Transferprojekte

Unterstützung digitalisierter Produktions- und Verwaltungsprozesse durch ein Assistenzsystem mit Fokus auf eine optimierte Kapazitätsplanung

Auftragsdurchlaufanalyse und Konzept für eine branchenspezifische, prozessübergreifende Digitalisierung

Die Tischlerei Formsache ist mit 30 Mitarbeitern ein Bielefelder KMU, welches höchstindividuell Möbel und beschichtete Holzmodule herstellt. Geprägt durch diese extreme Kundenindividualität (Losgröße 1) sieht sich die Tischlerei vor verschiedene Herausforderungen in Bezug auf die zunehmend benötigte Prozessdigitalisierung gestellt. Durch das bisherige organische Wachstum des Unternehmens sind derzeit viele Prozesse, gerade im Bereich der Werkstattfertigung, nicht oder kaum digitalisiert. Im Rahmen des Transferprojekts sollen die zu digitalisierenden Kernbereiche der Wertschöpfungskette identifiziert und ein geeignetes Konzept zur optimalen digitalen Unterstützung dieser Prozesse erstellt werden.

Prozessaufnahme und Auftragsdurchlaufanalyse

Zunächst wurde im Rahmen einer Auftragsdurchlaufanalyse die gesamte Wertschöpfungskette der Tischlerei Formsache aufgenommen und dokumentiert. Der vorhandene Ist-Prozess, welcher sich durch das komplette Unternehmen von dem ersten Kundenkontakt bis hin zur Endmontage vor Ort zieht, wurde in eine Übersicht gebracht (s. Abb. 1), um eine Analyse bezüglich Verbesserungspotenzialen durchführen zu können. Zusätzlich wurden den einzelnen Prozessschritten in Kooperation mit der TH OWL der Digitalisierungsgrad, also der relative Anteil digitaler Medien, die zur Bewältigung der anstehenden Aufgaben benutzt werden, sowie das konkret benutzte Medium (digital oder analog) zugeordnet. Dadurch war es möglich den gesamten Digitalisierungsgrad der Wertschöpfungskette zu durchdringen und eventuell vorhandene Medienbrüche herauszuarbeiten. Ein besonderer Fokus lag hierbei auf der Darstellung der Datenströme, die durch die Vielzahl der bereits bei Formsache eingesetzten Medien verursacht werden.


Erstellung Soll-Prozess und unterstützendes Assistenzsystem

Aufbauend auf der Analyse des Ist-Prozesses wurde ein Soll-Prozess über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg erarbeitet (s. Abb. 2), um den Auftragsdurchlauf so schlank und effizient wie möglich zu gestalten, ohne dass wesentliche Informationen verloren gehen und sämtliche Stakeholder der einzelnen Prozessschritte stets informiert bleiben. Das Augenmerk lag hierbei auf einer kundenorientierten, effektiven und wirtschaftlichen Strukturierung. An den Soll-Prozess anknüpfend und unter der Berücksichtigung der genutzten Medien und der damit verbundenen Brüche im vorhandenen Prozess wurden Potenzialfelder ermittelt, die den größten direkten Nutzen bei einer Digitalisierung der relevanten Tätigkeiten bergen. Dies bildet die Grundlage der Digitalisierungsstrategie der Tischlerei Formsache auf dem Weg zur Abbildung und Transfer ihrer Organisation und Fertigung in einen digitalen Zwilling. Als vielversprechendstes Optimierungsfeld ist die Werkstatt und die damit verbundenen Fertigungsprozesse identifiziert worden. Im Detail ist die Kapazitätsplanung von Mitarbeitern, Material und Betriebsmittel im Sinne von Aufwand, Planbarkeit und Zuverlässigkeit ein kritischer Punkt bei der Terminierung von Aufträgen. Aufgrund dessen liegt der Hauptfokus der darauffolgenden Konzeption eines Assistenzsystems auf diesem Teilbereich als erster Schritt im Rahmen der Digitalisierungsstrategie.

Konzeptionierung und Ergebnisse

Wie zuvor bereits beschrieben, bezieht sich das Konzept nun konkret auf die Digitalisierung der Fertigung (-sdaten) und den sich darauf beziehenden planerischen und organisatorischen Tätigkeiten. Dafür ist ein sogenanntes Manufacturing Execution System nötig, welches in unterschiedlichsten Branchen bereits erfolgreich eingesetzt wird.
Um die entsprechenden prozesstechnischen Anforderungen der Firma Formsache zu decken, wurde zunächst ein Lastenheft erstellt, welches neben einer grundlegenden Anforderungsanalyse der Software als Maßstab für infrage kommende marktgängige Lösungen genutzt wurde. Im Rahmen eines Benchmarkings wurden bereits bestehende Applikationen gegen eine Eigenentwicklung verglichen, um eine Make-or-Buy-Entscheidung in Bezug auf die Software treffen zu können.

Ergebnis dieser Analyse war eine eindeutige Tendenz in Richtung branchenspezifischer Softwarelösung, da die Anforderungen seitens Formsache von verschiedenen Anbietern genügend genau gedeckt werden. Die Einführung einer angepassten Branchenlösung ist dadurch – im Vergleich zu einer eigens programmierten Individualsoftware – die deutlich kostengünstigere und bei ähnlicher Effektivität damit auch wirtschaftlichere Entscheidung für die Tischlerei.

Die Unterstützung bei der Auswahl geeigneter Anbieter und die Einführung dieser Software geschieht im Zusammenspiel mit den Projektpartnern der Tischlerei, da diese fraunhofer- und hochschulseitig das entsprechend Know-How mitbringen, um die Software dahingehend auszuwählen, sodass sie die kurzfristigen Lücken in der Digitalisierung bei Formsache behebt, aber auch langfristige Ziele in der Digitalisierungsstrategie sichert und dementsprechend modular erweiterbar ist. Die Abbildung der Produktion in der Tischlerei als digitaler Zwilling benötigt hierbei eine enge Abstimmung mit allen Beteiligten sowohl innerhalb der Tischlerei als auch mit externen Einflüssen wie Kunden und Lieferanten (inklusive des Softwareanbieters).
Als transferierbare Ergebnisse konnten zum einen die Erkenntnisse des Prozesses der Auftragsdurchlaufanalyse mit der Identifizierung wichtiger und weniger wichtiger Kriterien und zum anderen die Aufstellung einer nachhaltigen Strategie zur Digitalisierung der Produktions- und produktionsnahen Tätigkeiten in KMUs und der damit verbundenen Auswahl geeigneter Medien in Form von Best Practices erarbeitet werden.

Konkret hilft die erarbeitete Strategie mit dem terminierten Maßnahmenkatalog der Tischlerei Formsache aus dem großen, teils schwer überschaubaren Gebiet der Prozessdigitalisierung die notwendigen Schritte für eine wettbewerbsorientierte und nachhaltige Produktion zunächst zu erkennen und mit geeigneten Mitteln auch erfolgreich umsetzen zu können.