Planungssicherheit in der Einzel- und Kleinserienfertigung
Galvanoform setzt auf fastchain.APS
Die Ursprünge der Airbus-Flugzeugnase oder von Teilen der Innenausstattung des neuen Golf V liegen auch im badischen Lahr. Hier ist der Sitz der GALVANOFORM Gesellschaft für Galvanoplastik mbH, Werkzeugfertiger unter anderem für die Automobil- und Luftfahrtindustrie. Für mehr Transparenz im Produktionsprozess sowie eine effizientere Termin- und Ressourcenplanung setzt das Unternehmen auf eine integrierte IT-Gesamtlösung. Diese besteht aus Enterprise Resource Planning (ERP) und Betriebsdatenerfassung (BDE-System). Gesteuert und mit Leben erfüllt, wird diese Lösung durch das Produktionsmanagementsystem fastchain.APS von InQu Informatics. Ziel ist es, mittelfristig die Produktivität zu erhöhen und die Durchlaufzeiten signifikant zu optimieren.
Werkzeugherstellung in kleinen Stückzahlen und hoher Präzision
Seit 1956 stellt GALVANOFORM in Lahr im Schwarzwald hochwertige Formschalen, Nickel- und Kupferwerkzeuge für die internationale Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie deren Zulieferer her. Das reicht bis hin zu Sanitärartikeln und Spritzgusswerkzeugeinsätzen wie zum Beispiel für Mikropräzisionsteile für die Medizintechnik, Reflektoren und Kugelschreiber. Für den langwierigen, galvanischen Fertigungsprozess stehen dem mittelständischen Unternehmen mit rund 170 Mitarbeitern auf circa 12.000 Quadratmetern Produktionsfläche galvanische Badanlagen von 50 bis 50.000 Litern Inhalt zur Verfügung.
„Als Individualfertiger mit zumeist sehr kleinen Stückzahlen legt GALVANOFORM besonderen Wert auf Qualität und Genauigkeit. Die Werkzeuge zeichnen sich durch extrem hohe Anforderungen an Maßgenauigkeit und Oberflächengüte aus“, erläutert Rainer Seiffert, IT-Chef der Arbeitsvorbereitung und Projektleiter Prozesssteuerung bei GALVANOFORM.
Geht ein neues Automobil-Modell in Serienfertigung, wird in der Regel mehr als ein Werkzeug benötigt. Zunächst wird ein erstes Werkzeug gefertigt. Alle Folgewerkzeuge müssen über die gesamte Laufzeit des Fahrzeugmodells dem Erstwerkzeug gleich sein. Um das zu gewährleisten, sind im Hause GALVANOFORM einige komplizierte Modellphasen nach Bereitstellung eines Ausgangsmodells notwendig. Zum Ende der Modellphasen, noch vor Beginn der eigentlichen Erstellung des Erstwerkzeugs, beurteilen Designer und Techniker der Auftraggeber die Qualität der bei GALVANOFORM entstandenen Produktionsmodelle. Erst nach positiver Bemusterung kann mit der Erstellung der ersten Werkzeugschale begonnen werden, in der schließlich der Auftraggeber für den entsprechenden Fahrzeugtyp die Oberflächenhäute für Innenverkleidungsteile fertigt. Qualität bedeutet bei GALVANOFORM größtmögliche Präzision der Konturen, sowie die geforderten Oberflächenstrukturen in ein „negatives“ Werkzeug zu übertragen.
Vorher: Handwerk baut auf langjähriger Erfahrung
Während des galvanischen Fertigungsprozesses durchläuft jedes Werkzeug mehrere Produktionsschritte. Dabei handelt es sich um einen verhältnismäßig langen Fertigungsprozess, der viel Handarbeit beinhaltet.
Rainer Seiffert: „Vom Auftragseingang bis zur Auslieferung vergehen sechs bis 26 Wochen.“ Über 500 Werkzeuge – mit wachsender Tendenz – durchlaufen im Jahr die Produktionsstätte in Lahr, sie benötigen allein circa 30.000 Arbeitsgänge. Hier ist auf Dauer eine genauere Ressourcenplanung notwendig und kostensparend. „Es gilt zum Beispiel, die einzelnen Galvanikbäder möglichst exakt auftragsbezogen über das Jahr verteilt auszulasten.“
Zudem gibt es während der gesamten Werkzeugherstellung häufig Änderungswünsche und neue Anforderungen durch den Kunden. Das erfordert flexible und schnelle Anpassung der Prozesse und Arbeitsabläufe während der Fertigung. All dies erschwerte in der Vergangenheit eine genaue Termin-, Personal- und Ressourcenplanung. Um trotzdem die gesetzten Lieferzeiten einzuhalten, arbeitet man in Lahr zum einen sehr eng mit dem Kunden zusammen, zum anderen baut man auf die langjährig gesammelten Erfahrungswerte aller Mitarbeiter, sowie auf die Erprobung und Einführung effizienterer Technologien.
Um die Planungsgenauigkeit zu erhöhen, wurde vor Jahren in einem ersten Schritt die konventionelle Plantafel in der Fertigung durch eine auf Excel basierende Eigenentwicklung abgelöst. Diese bildete die Soll-Vorgaben, die Plan-Werte und die tatsächlich rückgemeldeten Ist-Daten kontinuierlich ab.
Doch sie konnte weder eine tatsächliche Kapazitäts- und Terminplanung durchführen noch die Komplexität und Dynamik der erforderlichen Planungsoperationen abbilden.
Rainer Seiffert: „Dieses Planungswerkzeug ermöglichte keine prognostischen Experimente mit mehreren Planungsvarianten. Die häufig erforderlichen Anpassungen auftragsbezogener Parameter sowie veränderter technologischer Bedingungen waren nur ungenügend und nicht schnell genug abbildbar.“ Zudem gab es keine Schnittstellen zum übergeordneten ERP-System, so dass eine durchgängige Informationserfassung und -verarbeitung nicht möglich war. Die Prozessdaten wurden erst auf Papier erfasst und dann in die Excel-Lösung eingegeben.
Nachher: Komplettlösung für optimierte Termin- , Kapazitäts- und Ressourcenplanung
So ging Projektleiter Seiffert 2003 auf die Suche nach einer durchgängigen integrierten Lösung mit ERP, BDE und einem Produktionsmanagementsystem vor allem für eine qualifizierte Feinplanung und Regelung des Produktionsablaufs. Sie sollte die Möglichkeiten der Excel-basierten Eigenentwicklung bieten und um wesentliche kapazitätsorientierte und dynamische Planungsfunktionalitäten ergänzen.
„Unsere Anforderung war, Planungssicherheit für alle Zwischen- und Endproduktliefertermine zu erreichen. Es gilt, den Personalbedarf sowie die Belegung der vorhandenen Anlagenkapazität – insbesondere der Galvanikbäder – im Voraus zu planen.“
Als weitere Ziele wurden definiert:
Transparenz aller Prozesse, von der untersten Fertigungs- bis hinauf zur Managementebene, ermöglicht durch konsolidierte Informationsbereitstellung und -auswertung
- schnelle und einfache Auftragsplanung unter Berücksichtigung aller Modifikationen zur Abstimmung der Terminauswirkungen mit den Kunden
- Nutzung der realen Prozessdaten für den Soll-Ist-Abgleich der Aufträge sowie zur Aufwandsabschätzung ähnlich gelagerter Projekte
„Durch den ständigen Vergleich zwischen Soll und Ist des Produktions-
verlaufes sollen Engpässe erkannt und durch Umschichtung von Personal, Ressourcen und Terminen entschärft werden“, wünschte sich Rainer Seiffert.
Vom ERP-System werden heute die Aufträge für die Kapazitäts- und Terminplanung an fastchain.APS übergeben. Die Informationen zum Arbeitsfortschritt werden barcode-gestützt an die Terminals zur Betriebsdatenerfassung übermittelt und in die aktuelle fastchain.APS Planung eingearbeitet. Die grafische Benutzeroberfläche von fastchain.APS visualisiert Planungsergebnisse und Alternativen. Komfortable Gantt-Diagramme stellen Informationen zur Ist- und Soll-Situation, sowie zur Planungsvorgabe für die Fertigung in auftrags- und maschinenbezogener Darstellung zur Verfügung. Durch entsprechende benutzerdefinierte Filtermechanismen erhält jeder Anwender nur die Informationen, die ihn auch betreffen. So wird zum Beispiel ein Meister im Betrieb zielorientiert und ständig aktuell nur über die Aufträge, Zeiträume und Termine informiert, die er benötigt.
„Dabei ist fastchain.APS kein starres Produkt, sondern eine konfigurierbare Baukastenlösung, die flexibel auf die betrieblichen Anforderungen und Prozesse eingeht“, ergänzt Peter Mörs, Geschäftsführer der InQu Informatics GmbH. „fastchain.APS ist aufgrund seiner Modularität sowohl für Auftrags- und Batchfertiger mit großen Stückzahlen als auch für Einzel- und Kleinserienfertiger einsetzbar. Die Auswahl und Konfiguration der Module und Funktionen wird in Relation zu den betrieblichen Prozessen in einer Anforderungsphase definiert. Auf diese Weise investiert der Kunde nur in die Module, die er auch tatsächlich braucht.“
Planungsvarianten: Fertigungsszenarien simulieren, um das Optimum zu erreichen
Ein besonderes Plus der Lösung ist, dass fastchain.APS mittels Experimental-
funktionalität die Möglichkeit bietet, Fertigungsszenarien zu simulieren. Anhand mehrerer Datenvarianten wie z. B. Personalzuordnungen, Prioritätenänderungen oder Terminverschiebungen werden Planungsszenarien berechnet und bewertet, um die am Ende vom Kunden freigegebene Variante durchzuführen. Dazu erhält der Kunde auf Wunsch die einzelnen Planungsvarianten zugefaxt, um seine Entscheidung fundiert treffen zu können.
„Mit den eingegangenen Ist-Meldungen ist jetzt jederzeit ersichtlich, wo das Werkzeug im Fertigungsprozess steht. Änderungen und Anpassungen können vorab durchgespielt und dann zeitgenau umgesetzt werden“, freut sich Rainer Seiffert. Die integrierte IT-Lösung verbindet alle Produktionsabläufe mit den IT-Prozessen, so dass die Fertigung ständig überwacht wird. Dadurch können Probleme und Konflikte frühzeitig erkannt und gelöst werden. „Die Produktions-
mittel, wie zum Beispiel die Galvanikbäder, werden optimal ausgelastet, das Personal entsprechend eingeplant“, bringt es Rainer Seiffert auf den Punkt. „Last but not least ist die Lösung für uns Entscheidungshilfe, in welcher Reihenfolge Aufträge abzuarbeiten sind und Überlasten vermieden werden können.“
Um die Entwicklungs-, Anpassungs- und Integrationszeiten zu optimieren, basiert fastchain.APS auf der objektorientierten Technologie-Plattform .NET von Microsoft. „Diese strategische Entscheidung bietet eine Reihe von Vorteilen, beispielsweise die Einsetzbarkeit einer breiten Hardware-Palette, die Unterstützung von Web-Technologien, problemlosen Datenaustausch über den universellen XML-Standard zur Erleichterung der Integration von Anwendungen und viele andere. Zukünftige Anforderungen können zukunftssicher und investitionsschonend eingebunden werden“, erläutert Peter Mörs.
Im Dezember 2003 startete das System in einer Testphase, seit Mai 2004 befindet es sich im Produktivbetrieb.
Rainer Seiffert: „Wir haben uns bewusst Zeit gelassen, denn wenn alles rund läuft, ist die Akzeptanz der Anwender gegeben.“
Maximale Investitionssicherheit durch „State-of-the-Art“ Technologie
Auch die nächsten Schritte sind schon geplant. Neben der Einbindung einer Nachkalkulation für einzelne Aufträge und Projekte, sowie einer Personalverwaltung, soll eine elektronische Kundeninformation für Lieferterminänderungen eingebunden werden.
Rainer Seiffert, Projektleiter der Prozesssteuerung, sagt:
„Entscheidend war, dass InQu Informatics mit dem Produkt fastchain.APS über ein Produk-
tionsmanagementsystem verfügt, das auf die Bedürfnisse eines Einzel- und Kleinserienfertigers eingehen konnte. Das Systemhaus berücksichtigte schnell unsere individuellen Anforderungen und stellte sowohl eine umfassende Funktionalität als auch die benö-
tigten Schnittstellen zu den ERP- und BDE-Systemen bereit."
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