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www.RIF-eV.de | Zielgerichtete Auswahl von CPPS-Lösungen | 06.12.2019

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Zielgerichtete Auswahl von CPPS-Lösungen

 

Zu Beginn des Projektes wurden die Ziele sowie die Ist-Situation systematisch analysiert. Das oberste Ziel ist es, dem Kunden eine kurze Durchlaufzeit von der Anfrage bis zur Auslieferung zu bieten, um somit flexibel auf Nachfrageschwankungen reagieren zu können. Die größten Zeitanteile liegen hierbei mit bis zu drei Wochen in der Angebotserstellung sowie Beschaffung der Zukaufteile. Weiterhin spielen auch interne Ziele, wie Kosten, Qualität und Transparenz in Wareneingang und Produktion eine Rolle. Beginnend mit einer Kundenanfrage wird die Angebotserstellung ausgelöst. Um dem Kunden Lieferzeiten und Preise nennen zu können, ist zunächst eine neue System-Stückliste mit firmeneigenen Artikelnummern zu erstellen. Derzeit erfolgt dies manuell mit einem hohen Suchaufwand für Bauteile und Komponenten sowie einem Fehlerrisiko. Darauf aufbauend erfolgt die Kostenkalkulation für den Auftrag. Im Einkauf besteht derzeit ein sehr hoher Rechercheaufwand, da der Markt unübersichtlich ist und Preise sowie Verfügbarkeiten schwanken. Dem Kunden zugesagte Preise und Termine können demnach nicht immer eingehalten werden. Weiterhin sieht sich intrObest mit einem stark volatilen Marktumfeld konfrontiert, sodass derzeit valide Absatzprognosen nicht möglich sind. Dies führt wiederum zu unvorhersehbaren Auslastungen in der Auftragssteuerung sowie Produktion, wodurch sowohl die kurz- als auch die langfristige Personal- und Kapazitätsplanung erschwert wird. Die resultierenden Herausforderungen können wie folgt zusammengefasst werden:

1.      Die Auswahl möglicher Lieferanten und der Vergleich der Zukaufteile mit den Anforderungen und Kundenwünschen erfolgt über eine manuelle Sondierung des Beschaffungsmarktes. Dies führt zu einem enormen Datenauswertungsaufwand sowie der Gefahr eines erhöhten Einkaufspreises. Die Bauteileverfügbarkeit sowie die Preise ändern sich teilweise sehr kurzfristig, was zu Problemen in der Lieferfähigkeit führt. Hierdurch ist das günstigste Angebot nicht „on-the-fly“ identifizierbar. Die für die Berechnung des Kundenangebots zugrunde gelegten Einkaufspreise können zum Zeitpunkt der Auftragserteilung durch den Kunden und der daraus folgenden Bauteilbestellung zum Teil messbar abweichen.

2.      Ein weiteres Risiko existiert bei der Komponentenidentifikation, welches entsteht, wenn der Kunde in seiner Anfrage die Komponenten für das zu bestückende Bauteil nicht exakt spezifiziert hat. So muss erst ein Bauteil gesucht werden, welches die notwendigen Spezifikationen erfüllt, um danach in die Verfügbarkeitssuche zu gehen. Zur Überprüfung einer Verbesserung durch die geplante CPPS-Lösung kann an dieser Stelle die Dauer, die für die Bearbeitung einer Stücklistenposition vom Mitarbeiter aufgewendet werden muss, herangezogen werden.

3.      Die Bereitstellung der Auftragsunterlagen in Papierform führt insbesondere bei den manuellen Tätigkeiten der Bauteilbestückung zu einer Kostenerhöhung. Einerseits durch höheren Personalaufwand aufgrund von Suchzeiten in den Unterlagen, Papier- und Druckkosten, sowie dem damit einhergehenden Risiko von veralteten Unterlagen. Die Messung der Durchlaufzeit eines Kundenauftrags sowie der Höhe der vorgenannten Kosten stellen überprüfbare Kennzahlen dar.

Das Ziel war es, eine Industrie 4.0-Lösung zu finden, die zum einen die intelligente Beschaffung der relevanten Daten sowie die Beherrschung der sich ergebenden Datenflut, wie bspw. Artikel- und Herstellerdaten, die Verfügbarkeit von Bauteilen, Prozessdaten, Qualitätssicherungs- bzw. Traceability-, Umwelt- und Schadstoffdaten unterstützt. Hierdurch sollte auch eine schnelle Reaktion auf Kundenwünsche („Need for Speed“) erreicht werden. Darüber hinaus besteht bis heute die Vision eines automatisierten, bzw. maximal unterstützten Auftragsabwicklungsprozess

Abbildung 23: Gesamtkonzept bei intrObest (i. A. a. Wöstmann et al. 2017)

Als Grobkonzept wurde daher eine Kombination aus papierloser Fertigung durch Nutzung digitaler Endgeräte und der Nutzung teilautomatisierter Datenverarbeitungsprozesse unter Zuhilfenahme von Methoden des Maschinellen Lernens mittels der Data Mining-Plattform RapidMiner erarbeitet. Der Schritt der Angebotserstellung, als Beginn des Auftragsabwicklungsprozesses, ist für das Unternehmen ein wichtiger Prozessschritt, da hier verschiedene interne und externe Faktoren zusammenkommen, die durch den Einsatz einer Industrie 4.0-Lösung in ihrer Zeitintensivität und Komplexität reduziert werden können. Die erforderliche Sichtung einer Vielzahl interner und externer Planungsdaten und -dokumente sowie den tagesaktuellen Zugang zu Marktinformationen über das Internet führt zu einer komplexen Aufgabe für den Mitarbeiter. Eine hohe Anzahl manueller Schritte bei gleichzeitiger Vielfalt an Daten und Informationen aus einer hohen Anzahl an Quellen sind für einen Mitarbeiter derzeit schwer zu überblicken. Teil des Konzeptes, das fortan unter dem Namen „Web und Data Mining bei intrObest“ gebündelt wurde, war daher die Entwicklung eines Unterstützungssystems für die Mitarbeiter in der Auftragsabwicklung („intrObest Assistant“). Ziel war es, neben dem Forecast des Abrufverhaltens der Kunden eine teilautomatisierte Stücklistenerstellung unter Berücksichtigung der aktuellen Beschaffungspreise mit automatischer Materialbeschaffung (siehe Abbildung 23) zu integrieren.

In der Folge ändert sich der Auftragsabwicklungsprozess. So sollten die Stücklisten der Auftraggeber automatisiert verarbeitet werden und auf dieser Basis Anfragen im Internet für Bauteile oder Baugruppen nach vorgegebenen Regeln (automatisiert) generiert werden. Dazu müssen alle Bauteile zuerst eindeutig identifiziert und bspw. Sondertypen erkannt werden. In Verbindung mit den unternehmensinternen Daten ergibt sich hieraus ein Basisdatensatz.

Die Einbindung von grafischen Benutzerschnittstellen (GUI), die entsprechend der Anwendungen Beschaffung, Produktionsprogrammplanung oder Personalplanung (voraussichtlich Nutzung der GUI aus BMBF-Projekt KapaFlexy) ausgeprägt sind, wurde als optional in die Planung aufgenommen.

 

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