25.04.2022

如何做到灵活并保持灵活

SCHULER咨询。制造概念受到考验

Optimierung und Vereinfachung von Produktionsprozessen und Abläufen

来自德国专业贸易杂志HK Magazin 02/2022的 "创新的Holzbearbeitung "系列。

作者：Nikolaus Rossa和Herbert Wolf

生产中的快速适应性被认为是制造公司的基本核心能力，以便对不断变化的外部影响作出最佳反应。然而，大流行病特别显示了许多制造商在这种情况下是多么脆弱。最重要的是，根深蒂固的流程和IT结构中的少量回旋余地导致了这种两难局面。但是，在这种情况下，哪些工作领域是特别关键的，尽管如此，可以做出哪些调整来增加灵活性？

制造业信息技术的灵活性

如果你想在自己的公司中实现更多的灵活性，并为自己的未来定位，作为一个企业家，对自己的制造业信息技术进行检查是一个好的开始。在这里，除了许多重要的商业流程之外，有三个工作步骤特别关键。所谓 "关键"，是指这些工作步骤往往已经带走了灵活性，而且往往提供了很多改进的潜力。这些工作步骤是 1.订单输入，2.生产数据生成，以及3.生产控制。

1.订单输入。

社会正变得越来越个性化，相应地，家具也是如此。家具变体的丰富性导致数据模型（在定制家具的情况下）变得越来越广泛，而其价值却相对较低--例如，与汽车的个性化配置和价格相比较。在购买家具时，现在的客户也希望能够在销售咨询期间看到他的家具--换句话说，以图形的方式精确准备订单。在这一点上，困难在于如何有效而又完整地捕捉复杂的家具。根据商业模式的不同，会出现是否有合适的系统用于这一步骤的问题。必须对内部和外部订单输入进行区分。

在外部订单输入的情况下（例如在家具店或厨房工作室），以下问题是核心。

在销售点捕获的数据的质量有多高？它们是否完整、有意义和正确？语义和句法的检查是必要的。

在制造点为准备外部记录的客户订单所做的努力有多高，以便能够明确地进行生产，并最终创造出客户要求的产品？

是否经常回电给销售点以澄清订单？是否有客户订单的图形化导入？

这里的灵活性是指：管理从许多不同的数据输入系统（家具店、工作室、在线）中正确、有意义、完整地提取客户订单，如果可能的话，不需要手工返工。

在内部订单输入的情况下（例如，由室内建筑师、设计师或在工作准备中），以下问题是相关的，以检查所使用的系统是否提供足够的灵活性。

系统允许什么样的创造性回旋余地？

CAM数据是自动生成的吗？

主数据维护和与供应商平台连接的维护工作量有多大？

我的员工需要什么知识？

配置和扩展系统的工作量有多大？

灵活性在这里意味着。在设计以及将订单转移到生产方面的最大自由度。

2.生产数据的生成

生产数据如何生成、配置和准备用于生产的问题对柔性制造至关重要。生产数据的生成最迟在生产订单可用时进行。这包括，例如：开料的切割计划，边缘加工的宏，以及CNC和钻孔程序。定性的生产数据是进一步实现自动化的基础。这套规则的配置应该在公司内部进行，以便随时扩展和调整内部知识。例如，如果在价值创造中出现了新的工艺、工具、加工总量或改变了程序。

在内部管理的规则集的基础上，为自动化技术的定位和移动配置数据也是有意义的，如机器人夹具、门架或分拣蓄能器。如果你完全控制了这个过程，你就掌握了在价值链后期进一步自动化的所有卡片。

另一个挑战是主数据的创建和维护。在实践中，这往往在不同的系统中被多次维护。这导致了大量的额外工作。在最坏的情况下，这可能会产生严重的后果，甚至导致机器崩溃。

这里的灵活性意味着生产数据尽可能地自动生成并在工作站上提供。CAD/CAM系统在此发挥了重要作用，使其有可能从订单输入中得出相关的生产数据。

3.生产控制

透明度是实现灵活性的第一步。只有那些不断了解当前，最好是未来的生产状况的人，才能做出快速和正确的反应。制造执行系统（MES）的使用有助于获得生产过程的透明度。它们可以将生产计划、控制和组织结合起来。自动化解决方案，如制造执行系统，将纵向和横向的过程纳入一个流程，与深远的投资有关，但为日常增值活动带来巨大的优势。

与ERP系统内的粗略产能规划相联系，制造执行系统可以进行精确的生产工作量规划。这使得规划单个工作站的精确能力成为可能。在计划中，有不同的情况。哪个订单被派送，何时派送，这对工作站的利用率有什么影响？瓶颈可以在早期阶段被识别。这使得制造商能够及时做出反应并采取行动。如果一个工作站的瓶颈变得明显，可以部署额外的资源，如 "跳线"，作为一个额外的工人或延长工作时间。如果一个工作站的生产流程陷入停滞，这就决定了生产的总体能力。另一方面，如果工作站的工作量是已知的，那么就可以根据工作计划来确定平衡生产流程的理想生产路线。在发生故障或变化的情况下，系统可以在短时间内做出反应，并提出替代生产路线。对完成日期和产能利用率的影响可以由情景管理器显示。

另一方面，MES系统也提供来自生产的重要反馈。例如，关于交货日期变化的早期信息为客户沟通提供了巨大的优势。此外，订单可以被重新计算，后续订单的计划时间也可以在反馈的基础上生成。这种透明度确保了新规划（如新类型的订单、产品等）的信心和准确性，并减少了不良投资的风险。这使公司变得灵活。

灵活性在这里意味着。在生产中创造透明度，扩大主动行动的可能性，例如通过使用MES系统。

了解作为价值链一部分的IT系统

IT系统是价值链的一部分，因为只有通过相关的数据模型才能创建最终产品。在生产方面的快速适应性不能仅从机器或人员的角度来看。那些以端到端方式设计其信息流，以模块化方式设置与生产有关的数据，并明确定义接口的人，拥有小规模调整间隔的最佳先决条件，从而提高其价值创造过程的灵活性，甚至在第一个芯片掉落之前。

理想的情况是，在计划、控制和监测这三位一体的垂直过程中，包括定期的反馈回路，提供计划和实际状态之间的比较，例如计划和记录的生产时间之间的比较，计划和记录的材料消耗之间的比较。这样的反馈环路增加了透明度。这样就有可能识别并消除计划和控制过程中的薄弱点。反馈和比较也有助于确保质量、交付的可靠性和对计划的遵守，并且可以成为合理化措施的决定性标准。

在这种情况下，不仅旨在确保信息持续流动的系统发挥着重要作用，而且向车间的员工提供信息也是如此。所有相关信息的持续可用性--最好是通过一个按钮和实时--如部件图纸、生产路线、装配图纸、完整性检查或服务案例的解决方案，导致员工的反应时间更快。这些系统帮助公司避免了生产中的等待时间或停工时间，从而为创造价值做出了重大贡献。

灵活的制造概念

在灵活性问题上，另一个成功的关键是制造概念。这是指从原材料供应商到最终成品交付的横向价值创造过程。在规划生产设施和对工作站、机器和系统进行具体选择时，总是会出现适当的整体概念问题。根据产品、公司规模或生产地点等众多因素，在设计水平增值过程时有多种选择。基本上，增值过程可以根据以下制造原则进行区分。第一，按库存生产（在部件临时存储或成品存储上进行生产），第二，与订单有关的生产。

按库存生产的特点是批量大，单位成本低，交货时间短。现货生产中的生产和物流过程具有较低的复杂程度。然而，产品的差异是有限的，产品的灵活性，例如在模型改变的情况下，是受到限制的。此外，专业工厂需要很高的设置时间。通常需要高存储能力，这就需要高资本投资和大量的地面空间。

与订单有关的制造涉及批量大小1的生产线，几乎没有设置时间。理论上，这里可以实现无限的产品差异。与 "按库存生产 "相比，仓储和缓冲区的资本要求很低。然而，它们在分拣过程和IT流程要求方面更加复杂。

与订单有关的生产明显比层状生产更灵活。然而，由于客户要求的增加和产品差异的提高，小型生产商以及大型的大规模生产商都面临着用适当的制造工艺满足不断增加的差异的问题。以厨房制造商为例，这导致他们将其产品组合扩展到其他领域（家庭、浴室），部件的中间存储能力已达到极限。对此的反应是在订单的基础上生产更大的比例。以下是按库存生产和按订单生产原则的组合，作为应对这种发展的可能解决方案：首先，将标准件（A和B件）生产到中间库存，同时与订单相关的C件生产；其次，将标准件生产到库存，同时削减A和B件的C件。

总结

与订单有关的生产和按库存生产都有其存在的理由。根据应用、产品组合和产品标准化程度的不同，在此必须做出个别决定。在工业规模上（如厨房），更有可能采用上述的订单式生产和按库存生产的混合形式。从整个行业来看，小型和大型制造商都面临着同样的挑战，即产品差异越来越大，从而对整个价值创造过程的要求越来越高。那些想在这里脱颖而出的制造商为他们的客户提供最大的产品灵活性。然而，在这里，不仅是制造概念的选择，而且使用合适的IT系统也是至关重要的，以便提高透明度，从而提高制造的灵活性。

由大流行病引起的外部冲击给生产商带来了更大的压力。生产商将继续面临挑战，以数字方式连接纵向和横向流程，并将其纳入业务流程的循环中。在这种情况下，与外部伙伴的合作有助于确定自己公司的行动需要，并确定和实施正确的措施。来自外部的观点为决定自己公司的（技术）旅程应该继续走向何方提供了有价值和有依据的见解。以下情况适用于此：没有两家公司是相同的。在制造业的IT和生产过程中实现更多的灵活性的目标，只能单独解决。

关于作者。

Nikolaus Rossa已经在舒勒咨询公司工作了四年。他的核心活动是IT咨询，重点是MES。

Herbert Wolf在舒勒咨询公司担任顾问已有四年。在这里，他主要为来自德语区的制造商提供战略生产规划方面的建议