Case Study: Dynamische Rüstzeiten in der Schraubenproduktion

Bei der Schraubenfertigung spielen Rüstzeiten eine wichtige Rolle. Werden auf einer Maschine nacheinander Fertigungsaufträge ähnlicher Schrauben produziert, so sinkt die Rüstzeit zwischen den Aufträgen teils stark. In der Praxis ist es allerdings nicht einfach, diese Rüstvorteile stets optimal zu nutzen. Woran liegt das?

Entscheidend dafür, wie viel Rüstzeit anfällt, sind eine Vielzahl von Merkmalen der zu fertigenden Schraube. Zu nennen sind hier z. B. das verwendete Material, die Kopfform und der Durchmesser.

Werden Schrauben mit ähnlichen oder sogar den gleichen Merkmalen nacheinander gefertigt, so sinken die Rüstzeiten signifikant.

Beispiel für Parameter zur Reduzierung der Rüstzeiten:

Zwei nacheinander auf einer Presse gefertigte Schrauben besitzen

  • Das gleiche Material
  • Den gleichen Durchmesser
  • Eine andere Kopfform

In diesem Falle muss nur das Kopfwerkzeug gewechselt werden. Die Rüstvorgänge für die anderen beiden Aspekte entfallen. Es ist offensichtlich, dass eine solche Abfolge von Fertigungsaufträgen zu bevorzugen ist, gegenüber Abfolgen mit drei unterschiedlichen Merkmalen.

Experte für APS Tim Bottenberg

Tim Bottenberg

Die Herausforderungen Rüstzeiten zu Reduzieren

In der Praxis gibt es weitere Kriterien wie z. B. die Länge der Schraube, welche ebenfalls bei der Rüstoptimierung betrachtet werden. Zudem sind für andere Arbeitsschritte (z. B. Walzen oder Härten) teils andere Merkmale (z. B. Gewindeform) für das Einsparen von Rüstzeiten relevant als beim Pressen der Schraube.

Hindernisse für kurze Rüstzeiten

Schnell wird klar, dass die Antwort auf die Fragestellung, wie über alle Abteilungen hinweg die Rüstvorteile optimal genutzt werden können, sehr komplex ist. Schon bei einer Anzahl mehrerer 100 Fertigungsaufträge sind Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher Reihenfolgen schier unendlich und somit ist die manuelle Suche nach einer rüstoptimalen Fertigungsplanung eine Herkulesaufgabe.

Bedenken Sie nun noch, dass die Rüstoptimalität in der Regel niemals das einzige Kriterium ist, nach welchem geplant wird, sondern andere Aspekte wie die Termintreue oder die Kapitalbindung ebenfalls beachtet werden müssen, gewinnt die ohnehin schwierige Aufgabe weiter an Komplexität.

Ressourcen und Materialverfügbarkeit beeinflussen Rüstzeiten

Eine weitere Anforderung ist, dass die Planung häufig angepasst werden muss. Materialmangel, schwankende Bedarfe oder Personal- und Maschinenausfälle sorgen für ständig neue Rahmenbedingungen in der Fertigung. Die daraus resultierenden Plananpassungen müssen schnell erfolgen, um einen Stillstand der Produktion zu vermeiden.

Problematische Lösungen zur Rüstzeitoptimierung

Wie kann es also funktionieren, rüstoptimal zu fertigen, dabei auf weitere relevante Aspekte wie die Termintreue und die Kapitalbindung zu achten und zudem jederzeit flexibel und schnell auf geänderte Rahmenbedingungen in der Fertigung zu reagieren?

Ist die manuelle Planung das Mittel zur Wahl?

Die Antwort ist ein klares „Nein“.

Die Komplexität der Planungsaufgabe kann manuell nicht optimal gelöst werden, da es zu viele mögliche Kombinationen gibt. Zudem ist eine manuelle Planung aufwendig und hält somit dem Anspruch der Flexibilität und Schnelligkeit nicht stand.

Erfüllt die Planung der Fertigung nach MRPII die Ansprüche?

Auch hier ist die Antwort ein „Nein“.

Eine Planung nach MRPII beachtet stets nur einen Teilaspekt der planungsrelevanten Realität. Eine Beachtung von bestimmten Schraubenmerkmalen zur Einsparung von Rüstzeiten ist schlicht nicht vorgesehen. MRPII eignet sich als Planungsansatz daher auch nur für die Grobplanung und nicht für die Feinplanung der Produktionsaufträge.

APS als ideale Lösung zur Rüstzeitoptimierung

Mit AVENTUM.APS haben wir einen Planungsansatz in unserem Leistungsportfolio, der der Problemstellung dynamischer Rüstzeiten bei Schraubenherstellern gewachsen ist.

Gemeinsam identifizieren wir mit Ihnen alle für Rüstvorgänge relevanten Merkmale der Schrauben und modellieren diese in der Planungssoftware.

Ein intelligenter Algorithmus sorgt im Nachgang dafür, dass ein abteilungsübergreifend optimales Planungsergebnis entsteht.

Wie AVENTUM.APS eine Rüstzeitoptimierung bewirkt

Der Algorithmus, welcher die Rüstoptimierung vornimmt, erkennt automatisch Schrauben mit gleichen Rüstkriterien (z.B. gleiches Material, gleiche Kopfform bei anderem Durchmesser) und plant diese nacheinander auf der entsprechenden Maschine ein. Dabei wird die Gesamtrüstzeit, um die durch intelligente Planung entfallenden Rüstzeiten verkürzt.

Zudem werden weitere relevante Faktoren (e.g. Termintreue und Kapitalbindung) berücksichtigt, sodass eine Rüstoptimierung beispielsweise nicht auf Kosten der Termintreue der Fertigungsaufträge erfolgt.

Auch in Punkto Schnelligkeit & Flexibilität überzeugt AVENTUM.APS

Sie sind jederzeit imstande auf veränderte Rahmenbedingungen (e.g. Maschinenausfall, Personalausfall oder Materialmangel) zu reagieren. So ist es möglich binnen weniger Minuten eine komplette Neuplanung der Fertigung durchzuführen und dabei unter den neuen Rahmenbedingungen erneut ein optimales Planergebnis zu erhalten, bei welchem Rüstzeiten gespart wurden.

Auf diese Weise hebt AVENTUM.APS Ihre Fertigung auf ein neues Level. Sorgen Sie jetzt mit AVENTUM.APS dafür, dass Sie zukünftig maximale Rüstvorteile erzielen und so Kosten sparen und den Output Ihrer Produktion steigern!

Diese Art der merkmalbasierten Rüstoptimierung mit AVENTUM.APS ist nicht auf die Schraubenindustrie begrenzt, sondern kann auf alle zu produzierenden Artikel verschiedenster Branchen angewendet werden, bei welchen die Rüstzeit anhand bestimmter Produkteigenschaften variiert.

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