In den letzten zehn Jahren hatte die verarbeitende Industrie Schwierigkeiten, ihre Produktionsrate zu steigern, obwohl in den Betrieben schlanke Fertigungskonzepte eingeführt wurden. Eine der Hauptursachen für die stagnierenden Produktivitätsniveaus 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 Planungsinstrument.
Statistiken aus dem Jahr 2018 zeigen, dass etwa 60.000 Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes weltweit die Simulation als Planungs- und Dispositionsinstrument nutzen. Der Grund für die geringe Akzeptanz liegt darin, dass die meisten Unternehmen die Simulation als eine Modeerscheinung ansehen, 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 verarbeitende Industrie zu sensibilisieren, in den Händen von Anbietern 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 verdeutlicht, die Simulation für jedermann 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 Hinzufügung von 3D-Modellen und Animationen in Simulationsplattformen, die detailliertere visuelle Darstellungen bieten, die KPIs besser erklären.
Das wachsende Vertrauen in die Simulation als Planungs- und Terminierungsinstrument ist auf die Vorteile zurückzuführen, die sie sowohl diskreten als auch kontinuierlichen Fertigungseinrichtungen bietet. Zu diesen Vorteilen gehören die Verbesserung der Risikoanalyseverfahren, die Vorausplanung und die effektive Überwachung bestehender Systeme. Im Folgenden wird ein ganzheitlicher Überblick über diese Vorteile der Simulation gegeben.
Risikoanalyse mit Simulationssoftware
Die Risikoanalyse ist der Prozess der Identifizierung und Analyse potenzieller Herausforderungen, die sich negativ auf den Herstellungsprozess und die Fähigkeit eines Unternehmens auswirken könnten, die Produktionsfristen einzuhalten. Sobald die einschränkenden Faktoren oder Probleme durch die Risikoanalyse identifiziert worden sind, können Entscheidungen getroffen werden, um sie zu mindern.
Simulationssoftware ist ein ausgezeichnetes Werkzeug für die Risikoanalyse in Produktionsanlagen und -betrieben. Mit Simulation kann ein Hersteller feststellen, ob die verfügbaren Ressourcen wie Bestandsliste, Anzahl der Geräte und Arbeitsplätze ausreichen, um Produktionspläne einzuhalten. Ein Beispiel ist die Durchführung einer Risikoanalyse, um die Wahrscheinlichkeit zu ermitteln, dass 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 liefert. Der Risikoprozentsatz bezieht sich auf die Wahrscheinlichkeit der rechtzeitigen Lieferung eines Auftrags unter Berücksichtigung der Anzahl der mit der Simulationssoftware durchgeführten Wiederholungen. Wir empfehlen die Durchführung von mindestens 10 Replikationen, um den Risikoprozentsatz zu ermitteln. Der Grund dafür ist, dass dies eine genauere Risikoanalyse für die Produktion des Auftrags innerhalb des angegebenen Zeitrahmens ermöglicht. Mehr über die Risikobewertung mit Simio erfahren Sie hier.
Liegt das Ergebnis für die „Risikomaßnahmen “ nach Durchführung einer Risikoanalyse im Bereich von 80 bis 90 %, ist dies ein gutes Zeichen dafür, dass der Auftrag termingerecht ausgeführt werden wird. Ein Risikomaß von weniger als 30 % ist ein Zeichen dafür, dass mehr Ressourcen benötigt werden, um sicherzustellen, dass ein Auftrag termingerecht produziert wird. Der Hersteller kann dann entscheiden, ob er Konstruktions- oder Betriebsänderungen vornimmt, um eine pünktliche Produktion zu gewährleisten. Eine Konstruktionsänderung könnte hier bedeuten, dass eine zusätzliche Montagelinie eingerichtet oder mehr Materialtransportausrüstung angeschafft wird, um die Abläufe zu beschleunigen. Betriebliche Änderungen bedeuten, dass ein Material beschleunigt wird 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, Verschwendung von Ressourcen und Überschreitung der Produktionsfristen. Die Beseitigung dieser Probleme oder ihre Eindämmung bringt Vorteile mit sich, wie z. B. Umsatzsteigerung und Verbesserung der Kundenerfahrung.
Vorwärtsplanung mit Simulationssoftware
In der Feinplanung bezieht sich die Vorwärtsplanung auf eine Durchführbarkeitsanalyse der Fertigungspläne vor der Umsetzung. Dadurch kann der Zeitplan alle bekannten Einschränkungen und Bedingungen eines Systems berücksichtigen, die sich auf die Produktion auswirken könnten, im Gegensatz zur Rückwärtsplanung, die Annahmen trifft, ohne einige wichtige Einschränkungen zu berücksichtigen.
Die Anwendung der Vorwärtsterminierung in der Fertigung gibt Unternehmen ein wertvolles Werkzeug an die Hand, um Pläne mit den derzeit verfügbaren Ressourcen zu erstellen und für die Zukunft zu planen. Ein Beispiel ist die Terminierung der Produktion eines Auftrags mit 100 Artikeln. Bei der Vorausplanung 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 mehr Nachschub. In einer Situation, in der der Starttermin verstrichen ist oder die Nachfrage die Kapazität des Herstellers übersteigt, fährt die Vorwärtsterminierung fort, den Terminplan über den Fälligkeitstermin hinaus zu erstellen.
Diese Informationen bieten den Beteiligten Optionen. Die hier zu treffende Entscheidung kann den Versuch beinhalten, das Fälligkeitsdatum vorzuverlegen oder einen Teil des Auftrags auszulagern, wenn das Lieferdatum nicht geändert werden kann.
Planung vor Umsetzung mit Simulation
Bei der Simulationssoftware handelt es sich um ein Virtualisierungswerkzeug, das für die Planung von Fabriklayouts oder -einstellungen zur Steigerung der Produktivität entwickelt wurde. Hersteller, die beabsichtigen, neue Anlagen zu bauen 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 einer zusätzlichen Montagelinie in einer diskreten Fertigungsanlage. Mit Simio bewertet eine diskrete Ereignissimulation die Geschwindigkeit des neuen Systems und die Planungswahrscheinlichkeiten, die es bietet. Diese Bewertung gibt einen Einblick in das künftige Fertigungssystem, und wenn die Prognose für die Optimierung der Produktivität gut aussieht, folgt die Implementierung in Echtzeit.
Die Bewertung vor der Implementierung gilt auch für die Planung neuer Fertigungslayouts, die die verfügbaren Produktionsanlagen und den Arbeitsraum optimieren. Eine agentenbasierte Simulation zeigt die Effekte oder 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 zu nutzen. Bei der Implementierung reduziert ein richtig geplantes Hallenlayout den Verkehr am Arbeitsplatz, beschleunigt die Produktionsaktivitäten und optimiert die verfügbaren Ressourcen.
Schlussfolgerung
Der Mehrwert, den die Simulation mit sich bringt, ist der Grund dafür, dass die Hersteller jährlich etwa 2,5 Milliarden Dollar für Simulationssoftware ausgeben dürften. 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.