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Rüstzeitoptimierung

Bei der Herstellung von Industrieteilen nutzt unser Kunde einen Produktionsplan, der angibt, wann welches Produkt gefertigt werden soll. Diese Reihenfolge wird zunächst nach einfachen Regeln erstellt, z.B. nach Liefertermin des Produkts oder nach chronologischem Bestelleingang. Mithilfe von Methoden aus der Optimierung konnten wir den Produktionsplan verbessern, indem wir nun eine minimale Umrüstzeit der Maschinen erreichen.  Dadurch und durch die zusätzliche Automatisierung der Erstellung des Produktionsplanes kann unser Kunde die Effizienz seines Produktionsprozesses deutlich steigern.

Ausgangslage

Produktion mit einem einfachen Produktionsplan

Un­ser Kun­de pro­du­ziert In­dus­trie­tei­le für die Ma­schi­nen­bau­bran­che. Da­bei wird der Pro­duk­ti­ons­pro­zess über ei­nen ge­wis­sen Zeit­raum (z.B. wö­chent­lich) im Vor­aus ge­plant. In der Aus­gangs­la­ge wird die Rei­hen­fol­ge der Pro­duk­ti­on nach ein­fa­chen Kri­te­ri­en fest­ge­legt, wie z.B. Lie­fer­zeit­punkt der zu pro­du­zie­ren­den Tei­le. Die­se Kri­te­ri­en füh­ren im All­ge­mei­nen nicht zum ef­fi­zi­en­tes­ten Pro­duk­ti­ons­plan: Bei ei­nem Wech­sel der Pro­duk­ti­on auf ein an­de­res Werk­stück müs­sen in der Re­gel die Werk­zeu­ge der Ma­schi­ne um­ge­rüs­tet wer­den. Je nach­dem, wie vie­le Um­rüst­vor­gän­ge durch­ge­führt wer­den müs­sen, kön­nen die­se Rüst­wech­sel viel Zeit kos­ten. Hier setzt ma­the­ma­ti­sche Op­ti­mie­rung an, um den Pro­duk­ti­ons­plan zu ver­bes­sern.

Lösung

Erstellen eines automatisierten und optimalen Produktionsplanes

In Zu­sam­men­ar­beit mit un­se­rem Kun­den ha­ben wir ein Pro­gramm ent­wi­ckelt, wel­ches ei­nen op­ti­ma­len Pro­duk­ti­ons­plan be­züg­lich der Um­rüst­vor­gän­ge er­stellt. Nun müs­sen am An­fang ei­nes Pro­duk­ti­ons­zy­klus nur die Da­ten über die zu pro­du­zie­ren­den Tei­le ein­ge­ge­ben wer­den. Mit­hil­fe Ge­mischt-Ganz­zah­li­ger-Op­ti­mie­rung be­rech­net un­ser Al­go­rith­mus ei­nen Pro­duk­ti­ons­plan, wel­cher die ab­so­lu­te Zeit der Rüst­wech­sel mi­ni­miert. Op­tio­nal kann auch die An­zahl der ver­füg­ba­ren Mit­ar­bei­ter und Ma­schi­nen mit in die Op­ti­mie­rung mit ein­be­zo­gen wer­den, um ein noch ef­fi­zi­en­te­res Er­geb­nis zu lie­fern. Der Pro­duk­ti­ons­plan lässt sich auch im Nach­hin­ein dy­na­misch an­pas­sen, soll­te zum Bei­spiel noch ein drin­gen­der Pro­duk­ti­ons­auf­trag ein­tref­fen. Auch die Da­ten­ein­ga­be ver­läuft au­to­ma­ti­siert. So muss vor Be­ginn nur ein stan­dar­di­sier­tes Ein­rich­tungs­blatt im­por­tiert wer­den, wel­ches alle not­wen­di­gen In­for­ma­tio­nen zu der Pro­duk­ti­on ei­nes be­stimm­ten Tei­les ent­hält.

Nutzen

Verbesserung des Produktionsprozesses

Mit­hil­fe un­se­res Pro­duk­ti­ons­pla­nes konn­te un­ser Kun­de die wö­chent­li­che Pro­duk­ti­ons­zeit um bis zu 20% re­du­zie­ren, was eine deut­lich hö­he­re Pro­duk­ti­ons­ka­pa­zi­tät zur Fol­ge hat. Des Wei­te­ren wur­de der ma­nu­el­le Ar­beits­auf­wand deut­lich ver­rin­gert. Der Pro­duk­ti­ons­plan muss nun nicht mehr auf­wän­dig per Hand er­stellt wer­den, son­dern ist kom­plett au­to­ma­ti­siert. Die Zeit- und Auf­wands­op­ti­mie­rung füh­ren zu ei­nem ge­ne­rell ef­fi­zi­en­te­ren Pro­duk­ti­ons­pro­zess.

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