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IT im Machinenbau / Analyse und Optimierung komplexer Fertigungsverfahren durch Software


07.08.1998 - 

Neue Arbeitsplätze nach Reduktion der Montagezeiten um ein Drittel

Das Unternehmen konnte in den letzten Jahren seine Marktposition weiter ausbauen und neue Arbeitsplätze schaffen. Die Aussage, Rationalisierungsmaßnahmen verbesserten zwar die Abläufe für den Unternehmer, zerstörten jedoch langfristig Arbeitsplätze, trifft hier nicht zu. Im Gegenteil: Engel hat Probleme, ausreichend qualifiziertes Fachpersonal für die wachsende Nachfrage zu finden.

Die Gesellschaft ist heute mit weltweit 2800 Mitarbeitern und 704 Millionen Mark Umsatz das größte österreichische Unternehmen dieser Art. Neben den drei inländischen Produktionsstätten gibt es Niederlassungen in Kanada und den USA.

In Sachen Prozeßanalyse, Optimierung und Rationalisierung haben die Schwertberger die Nase vorn. Das müssen sie auch, denn durch den hohen Exportanteil von 90 Prozent stehen sie unter dem Druck, im internationalen Markt wettbewerbsfähig bleiben zu müssen.

Ist-Analysen von Fertigungsprozessen und die Suche nach Verbesserungsmöglichkeiten der einzelnen Arbeitsschritte sind nichts Neues. Im bereits 1945 gegründeten Unternehmen Engel kennt man die Vorläufer der IT-gestützten Analysen, die händischen Untersuchungen aus eigener Erfahrung. Anfang der 80er Jahre fiel die Entscheidung, eine Analyse der zeitlichen Produktionsabläufe und daraus berechnete optimierte Prozesse nach der MTM-Methode zu implementieren. Was sich aus diesem Pilotprojekt über die nächsten Jahre alles entwickeln sollte, konnte vor fast 20 Jahren jedoch niemand absehen.

Kalkulationen finden jetzt früher statt

Für das herkömmliche, seit 1948 existierende MTM-Verfahren hatte sich die Engel-Gruppe aus mehreren Gründen entschieden: "Damit haben wir ein Instrumentarium, das es uns erlaubt, den optimalen, weil rationellsten und damit kostengünstigsten Arbeitsablauf aufzuspüren, vor allem im Bereich der industriellen Fertigung. Das Entscheidende für uns ist, daß schon sehr früh, nämlich im Planungsstadium, die künftige Fertigung detailliert bemessen und damit kaufmännisch kalkuliert werden kann", so Lambert Schweizer, verantwortlich für Technologieplanung und Arbeitstechnik. Mit seiner stark kundenorientierten Produktion - die Anforderungen der einzelnen Kunden an die individuellen Spritzgießmaschinen lassen keine einheitliche Massenfertigung zu - ist eine schnelle und individuelle Kostenkalkulation für die einzelnen Aufträge absolutes Muß.

Der erste konkrete Schritt zur IT-Analyse wurde 1986 mit der Einführung von "ANA-Zeba/ Data", einem Analysesystem für die Datenentwicklungen im Montagebereich, getan. Mit diesem System erfolgt aber nicht nur die Analyse, sondern auch die Wartung der Zeitbausteine nahezu automatisch. Wird ein Baustein geändert, prüft die Software sofort, in welchen Arbeitsplänen er verwendet wird und führt die Änderungen selbständig über eine Schnittstelle im PPS-System durch.

1994 wurde eine weitere Software, "Aplan", eingeführt. Sie generiert automatisch Arbeitspläne und leitet sie an das PPS-System weiter. Die Integration beider Systeme in dem neuen Programm "Ticon", das sich als 32-Bit-Software unter Windows NT oder Windows 95 einsetzen läßt, wird gerade getestet. Verwendete man die Software bei Engel anfangs nur zur Ermittlung von Zeitbausteinen für die einzelnen Arbeitsschritte, so wurde das Verfahren über die Jahre hinweg auch auf andere Bereiche ausgeweitet. Heute werden IT-Verfahren sowohl zur optimalen Arbeitsplatzgestaltung, Layoutfindung und Zeitermittlung als auch zur Vorkalkulation eingesetzt. Kurz: Die komplette Prozeßsteuerung der ersten Produktplanung, Projektierung, Produktion und Arbeitsplatzgestaltung läuft heute über Software.

Die Vorteile lassen sich gut am Beispiel der elektronischen Steuerung der Spritzgußmaschinen beschreiben. Jede einzelne der bei Engel produzierten Maschinen hat eine andere Steuerung. Das heißt, daß auch für jede Maschine die Vorgabezeit für die Produktion auftragsbezogen nach Stückliste kalkuliert wird. Mit der Software stehen dem Unternehmen dafür Standard-Zeitbausteine zur Verfügung. Die jeweiligen Zusatzanforderungen für den einzelnen Fall werden einfach dazukopiert, die Analyse durchgeführt und automatisch die entsprechenden neuen Vorgabezeiten berechnet, wodurch eine exakte Kosten- und Fertigungszeitkalkulation möglich wird.

Ein Drittel Zeitersparnis möglich

Durch die größere Wettbewerbsfähigkeit geht heute in Schwertberg ein deutlich höheres Auftragsvolumen ein. Jede noch so spezielle Produktion wird vorher exakt berechnet und kalkuliert, und alle Arbeitsabläufe und Prozesse laufen sehr viel effektiver, konkret mit einer durchschnittlichen Zeitersparnis von 30 Prozent ab. Weiterer Nebeneffekt: Durch die Analyse der einzelnen Arbeitsschritte in der Produktion wurden auch die Arbeitsplätze hinsichtlich ihrer Ergonomie optimiert; vor allem bei den Hubtischen ließen sich wegen flexiblerer Arbeitshöhen technische Verbesserungen erzielen, die auch die Gefahr von Haltungsschäden reduzieren.

Simulation neuer Prozesse erspart teure Testläufe

Bei komplexen Abläufen, wie sie in der industriellen Fertigung an der Tagesordnung sind, können klassische Entwicklungsexperimente in der realen Fabrikation ausgesprochen kostspielig werden. Das bezieht sich sowohl auf die eigentliche Erprobung als auch auf den Wechsel der Parameter nach der Neukonfiguration. Fehler, die zu spät entdeckt werden, kommen bei diesen immens aufwendigen Prozessen teuer; die auf fehlerhaften Voraussetzungen basierenden Arbeiten müssen neu durchgeführt werden. Hier schaffen Simulationssoftwaresysteme Abhilfe. Die Simulation künftiger Konfigurationen erspart aufwendige reale Testläufe und reduziert Entwicklungskosten und Aufwände für Terminüberschreitungen oder Rückrufaktionen. Jene Ablaufoptimierungen, die im ersten Schritt mit der MTM-Methode aufgezeigt wurden, lassen sich virtuell einfach und anschaulich testen.

Technische Voraussetzungen

(Hard- und Software sowie Systemumgebung)

Das MTM-Verfahren wird bei der Engel GmbH mit der Software "ANA-Zeba/Data", einer Datenbank zur exakten Analyse von Zeitbausteinen, und "Aplan", einer speziellen Software zur Arbeitsplanverwaltung, realisiert. Die Software implementierten Spezialisten von MTM-Softwarehaus, Wien. Heute wird das System von Engel autark verwendet.

Die MTM-Software läuft über einen Novell-Netzwerk-Server mit insgesamt 500 Endgeräten. Allein 20 davon sind ausschließlich für diese Software zuständig.

Auch das Engel-Werk in St. Valentin, in dem seit 1988 besonders große Maschinen produziert werden, ist an den Zentral-Server in Schwertberg angeschlossen.

Das MTM-Verfahren

(Methods-Time-Measurement)

Die Erkenntnis, daß für einen Arbeitsablauf nur die beste Methode auch die beste Zeit ergibt, begründet dieses Verfahren zur Arbeitsplatzgestaltung mit vorbestimmten Zeiten. Das Verfahren, bereits in den 40er Jahren von amerikanischen Arbeitswissenschaftlern vorgestellt, ist in erster Linie eine analytische Methode zur Arbeitsablaufgestaltung. Durch Systeme vorbestimmter Zeiten ist es möglich, Gestaltungsvarianten zu vergleichen und die wirtschaftlichste Lösung vorab zu berechnen.

Die Deutsche MTM-Vereinigung wurde 1962 als gemeinnütziger Verband in Hamburg mit dem primä- ren Ziel der Forschung und Entwicklung und dem internationalen Erfahrungsaustausch gegründet. Seit 1985 entwickelt MTM eigene Software, die das Verfahren unterstützt. Schwerpunkte sind dabei Konstruktionsbewertung, Layout- und Arbeitsplatzgestaltung, Methoden- und Zeitplanung, Arbeits- und Fertigungsplanung sowie Arbeitszuteilung durch optimale Taktung. Seit 1992 wird die Software auf PCs mittlerer Datentechnik und Host-Rechneranlagen installiert.

Angeklickt

Seit Beginn der 80er Jahre nutzt die österreichische Engel Maschinenbau GmbH ein spezielles Verfahren zur IT-gestützten exakten Analyse der Arbeitsabläufe und Prozesse in der Fertigung, das sogenannte MTM-Verfahren (Methods-Time-Measurement). Das Ergebnis: Einsparungen von rund einem Drittel der Montagezeiten, eine saubere Vorkalkulation der Produktion spezieller Maschinen, optimierte Prozesse und Arbeitsabläufe und als Nebeneffekt ergonomisch verbesserte Arbeitsplätze.

Heinrich Gattringer ist zuständig für Technologieplanung, Arbeits- und Fertigungstechnik bei der Engel Maschinenbau GmbH in Schwertberg, Österreich.