In den letzten zehn Jahren hatte die Fertigungsindustrie Schwierigkeiten, ihre Produktionsrate zu steigern, selbst wenn in den Betrieben schlanke Fertigungskonzepte eingeführt wurden. Eine der Hauptursachen für das stagnierende Produktivitätsniveau der Hersteller war die Strategieplanung und deren Umsetzung. In vielen Fällen führte die Unfähigkeit, genau zu beurteilen, wie sich strategische Änderungen auf die Produktion auswirken, zu Ausfallzeiten, Ressourcenverschwendung und einem Anstieg der Ausgaben. Hier hilft Simulationssoftware als fortschrittliches Planungstool.
Statistiken aus dem Jahr 2018 zeigen, dass weltweit etwa 60.000 Fertigungsunternehmen die Simulation als Planungs- und Terminierungswerkzeug nutzen. Der Grund für die geringe Akzeptanz liegt darin, dass die meisten Unternehmen die Simulation als Modeerscheinung betrachten, die bei der Bewertung von Geschäftsstrategien möglicherweise nicht wie erwartet funktioniert. Für andere sind die bewährten traditionellen Planungsinstrumente wie Excel und Intuition bei der Entwicklung von Unternehmensstrategien mehr als ausreichend. Damit liegt die Aufgabe, die Fertigungsindustrie zu sensibilisieren, in den Händen der Anbieter von Simulationssoftware.
Bis zum Jahr 2020 stieg die Zahl der Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes, die Simulation nutzen, auf 110.000, was die Bemühungen von Anbietern wie Simio unterstreicht, die Simulation für alle zu vereinfachen. Die Fortschritte bei der Entwicklung und den Funktionen von Simulationssoftware tragen ebenfalls dazu bei, dass Fertigungsunternehmen Simulationssoftware als Planungswerkzeug in Betracht ziehen. Ein Beispiel dafür ist die Ergänzung von Simulationsplattformen um 3D-Modellierung und -Animation, die detailliertere visuelle Darstellungen ermöglichen und die KPIs besser erklären.
Der zunehmende Rückgriff auf die Simulation als Planungs- und Terminierungswerkzeug ist auf die Vorteile zurückzuführen, die sie sowohl diskreten als auch kontinuierlichen Fertigungseinrichtungen bietet. Zu diesen Vorteilen gehören die Verbesserung der Risikoanalyseverfahren, die vorausschauende Planung und die effektive Überwachung bestehender Systeme. Nachfolgend finden Sie einen ganzheitlichen Überblick über diese Vorteile der Simulation.
Bei der Risikoanalyse werden potenzielle Herausforderungen identifiziert und analysiert, die sich negativ auf den Fertigungsprozess und die Fähigkeit eines Unternehmens auswirken könnten, die Produktionszeitpläne einzuhalten. Sobald die einschränkenden Faktoren oder Probleme durch die Risikoanalyse identifiziert worden sind, können Entscheidungen getroffen werden, um sie abzumildern.
Simulationssoftware ist ein hervorragendes Werkzeug für die Risikoanalyse in Fertigungsanlagen und -prozessen. Mit Hilfe der Simulation kann ein Hersteller feststellen, ob die verfügbaren Ressourcen, wie z. B. eine Bestandsliste, die Anzahl der Geräte und Arbeitsplätze, ausreichen, um die Produktionspläne einzuhalten. Ein Beispiel ist die Durchführung einer Risikoanalyse, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, ob ein Auftrag mit den dem Hersteller zur Verfügung stehenden Ressourcen erfüllt werden kann.
In diesem Fall wird Simio verwendet, um eine Risikobewertung durchzuführen, die den prozentualen Anteil des Risikos für die Lieferung des angeforderten Auftrags angibt. Der Risikoprozentsatz bezieht sich auf die Wahrscheinlichkeit der termingerechten Lieferung eines Auftrags unter Berücksichtigung der Anzahl der mit der Simulationssoftware durchgeführten Replikationen. Wir empfehlen, mindestens 10 Replikationen durchzuführen, um den Risikoprozentsatz zu ermitteln. Dies ermöglicht eine genauere Risikoanalyse für die Produktion des Auftrags innerhalb des angegebenen Zeitrahmens. Mehr über die Risikobewertung mit Simio erfahren Sie hier.
Liegt das Ergebnis der "Risikomessung" nach der Risikoanalyse zwischen 80 und 90 %, ist dies ein gutes Zeichen dafür, dass der Auftrag fristgerecht erfüllt werden kann. Ein Risikomaß von weniger als 30 % ist ein Zeichen dafür, dass mehr Ressourcen benötigt werden, um einen Auftrag termingerecht zu produzieren. Der Hersteller kann dann entscheiden, ob er Konstruktions- oder Betriebsänderungen vornimmt, um eine termingerechte Produktion zu gewährleisten. Eine Konstruktionsänderung könnte in diesem Fall bedeuten, dass eine zusätzliche Montagelinie eingerichtet oder mehr Materialtransportausrüstung angeschafft wird, um den Betrieb zu beschleunigen. Operative Änderungen bedeuten, dass ein Material beschleunigt oder das Fälligkeitsdatum des angeforderten Auftrags verlängert wird.
Durch diese Entscheidungen werden die Herausforderungen reduziert, die sich auf die Fertigungsverfahren auswirken, wie z. B. Ausfallzeiten, Ressourcenverschwendung und die Überschreitung von Produktionszeitplänen. Die Beseitigung dieser Probleme bzw. deren Eindämmung bringt Vorteile mit sich, wie z. B. Umsatzsteigerung und Verbesserung der Kundenzufriedenheit.
In der Vorausplanung bezieht sich die Vorausplanung auf eine Machbarkeitsanalyse von Fertigungsplänen vor deren Umsetzung. Dadurch kann der Zeitplan alle bekannten Einschränkungen und Bedingungen eines Systems berücksichtigen, die sich auf die Produktion auswirken könnten, im Gegensatz zur Rückwärtsplanung, bei der Annahmen getroffen werden, ohne einige wichtige Einschränkungen zu berücksichtigen.
Die Anwendung der Vorwärtsterminierung in der Fertigung gibt Unternehmen ein wertvolles Instrument an die Hand, um Pläne mit den derzeit verfügbaren Ressourcen zu erstellen und für die Zukunft zu planen. Ein Beispiel ist die Planung der Produktion einer Bestellung von 100 Artikeln. Bei der Vorwärtsterminierung wird der verfügbare Bestand und seine Fähigkeit, den Auftrag zu erfüllen, berücksichtigt. Wenn die verfügbaren Materialien nicht ausreichen, wird diese Einschränkung berücksichtigt, und das System sendet eine Bestellung für weitere Materialien aus. Wenn der Starttermin verstrichen ist oder die Nachfrage die Kapazität des Herstellers übersteigt, fährt die Vorwärtsterminierung fort, den Terminplan über das Fälligkeitsdatum hinaus zu erstellen.
Diese Informationen bieten den Beteiligten Optionen. Die hier zu treffende Entscheidung kann darin bestehen, zu versuchen, das Fälligkeitsdatum vorzuverlegen oder einen Teil des Auftrags auszulagern, wenn das Lieferdatum nicht geändert werden kann.
Simulationssoftware ist ein Virtualisierungswerkzeug, das für die Planung von Fabriklayouts oder -einstellungen zur Steigerung der Produktivität entwickelt wurde. Hersteller, die beabsichtigen, neue Anlagen zu errichten oder bestehende Anlagen um neue Arbeitsplätze oder Produktionslinien zu erweitern, können deren Auswirkungen vor der Durchführung des Implementierungsverfahrens vorhersagen.
Ein Beispiel ist die Bewertung der Auswirkungen des Hinzufügens einer Montagelinie zu einer diskreten Fertigungsanlage. Mit Simio werden in einer diskreten Ereignissimulation die Geschwindigkeit des neuen Systems und die damit verbundenen Planungswahrscheinlichkeiten bewertet. Diese Bewertung gibt einen Einblick in das künftige Fertigungssystem, und wenn die Prognose für die Produktivitätsoptimierung gut aussieht, dann folgt die Umsetzung in Echtzeit.
Die Bewertung vor der Implementierung gilt auch für die Planung neuer Fertigungslayouts, die die verfügbaren Produktionsmittel und den Arbeitsraum optimieren. Eine agentenbasierte Simulation zeigt die Auswirkungen einzelner Anlagen auf die gesamte Anlage auf. Mit diesen Informationen kann ein Unternehmen Anlagen in bestimmten Abschnitten platzieren und gleichzeitig die gesamte Anlage modellieren, um den Standort der Anlagen optimal zu nutzen. Bei der Implementierung reduziert ein richtig geplantes Shopfloor-Layout den Arbeitsplatzverkehr, beschleunigt die Produktionsaktivitäten und optimiert die verfügbaren Ressourcen.
Der Mehrwert, den die Simulation bietet, ist der Grund dafür, dass die Hersteller jährlich etwa 2,5 Milliarden Dollar für Simulationssoftware ausgeben werden. Simulationssoftware wird im Maschinen- und Gerätebau, in der Automobilindustrie, in der Luftfahrt, im Gesundheitswesen und in allen anderen Branchen eingesetzt, in denen Waren hergestellt oder Dienstleistungen erbracht werden. Sie können mehr darüber erfahren, wie Simulationssoftware zur Vereinfachung von Fertigungsprozessen in Ihrer Branche eingesetzt wurde, indem Sie die Liste der Simio
Fallstudien durchgehen.