Es gibt nichts Sicheres außer dem Ungewissen. Dieses alte Sprichwort prägte die Ereignisse des Jahres 2020 und ihre Auswirkungen, die bis heute andauern. Im verarbeitenden Gewerbe haben eine Pandemie, eine drastische Änderung der jahrzehntealten Handelspolitik und die verstärkte Forderung der Kunden nach Rechenschaftspflicht zu Unsicherheiten geführt.
Der störende Einfluss dieser Unwägbarkeiten hat zu einer unterbrochenen Lieferkette, neuen Produktionstrends und riesigen Rückständen bei der Herstellung der von der Öffentlichkeit nachgefragten Waren geführt. Welche Trends, werden Sie fragen?
Zu den von der Pandemie ausgelösten Trends gehört heute die Notwendigkeit, die Arbeit an entfernten Standorten zu ermöglichen, die Anlagen neu zu gestalten, um neue Sicherheitsstandards zu erfüllen, und risikobasierte Pläne für den Umgang mit Störungen zu erstellen. Ein wachsender Nachfragestau stört auch den durchschnittlichen Fertigungsbetrieb und seine Produktionsprozesse. Die steigende Nachfrage macht es erforderlich, die Produktionskapazität zu erhöhen, mehr Ressourcen zu beschaffen und die Ressourcenzuweisung zu optimieren, um die Nachfrage zu befriedigen.
Im Gegensatz zur Pandemie des19. Jahrhunderts, die die Fertigungsindustrie zum Stillstand brachte, verfügen die Hersteller von heute über etwas, das es damals noch nicht gab: Lösungen für die digitale Transformation.
Digitale Transformation der Fertigungsindustrie
Die digitale Transformation der Fertigungsindustrie konzentriert sich auf den Einsatz von Digitalisierungstechnologien, um sowohl einfache als auch komplexe Probleme zu lösen. Der Digitalisierungsprozess ermöglicht die Entwicklung einer vernetzten Fabrikhalle, in der Daten erfasst und über Maschinen und Computerplattformen ausgetauscht werden. Die erfassten Daten werden dann analysiert, um datengestützte Entscheidungen zu treffen, mit denen Störungen umgangen oder sogar Vorteile aus einem gestörten Markt gezogen werden können.
Die digitale Transformation der Fertigungsindustrie geht Hand in Hand mit Industrie 4.0. Industrie 4.0 ist durch die Notwendigkeit definiert, industrielle Automatisierung und Datenanalyse zur Optimierung industrieller Prozesse einzusetzen. Die Anwendung von Technologien für die digitale Transformation zur Erfassung von Daten selbst aus den tiefsten Bereichen der Fabrikhalle bildet die Grundlage für die Umsetzung von Industrie 4.0-Geschäftsmodellen.
Mithilfe von erfassten Daten und Datenanalysetools können Hersteller genau in die Zukunft blicken, um Unterbrechungen zu planen. Daraus ergeben sich Fragen wie: Was wäre, wenn ein Hersteller, anstatt sich auf das Risiko zu konzentrieren, das Risiko antizipieren könnte, um die von ihm verursachte Störung direkt anzugehen? Was wäre, wenn es eine Lösung gäbe, die Unterbrechungen in Echtzeit verwaltet und sie zu einem Teil des Produktionsprozesses macht, anstatt zu dem geschäftsbeendenden Chaos, das sie sein können?
Die Antwort auf beide Fragen lautet ja, und die Lösung ist eine risikobasierte Planung und Simulationsmodellierung.
Störungsmanagement mit risikobasierter Terminplanung und Simulationsmodellierung
Simulationsmodellierung und -planung sind in der Fertigungsindustrie keine neuen Konzepte. Tatsächlich wird die Simulation seit mehr als fünf Jahrzehnten angewandt, um „Was-wäre-wenn“-Fragen von Herstellern zu beantworten, aber die digitale Transformation der Fabrikhalle fügt eine neue Dimension hinzu.
Frühere Simulationsmodelle stützten sich auf historische Daten, die ungenau sein konnten, und unstrukturierte Daten blieben im Allgemeinen unberücksichtigt. Mit den Technologien der digitalen Transformation, die sowohl strukturierte als auch unstrukturierte Daten genau erfassen, hat die Anwendung der Simulationsmodellierung als Analysewerkzeug eine neue Dimension erhalten.
In erster Linie führt die Fähigkeit, Daten aus jedem Aspekt eines Produktionszyklus zu erfassen, zur Erstellung genauer Simulationsmodelle. Die Genauigkeit eines Simulationsmodells steht in direktem Verhältnis zur Genauigkeit der damit erzielten Bewertungsergebnisse. Zweitens ist die Fähigkeit, Daten in Echtzeit zu erfassen und prädiktive Analysen zur Auswertung der erfassten Daten anzuwenden, die Grundlage für die Entwicklung von risikobasierten Zeitplänen und Plänen zur Bewältigung aktueller und zukünftiger Unterbrechungen.
So können beispielsweise Störungen an Engpässen im Seeverkehr die weltweite Versorgungskette oder genauer gesagt die Versorgung eines Kontinents beeinträchtigen, wie das Debakel von Ever Given gezeigt hat. Die Simulationsmodellierung ist ein leistungsfähiges Instrument zur Analyse der Auswirkungen einer Blockade der wichtigsten Schifffahrtswege und der Lieferfristen. Ein Hersteller kann die Ergebnisse dieser Auswertungen nutzen, um genaue Pläne für die Ressourcenzuteilung zu entwickeln, um die anstehende Nachfrage zu befriedigen oder den verfügbaren Bestand über die geschätzte Verzögerungszeit zu strecken.
Und der obige Absatz ist keine bloße Vermutung. Im Jahr 2019 wurde eine Fallstudie mit Simulationsmodellen entwickelt, um die Auswirkungen von Störungen an den vier wichtigsten Engpässen im Seeverkehr, dem Panamakanal, der Straße von Gibraltar, dem Suezkanal und der Straße von Malakka, zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass Störungen an einem dieser Engpässe zu einer Verzögerung von einem Monat und zu höheren Kosten für die Schifffahrt auf allen Seeverkehrsrouten führen können. Die Studie, die während der Wintersimulation 2019 vorgestellt wurde, wurde zwei Jahre später durch reale Ereignisse am Suezkanal validiert.
Die risikobasierte Planung bietet Fabrikbesitzern die Möglichkeit, mit Störungen innerhalb einer Anlage umzugehen. Mit risikobasierter Planungssoftware können Hersteller die Auswirkungen einer erhöhten Nachfrage oder einer defekten Maschine auf herkömmliche Produktionspläne analysieren. Die Software beschränkt sich jedoch nicht nur auf die Analyse, sondern erstellt auch einen optimierten Plan, um Störungen in Echtzeit zu bewältigen. Bei einem ungeplanten Ausfall wird der Produktionsplan dynamisch aktualisiert, um die Produktion fortzusetzen und so die mit Ausfallzeiten verbundenen Risiken zu minimieren.
Schlussfolgerung
Risikobasierte Planungs- und Simulationsmodellierungstools sind leistungsstarke Lösungen für die digitale Transformation, mit denen Hersteller in der Lage sind, disruptive Kräfte vorherzusagen, zu verstehen und zu bewältigen. Ihr Mehrwert umfasst auch die Fähigkeit, Chancen zu antizipieren, Werte zu schaffen und zu schützen sowie in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Produktionsumfeld zu bestehen.