Ganzheitliche Simulation Anlagenplanung so einfach wie ein Puzzle

Die Bedeutung des Themas Industrie 4.0 nimmt laut der IDC Studie zur „Digitalen Transformation im verarbeitenden Gewerbe“ wenig überraschend weiter zu. Allerdings gaben die rund 200 befragten Führungskräfte zu, dass es erhebliche Hindernisse bei der Realisierung gibt. Oft stehen etablierte Strukturen und ein mangelnder Veränderungswille einem breiten Roll-Out im Weg. Gravierender ist das Ergebnis bei der digitalen Vernetzung: Lediglich fünf Prozent der befragten Industrieunternehmen besitzen derzeit eine zentrale Datenplattform.

Einheitliche Datenbasis

Die Studie zeigt auch auf, dass bereits 70 Prozent der befragten Unternehmen an einer einheitlichen Datenbasis arbeiten, um den Informationsaustausch entlang der Wertschöpfungskette zu forcieren. Die Smart Factory im Sinne von Industrie 4.0 schließt auch die Fertigungsplanung ein, deren Modelle anschließend in der Fabrik genutzt werden. Bei Produkteinführungen ist daher eine solide Fertigungsplanung als Schnittstelle zwischen Entwicklung und Produktion essentiell, um Fehler und Probleme beim Produktionsanlauf zu vermeiden.

Interaktives Puzzle

Die größten Hindernisse für eine effiziente Prozessplanung sind Lücken in der Kommunikation, schlechter Informationsaustausch und unterschiedliche Planversionen, die sich im Umlauf befinden. Dies führt in den meisten Fällen zu einem fehlenden Gesamtüberblick. Die Fertigungsplanung ist wie ein riesiges Puzzle, an dem viele beteiligt sind. Im Unterschied jedoch zum Legespiel mit Bildelementen müssen in der Produktion viele Teile erst noch entwickelt und erstellt werden, bevor sich das große Ganze formt.

Ausgehend von dem zu fertigenden Produkt erstellt der Prozessplaner ein Layout für das Fertigungskonzept. Der Logistiker stimmt darauf die Beschaffungsprozesse und die Lagerwirtschaft ab, während der Zeitwirtschaftler die einzelnen Arbeitsvorgänge zu planen hat. Schließlich folgen noch Simulationsspezialisten für das Engineering und Manufacturing sowie der Betriebsmittelbau, der die Maschinen, Geräte und Werkzeuge bereitzustellen hat. Sie alle benötigen eine gemeinsame Datenbasis, auf der Planungsergebnisse, Abläufe und Zusammenhänge klar ersichtlich sind.

Planung wie ein Puzzlespiel

Die 3DExperience Plattform von Dassault Systèmes bietet sich für dieses „Factory Puzzle“ als Basis an. Transparent und visuell lassen sich alle Aspekte der geplanten Fertigung einzeln oder als Gesamtbild betrachten, verändern oder neugestalten. Alles erfolgt digital, von der Verbindung aller am Produktionsprozess Beteiligten bis hin zur Erstellung und Validierung der Fertigungsprozesse. Die Programmierung und Simulation von Industrierobotern ist dabei ebenso abgedeckt wie die Programmierung und Simulation der Verarbeitung und additiven Fertigung.

Personal bei der Planung berücksichtigen

Der Mensch steht bei allen Planungen im Mittelpunkt. Daher muss auch die Entwicklung von Produktions- und Arbeitsumgebungen, die auf das Personal ausgerichtet sind, eingebunden sein. In einer digitalen Planungsumgebung können alle Beteiligten das Zusammenspiel aller Planungsinhalte, wie Fertigungsprozess, Betriebsmittel, Ergonomie und räumliche Umgebung betrachten und validieren. Von Vorteil ist, dass sich diese digitale Planungslösung in eine heterogene Unternehmens-IT-Landschaft einbetten lässt, unabhängig des jeweils vorhandenen PLM-, CAD-, ERP- oder MES-Systems. Die direkte Sichtbarkeit über den aktuellen Planungsstand für das Management führt zu schnelleren, fundierten Entscheidungen.

Mehr Effizienz im Ganzen

Die Effizienzgewinne durch die digitale Fertigungsplanung ziehen sich durch die gesamte Unternehmenslandschaft. Insbesondere optimiert sie die Zusammenarbeit zwischen Planung und Fabrik. Sind die Parameter einzelner Produktionskomponenten vorhanden, kann die komplette Fertigung von der Planung über Werkzeuge und Ressourcen bis hin zu Fertigungskapazitäten und Kosten digital aufgebaut werden. Im Verbund mit der verkürzten Anlaufzeit für neue Produktionen ergibt sich insgesamt eine optimierte „Time to Market“ für neue oder verbesserte Produkte. Die hohe visuelle Transparenz und die gesamtheitliche Sicht der Prozesse macht die Produktion planbar und erlebbar. Durch die damit gewonnene „Production Experience“ sinken Ausschuss und Stückkosten.

Dabei stellt die 3DExperience Plattform die integrative Zentrale dar, in der alles mit allem vernetzt ist. Ausgehend von einer konsistenten Datenbasis lassen sich über die integrierte Plattform durchgängige, effiziente Prozesse aufsetzen, die von der Konzeption über die Entwicklung und Fertigung bis zum Marketing, Vertrieb und Service reichen. Auf ihr laufen alle Fäden zusammen und der Anwender greift darüber mit seinen Rollen und Rechten auf die Anwendungen und Daten zu. Vor allem global agierende Unternehmen profitieren von einer einheitlichen Plattform, weil sie so globale Standards leichter umsetzen und verschiedene Produktionsstandorte miteinander vergleichen können. Die Darstellung in 3D bringt zudem eine universelle Kommunikationsebene, die auch komplexe Fertigungsprozesse schnell verständlich macht. Prozessabläufe werden in allen Details visualisiert, sodass unterschiedliche Sprachen den Entwicklungs- und Produktionsprozess nicht mehr verzögern. Das gesamte Wissen ist unternehmensweit verfügbar und kann von allen Beteiligten stets abgerufen werden.

Dies ist ein wichtiger Schritt in Richtung globale Kollaboration und Standardisierung im Rahmen von Industrie 4.0. Auf diese Weise wird die digitale Kontinuität entlang der gesamten Wertschöpfungskette einfacher Realität.