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Markus Rausch: „Die Evaluierung als Ganzes bietet, wie im Artikel beschrieben, keine 100%ige Garantie, die richtige Entscheidung zu treffen. Die Wahrscheinlichkeit, eine Fehlentscheidung zu treffen, reduziert sich jedoch merklich.“
Foto: Tebis Consulting
Sie wollen automatisieren oder ihre Automation verbessern? Tebis-Consulting-Experte Markus Rausch erklärt die 5 Schritte zur besseren Automation und wie sich viele Fragen sachlich analysieren lassen.

THEMA DER WOCHE 23/2022

In 5 Schritten zur besseren Automation

Rendite steigern durch Automatisierung einer Fräsmaschine oder des CAM-Prozesses? Wie das in 5 Schritten machbar ist , erklärt Tebis-Consulting-Experte Markus Rausch.

Bessere Automation in 5 Schritten. Die Triebfeder für eine Investition in automatisierte Maschinen oder Prozesse ist in der Regel: „Steigerung der Produktivität in einem bestimmten Zeitraum bei gleich-bleibender Qualität“.  Oder einfacher ausgedrückt: „In 24 Stunden mehr hochwertige Bauteile durch den Fertigungsprozess“. Wir von Tebis Consulting haben die Motivation, unsere Kunden möglichst strukturiert und trotzdem pragmatisch zu unterstützen. Vor dem Hintergrund unserer langjährigen Marktexpertise wissen wir, wie wichtig es ist, dass derart richtungsweisenden Investitions-Entscheidungen nicht aus dem Bauch heraus getroffen werden. Sinnvolle Entscheidungshilfe bieten relevante Unternehmenskennzahlen sowie einige weitere branchenrelevante Daten und Fakten. Mit diesem Beitrag vermitteln wir entsprechende Infights.

Schritt 1: Pragmatischer Ablaufplan und kaufmännische Betrachtung in 9 Punkten

Am Anfang geht es oft um Fragen wie: Wie hoch sollte die Investition sein? Wie lange wird der ROI sein? Ist unser Team bereits gut für die kommenden Anforderungen aufgestellt. Haben wir die richtigen Mitarbeiter und welche Abläufe müssen wir noch anpassen? Mit welchen Annahmen kann gerechnet werden? Wie wird sich die Auftragssituation in den kommenden Monaten verändern? Woher kommen nun die Antworten auf diese Fragen? Und kommen evtl. noch mehr hinzu? Hier ein pragmatischer Ablaufplan zur Entscheidungsfindung „Automation ja – nein – vielleicht!?“, der sich bereits in vielen Unternehmen im praktischen Einsatz bewährt hat. Zunächst 9 Punkte zur kaufmännischen Betrachtung: Unternehmerische Einschätzung hinsichtlich Zukunftsfähigkeit der Branche und dem Unternehmen? Mögliche Steigerung der Effizienz pro Auftrag? Dann die Investitionsrechnung. Notwendige Auslastung der Maschine, inkl. Stundensatz-Berechnung, die Nutzungsdauer Maschine und Reduzierung der Fremdvergaben? Und: Wie wird sich die personelle Situation verändern? Wo werden mehr Ressourcen benötigt und wo weniger? Welche weiteren Investitionen werden notwendig? Wie bekommen wir die Aufträge?

Schritt 2: Technische und räumliche Betrachtung

Mit der technischen Betrachtung wird der Zustand der vorhandenen Prozesse erfasst: in der Konstruktion werden Standardrohlinge erfasst, die Standardisierung der Regel-Geometrien, die Standardisierung der Flächenfarben und die Bauteilklassifizierung; in der Programmierung die Werkzeugbibliothek, 2,5D- und 3D-Automation, Dokumentationen, Prozesssicherheit, bekannte Rohlings-Situationen; in der mechanischen Fertigung die Rüstprozesse, Standardwerkzeuge, Bearbeitungstechnologien und Prozesssicherheit sowie die Planung und Steuerung. Im Anschluss hat sich die räumliche Betrachtung bewährt: Wie ist die vorhandene Temperatursituation? Wie werden Paletten beladen, ist eine Kranbahn für große Bauteile besser und gibt es einen externen Rüstplatz?

Alle diese Fragen lassen sich durch entsprechende Analysen erarbeiten und definieren. Sind Sie anschließend einer Entscheidungsfindung nähergekommen? Vielleicht Ja, vielleicht aber auch Nein! Was fehlt ist eine Datenbasis auf Stunden-Ebene, um ein mögliches Szenario, mit und ohne Automation darzustellen. Einige Unternehmen verfügen bereits über eine recht genaue Datenerfassung in den einzelnen Abteilungen und können somit die im weiteren Text vorgestellten Eingaben gut definieren.

Schritt 3: Berechnungsbeispiel

Ein Spritzgussformenbauer möchte in eine Fräsautomation investieren und braucht eine Entscheidungsgrundlage, der auf Basis von Stunden aufzeigt, wie sich die Kapazität erhöht und an welchen Stellen im Prozess evtl. ein Mehraufwand entstehen könnte. Welche Aufträge profitieren von einer Fräsautomation, wie viele Projekte können mit den vorhandenen Ressourcen durchgeführt werden und in welcher Abteilung entsteht ein Flaschenhals? Die Basis des Szenario-Rechners bilden die Faktoren Programmieren, Rüsten Mitarbeiter, Maschinenstillstand. Um eine Stunde Maschinenlaufzeit zu generieren, ist die Darstellung der entsprechenden Aufwände in Stunden notwendig. Beim Programmieren, beim Rüsten (Mitarbeiter) oder in Bezug auf den Maschinenstillstand für Rüsttätigkeiten. Im dargestellten Beispiel erhöht sich der Aufwand, um eine Spindelstunde zu generieren, beim Programmieren, da ein höherer Fokus auf die Prozesssicherheit gelegt werden muss.

Schritt 4: Kundenaufträge klassifizieren

Als nächstes werden die Kundenaufträge, möglichst für ein Jahr, klassifiziert. Im Beispiel ‚Allgemeine Angaben‘ sind vier verschiedene Werkzeugkategorien mit entsprechenden Stückzahlen dargestellt. Pro Kategorie werden – wie in einer Kalkulation – Stunden für Konstruktion und Bearbeitungszeiten eingetragen werden. Programmierung, Maschinenbediener und Maschinenstillstände errechnen sich durch die festgelegten Faktoren. Die Berechnung wird mit und ohne Automation durchgeführt. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt durch eine einfache Darstellung auf Stundenbasis pro Kategorie und pro Jahr, wie im Bild ‚Ergebnis Szenario Automation‘ zu sehen.

Durch Eingabe von vorhandenen Ressourcen für Mitarbeiter und Maschinen – ebenfalls wieder mit und ohne Automation – lässt sich die theoretische Anzahl an Projekten pro Jahr bestimmen. Grundlage sind die dargestellten prozentualen Verteilungsschlüssel. Darstellung in  den Bilder Szenario Ressourcen und ‚Ermittlung Anzahl möglicher Projekte‘.

Schritt 5: Ergebnis und merklich reduzierte Fehlentscheidungen 

Durch das möglichst transparente Aufzeigen von Kapazitätserweiterungen auf Stundenbasis durch eine Fräsautomation kann die Entscheidung Automation Ja oder Nein deutlich fundierter getroffen werden. Was auch besonders wichtig ist, sind die zu erwartenden Auswirkungen einer Automation auf angrenzende Abteilungen oder Prozesse. Anders formuliert: An welcher Stelle im Ablauf entsteht der nächste Ressourcen-Engpass?

Die Evaluierung als Ganzes bietet, wie im Artikel beschrieben, keine 100%ige Garantie, die richtige Entscheidung zu treffen. Schließlich sind immer noch zahlreiche Faktoren und Unbekannte im Spiel. Die Wahrscheinlichkeit, eine Fehlentscheidung zu treffen, reduziert sich jedoch merklich.