Wie künstliche Intelligenz die Fertigung effizienter macht
Künstliche Intelligenz (KI) eröffnet viele Wege, um Produktionsabläufe effizienter zu gestalten. Dabei reichen die Anwendungsmöglichkeiten von der Personal- und Materialeinsatzplanung bis hin zu einer Optimierung der Maschinenleistung. Sogenannte APS-Systeme (Advanced Planning and Scheduling), die als Ergänzungsmodul zu bestehenden ERP- und PPS-Systemen genutzt werden, leisten hier ganze Arbeit. Insbesondere Maschinen- und Anlagenbauer profitieren.
Das Problem ist für viele Produktionsleiter nicht neu: Ein kleiner Fertigungsbetrieb erhält beispielsweise vier wichtige Aufträge. Es gibt aber nur drei Ressourcen, auf denen diese bearbeitet
werden können. Folglich erhalten die Aufträge Prioritäten zugeordnet. Zusätzlich wird Personal benötigt, das die eingeplanten Maschinen bedienen kann. Durch Urlaub und Krankheit fallen bereits einige Mitarbeiter aus, die verbleibenden Mitarbeiter können die Maschinen aber nicht zeitgleich bedienen. Zu allem Überfluss verspätet sich dann eventuell noch die Zulieferung dringend benötigter Komponenten.
Was in der Theorie kompliziert anmutet, ist für viele Maschinen- und Anlagenbauer alltägliche Herausforderung. Mitarbeiter, Ressourcen und Aufträge mit ihren jeweils unterschiedlichen Materialbedarfen unter einen Hut zu bekommen, ist ab einem gewissen Volumen manuell kaum möglich – zumal, wenn Störungen auftreten.
Seit Jahren bereits unterstützen sogenannte APS-Systeme die Fertigungsbetriebe bei ihrer Planung. Durch große Fortschritte sowohl hinsichtlich der Rechnerleistung als auch hinsichtlich der Algorithmen können sie Produktionsabläufe mittlerweile ganzheitlich betrachten und gezielt optimieren. Dabei nutzen sie künstliche Intelligenz (KI).
Auch der Sondermaschinenbauer Vecoplan hat sich für ein APS-System zur Produktionsplanung entschieden. „Wir waren an einem Punkt angekommen, an dem wir mit unseren vorhandenen
Planungsergebnissen und dem Prinzip der Meistersteuerung keine weiteren Verbesserungen
unserer Produktionseffizienz erreichen konnten“, erklärt Michael Grieble, Leiter Arbeitsvorbereitung bei Vecoplan. Inzwischen plant das APS-System Felios von Inform die Arbeitsgänge optimal unter den aus dem Schichtplan bestimmten kapazitiven Randbedingungen ein.
Intelligente APS-Systeme verbinden die Abläufe der Produktion zu einem zentralen Auftragsnetz. Dabei berücksichtigen sie einzelne Arbeitsgänge und auch die Ressourcen von Personal, Maschinen und Material
Weitergehend sind entsprechende Systeme sogar in der Lage, einzelne Mitarbeiter ganz gezielt bestimmten Ressourcen zuzuordnen. Schließlich verfügen diese häufig über ein breites Qualifikationsspektrum und können je nach Bedarf verschiedene Maschinen bedienen. Bei der Personaleinsatzplanung berücksichtigen die Systeme neben der allgemeinen Auftragslast die Qualifikationen des jeweiligen Mitarbeiters sowie seine Arbeitszeit.
Intelligente APS-Systeme funktionieren als Add-ons zu bestehenden ERP-Systemen. Während das ERP Daten nur verwaltet, leiten APS-Systeme daraus optimierte Handlungsempfehlungen ab. In der Produktionsumgebung verbindet das System alle Abläufe zu einem zentralen Auftragsnetz. Dabei berücksichtigt es neben den Interdependenzen einzelner Arbeitsgänge und Fertigungsaufträge auch die Endlichkeit der verfügbaren Personal- und Maschinenkapazitäten sowie Materialien. Auf dieser Basis erstellt es einen optimierten Produktionsplan.
Mit intelligenten APS- Systemen können Maschinen- und Anlagenbauer ihre Prozesse ohne großen Aufwand optimieren. Das wirkt sich direkt auf Termintreue und Prozesseffizienz aus. Gerade die aktuell schwächelnde Auftragslage lässt sich als Chance begreifen, Digitalisierungsvorhaben in Angriff zu nehmen, um für die Zukunft besser aufgestellt zu sein. Denn die erzielten Vorteile sind nachhaltig und helfen Maschinen- und Anlagenbauern, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu wahren.
