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E-Kanban: So ordert eine Produktionslinie Materialien selbst

Bestellungen direkt an der Produktionslinie auszulösen ist die Grundidee von Kanban, die im vorliegenden Praxiscase mit Hilfe von Smart Buttons umgesetzt wurde.
Bestellungen direkt an der Produktionslinie auszulösen ist die Grundidee von Kanban, die im vorliegenden Praxiscase mit Hilfe von Smart Buttons umgesetzt wurde. (Bild: Comarch)

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Das Kanban-Prinzip der Nachschubversorgung wird von vielen fertigenden Unternehmen eingesetzt. Im folgenden Praxiscase eines Herstellers von Baustoffen wird beschrieben, wie nicht bestandsgeführte Produktionsmaterialien über Smart Buttons bei verschiedenen Lieferanten nach dem Kanban-Prinzip automatisch geordert werden.

Eine intelligente, selbstorganisierte Produktion in der Menschen, Maschinen und Anlagen miteinander kommunizieren ist das Leitmotiv von Industrie 4.0. Im Idealfall kann dadurch die ganze Wertschöpfungskette optimiert werden. Dass Produktionsteile automatisch nachbestellt werden, sobald diese einen geringen Bestand aufweisen, ist nichts Neues. Knifflig wird es bei nicht bestandsgeführten Produktionsmaterialen (z.B. Hilfs- oder Betriebsstoffe) oder wenn mehrere Lieferanten für eine Bestellung in Frage kommen, da bei automatisierten Bestellprozessen in der Regel nur ein bestimmter Lieferant hinterlegt werden kann.

Im folgenden IIoT-Praxiscase wurde die kontinuierliche Nachschubsteuerung einer Produktionslinie mit E-Kanban umgesetzt. Die klassische Kanban-Methode zur Produktionsprozesssteuerung wurde elektronisch und deutlich verschlankt eingesetzt, um Materialien automatisiert nachzubestellen. Die grundsätzliche Idee von Kanban - nämlich die Orientierung am tatsächlichen Verbrauch von Materialien am Bereitstell- und Verbrauchsort - wurde beibehalten und auf den Fall übertragen. Das Unternehmen, welches den folgenden Anwendungsfall umgesetzt hat, ist die Konzerntochter eines führenden Herstellers von Baustoffen. (Anm.: Aufgrund der Aktualität des Projektes möchte die Firma nicht genannt werden.)

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Das Ziel: Automatischer Nachschub in Echtzeit

Ziel des Projektes war die Automatisierung des Nachschubs nicht bestandsgeführter Produktionsmaterialien an die Produktionslinie. Hierbei war auch wichtig zu erfassen, von welchem Mitarbeiter die Bestellanforderung getätigt wurde. Zudem sollte es dem Einkauf möglich sein, individuell zu prüfen, bei welchem Lieferanten das Material angefordert wird.

Die bisherige manuelle Erfassung und Weitergabe von Bestellaufträgen führte zu Fehlern oder Verzögerungen. In Extremfällen drohte sogar der Stillstand von Produktionsmaschinen und damit der Ausfall einzelner Fertigungsschritte bis hin zur kompletten Produktionslinie. Insbesondere diese Schwachstelle sollte durch die Automatisierung dieses Prozesses gelöst werden.

Die Lösung: Bestellvorgang über IoT-Plattform

Die Experten des IT-Anbieters Comarch, die das Projekt umsetzten, statteten dafür die Fertigungslinien mit Smart Buttons aus.

Diese Smart Buttons sind mit Beacons über NB-IoT / LTE CatM mit der Comarch IoT-Platform vernetzt und an Comarch ERP Enterprise angebunden. Die Smart Buttons ähneln dem „Amazon-Dash-Button“ und dienen zur einfachen Bestellung von Material an eine bestimmte Fertigungsstation in der Produktion.

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Aktiviert werden die Smart Buttons über Chips, die im besagten Unternehmen beispielsweise der Zugangskontrolle dienen und eine genaue Zuordnung der Bestellung an eine bestimmte Person erlauben. Hat ein Mitarbeiter den Smart Button aktiviert, wird die Anforderung über die IoT-Plattform an das Comarch ERP Enterprise übertragen, welches vollautomatisch eine Bestellanforderung generiert. Diese erscheint umgehend als Aufgabe auf dem Device des jeweils zuständigen Einkäufers. Im ERP-System wird der Einkäufer dann angeleitet, wie er den Auftrag umzusetzen hat und erhält ebenfalls die Möglichkeit, den jeweils besten, günstigsten oder schnellsten Anbieter auszuwählen. (siehe Abbildung)

Die Abbildung zeigt wie Materialanforderungen mit Hilfe einer IoT-Plattform direkt an das Comarch ERP-System übertragen werden und dort bei verschiedenen Lieferanten bestellt werden können.
Die Abbildung zeigt wie Materialanforderungen mit Hilfe einer IoT-Plattform direkt an das Comarch ERP-System übertragen werden und dort bei verschiedenen Lieferanten bestellt werden können. (Bild: Comarch)

E-Kanban: vereinfachte und digitalisierte Nachschubversorgung

Das bewährte Kanban-Prinzip der Nachschubversorgung aus der Produktionsprozesssteuerung, das sich ausschließlich am tatsächlichen Verbrauch von Materialien am Verbrauchsort orientiert, wurde vereinfacht und digitalisiert. Wie im vorliegenden Fall einer Fließbandfertigung können manche Materialien aus Volumengründen nicht immer vor Ort bereitgestellt werden. Durch den Smart Button und die IoT-Anbindung lässt sich das klassische Kanban deutlich verschlanken: das Ausfüllen und Abgeben eines Scheins in einen Briefkasten, den ein Gabelstapelfahrer dann bei seiner Runde ausleert und die vielen anderen Schritte zur Weiterbearbeitung des Papiers wurden in diesem Fall durch Tools ersetzt, welche die Daten automatisch übermitteln. Nach nur einer Betätigung des Buttons liegt im zentralen ERP-System - und damit allen Befugten im Unternehmen - die Information vor, welcher Mitarbeiter an der Fertigungsstation welche Materialien benötigt.

Ausblick: Einsatz von Sensoren und Data Analytics

Mit Hilfe von Sensoren wäre es möglich den vorgestellten Prozess noch weiter zu automatisieren: sobald ein angebrachter Sensor durch Messung von Prozessparametern wie Gewicht oder Volumen selbst erkennt, dass ein bestimmtes Material zur Neige geht, kann der Sensor eine Aktion auslösen und anstelle des Mitarbeiters direkt eine Bestellung veranlassen.

Die während des Prozesses gesammelten Daten können für Analysen und weitere Anwendungen genutzt werden. Mit einer ausreichenden Datenbasis wäre so beispielsweise eine vorausschauende Bevorratung möglich, die sich auf konkrete Prozessparameter und -zahlen stützt.

Diese Verbesserungen wurden erreicht

  • Zeitgewinn durch Produktionsmaterialien, die in Echtzeit nachbestellt werden.
  • Eine bessere Auslastung und reduzierte Ausfallzeiten durch die schnelle Verfügbarkeit von Produktionsmaterialien.
  • Größere Kontrolle, da Status und Schritte des kompletten Bestellprozesses im ERP-System vorliegen.
  • Höhere Qualität und weniger Fehler durch die Abschaffung eines umständlichen, manuellen Prozesses.
  • Aufbau von Wissen und bessere Planbarkeit darüber, wie lange bestimmte Materialien vorhalten und wann Nachschub bestellt werden muss.

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