegung von Anlagen mithilfe von Sensoren gibt es verschiedene Ortungstechnologien, die für die Verfolgung und Übertragung von Standortinformationen verwendet werden können. Viele Unternehmen haben Probleme mit Interferenzen, wenn es um Funkfrequenztechnologien geht, oder sie empfangen möglicherweise ungenaue Standorte, was zu ungenauen Daten führen kann, die Ihre Entscheidungsfähigkeit beeinträchtigen. Um den größtmöglichen Nutzen aus Ihrer Investition zu ziehen, sollten Sie sich für eine Ortungstechnologie wie Ultrabreitband (UWB) entscheiden, die für eine präzise Anlagenverfolgung, Zuverlässigkeit und Schutz vor Störungen bekannt ist.

Die Vorteile der Optimierung des Materialflusses mit IIoT 

Intranav-Materialflussdiagramm-Dashboard

  • Verbessern Sie die Sichtbarkeit: Sehen Sie jeden einzelnen Prozess in Ihrer Anlage und gewinnen Sie einen ganzheitlichen Überblick über den Betrieb. Mit Innovationen wie dem digitalen Zwilling und AR/VR können Sie jederzeit und überall sehen, was in Ihrem Lager oder Ihrer Fabrik vor sich geht.
  • Vorausschauende Wartung: Je mehr Daten Sie sammeln, desto genauer können Sie Fehler vorhersagen, bevor sie auftreten, und so Ausfallzeiten verhindern. 
  • Kosten- und Abfallreduzierung: Ein vollständiger Überblick über den Betrieb ermöglicht die Vermeidung von Fehlern und längeren Zykluszeiten, was wiederum Kosten spart. Außerdem erhalten Sie Informationen über die Nutzung von Ressourcen (z. B. Energie oder Wasser), so dass diese effizienter eingesetzt werden können, was sich positiv auf das Endergebnis auswirkt. 

Machen Sie das Beste aus Ihren Daten  

Ein Problem, mit dem viele Unternehmen konfrontiert sind, besteht darin, dass sie zwar große Datenmengen sammeln, aber nicht in der Lage sind, diese in einen Kontext zu setzen. Ohne die Fähigkeit, Daten zu verstehen, ist es schwierig, die für fundierte Entscheidungen erforderlichen Erkenntnisse zu gewinnen. Hier kommen Lösungen wie INTRANAV's (ein Inpixon Unternehmen) INTRALYTICS ins Spiel, um all den Daten, die in Ihrem Data Lake oder großen Datenbanken gespeichert sind, einen Kontext zu geben. Es gibt verschiedene Schritte, um zu dem Punkt zu gelangen, an dem Sie auf der Grundlage der von Ihnen gesammelten Informationen Maßnahmen ergreifen können - hier sind die 4 wichtigsten Schritte, die im Folgenden beschrieben werden:

  1. Beginnen Sie damit, Daten zu sammeln und ihnen einen Kontext zu geben: Dazu gehört die Bestimmung, ob es sich bei den erfassten Daten um eine Asset-ID, Zykluszeit, Standortinformationen usw. handelt. Bei der Verfolgung von Informationen mit INTRANAV werden mehrere Dimensionen verfolgt und analysiert - also nicht nur, wann und wo sich eine Anlage bewegt, sondern auch relevante Sensorinformationen. Wenn beispielsweise eine Anlage überhitzt ist, können Sie Maßnahmen ergreifen, um eine bestimmte Maschine nicht zu überlasten.
  2. Geben Sie Ihren Daten Regeln: Das bedeutet, dass Sie Planungszeiten und Zyklusgrenzen hinzufügen, damit Sie wissen, wann ein bestimmter Prozess seine geplante Laufzeit überschritten hat oder ob weniger Objekte als erforderlich hergestellt wurden. In vielen Fällen kann ein Alarm ausgelöst werden, der auf Fehler hinweist, so dass Sie genau wissen, wo und wann ein Problem auftritt.
  3. Ergreifen Sie Maßnahmen aufgrund der gelieferten Informationen: Wenn dank IIoT Daten über Ihre Abläufe gesammelt werden, erleichtert dies einen Überprüfungsprozess, bei dem Sie sofort Maßnahmen ergreifen können, sobald ein Fehler festgestellt wird, da die Informationen nahezu in Echtzeit bereitgestellt werden. 
  4. Führen Sie maschinelles Lernen, KI-Systeme und BI-Tools ein, um Prozesse zu automatisieren, Fehler zu erkennen, bevor sie auftreten, und Verbesserungen vorzunehmen: Anhand der gesammelten Daten kann ein Facility- oder Lean-Manager Trends in Ihrer Anlage erkennen. Vielleicht ist die Produktion zu einer bestimmten Tageszeit immer langsamer als sonst, oder ein bestimmter Mitarbeiter hat immer eine Schicht, in der besonders viele Fehler auftreten, was dazu führt, dass er besser geschult werden muss. Oder eine bestimmte Route für Gabelstapler führt zu Verzögerungen, so dass eine optimierte Route erstellt werden muss. Das gesamte System kann auch mit Enterprise Resource Planning (ERP) und Warehouse Management Systemen (WMS) verbunden werden, um alle Prozesse zu rationalisieren und Datensilos zu vermeiden. 

Verbesserter Materialfluss für eine Bessere Entscheidungsfindung

Durch die Verfolgung des Materialflusses mit Automatisierung und IIoT schaffen Sie eine Feedbackschleife, die eine Entscheidungsfindung ermöglicht, die die Produktivität und den ROI steigert. Sind Sie daran interessiert, neue Möglichkeiten mit einer Materialfluss- und Analyselösung zu erkunden? Sehen Sie sich diese Erfolgsgeschichte eines Kunden an, oder kontaktieren Sie uns noch heute.

 

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ÜBER DEN AUTOR
Ersan Guenes ist Senior Vice President (SVP) der Produktabteilung für IIOT (Industrial Internet of Things) bei Inpixon.