Event-basiertes Dispatching

Für eine intelligente Fertigung

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Wann wird ereignisgesteuertes Dispatching benötigt?

Um die Produktionsziele in den komplexen Fertigungsumgebungen von heute zu erreichen, ist es von entscheidender Bedeutung, das zu produzierende Material (WorkInProcess) vom Erstellen des Produktionsauftrages bis hin zur Erfüllung und Auslieferung des Produktes so effizient und optimal wie möglich zu verarbeiten. Trotz aller Bemühungen für einen sorgfältigen Produktionsplan wird es immer wieder Ereignisse geben, welche diesen stören:

  • Planmäßige und außerplanmäßige Wartungsarbeiten
  • Ausfälle von Anlagen
  • Schwankungen im Personalbestand (Fehlbesetzung durch Krankheit oder andere Gründe)
  • Ausführungs-/Fehlverarbeitungsfehler
  • Nichtverfügbarkeit von Geräten
  • Ausrüstung bietet nicht die für die Verarbeitung einer bestimmten WIPs erforderlichen oder optimalen Möglichkeiten
  • Verarbeitungsverzögerungen durch variable Rezepturlaufzeiten und Rüstbedingungen
  • Engpässe und Verknappungen
  • Änderungen der Fertigungsprioritäten

Die ereignisgesteuerte Dispatching reagiert auf diese Situationen in Echtzeit und wertet Ereignisse und Ressourcen aus, um die Produktion optimal und ohne Verzögerung am Laufen zu halten.

Phasen der Produktionsplanung & Ausführung

Das ereignisgesteuerte Dispatching ist eine wichtige Komponente der Produktionsdurchführung, parallel zur Produktions-, Kapazitäts- und Bedarfsplanung. Die Phasen der Produktionsplanung und -durchführung können wie folgt charakterisiert werden:

Phase 1: Produktions-, Kapazitäts- und Bedarfsplanung 

Die Produktionsplanung ist der Prozess, der dazu dient, langfristige Pläne zu definieren, zu berechnen und zu kontrollieren. In einen Produktionsplan fließen Fertigungskapazitäten, Absatzprognosen und -aufträge sowie der Bedarf an Rohstoffen ein. Diese Planungsprozesse bilden die Grundlage, um sicherzustellen, dass die Fertigung mit ausreichender Kapazität geplant und besetzt ist, um das finale Produkt herzustellen und prognostizierte sowie bestätigte Aufträge erfüllen zu können.

Phase 2: Terminplanung/Scheduling

Die Terminplanung ist der Prozess, der dazu dient, kurz- bis mittelfristige Produktionspläne zu definieren, zu planen und zu kontrollieren, typischerweise auf Tages- oder Schichtebene (4, 8, 12-Stunden-Schritte). Die Terminplanung hat ihre Grenzen, ist aber effektiv für die Vorausplanung, um die erwartete Ressourcenauslastung in Abhängigkeit von der Anzahl der Aufgaben, der erwarteten Ressourcennutzung und allen bekannten Einschränkungen zu berechnen.

Die Planung wird als Instrument in dem Moment ineffizient, wenn geplante Ereignisse nicht wie geplant ausgeführt werden können und die Reihenfolge der Aufgaben und Ressourcen in Echtzeit festgelegt werden muss.

Ereignisse wie ungeplante Wartungsaufgaben, Anlagenausfälle, Personalschwankungen, Fehler bei der Ausführung, Engpässe, Ausfälle und veränderte Prioritäten des Managements bringen selbst den sorgfältigsten Produktionsplan durcheinander. In diesen Fällen hat sich das ereignisgesteuerte Dispatching als unschätzbar wertvoll erwiesen.

Phase 3: Event-basiertes Dispatching

Das ereignisgesteuerte Dispatching sorgt dafür, dass die Bediener der Anlagen (oder Transportsysteme) jederzeit darüber informiert sind, welches Material in der richtigen Reihenfolge an der richtigen Anlage zu verarbeiten ist. Dadurch wird sichergestellt, dass Fehlbearbeitungen in der Produktion minimiert oder ausgeschlossen werden können und es keine übermäßigen Maschinenwartezeiten gibt, die ohne automatisierte Dispatchingsysteme üblich sind.

Durch die konsequente Anwendung von Verarbeitungsregeln und die automatisierte Bewertung von Faktoren wie Chargenanforderungen, Zeitbedingungen, Anlagenkapazität, Anlagenverfügbarkeit und Managementprioritäten erreichen die Produktionsbereiche eine bessere Anlagenauslastung, eine maximale Fertigungskapazität und geringere Arbeitskosten.

Best Practices „Dispatching erklärt“

Produktionsziele zu erreichen, treibt die Arbeit in der Fabrik an. Selbst wenn sich jeder zu 100% bemüht diese Ziele zu erreichen, werden die tatsächlichen Zahlen Monat für Monat verfehlt. Ertrag und Qualität sind aktuell kein Thema. Die Produktionswerkzeuge und -prozesse sind stabil. Die Fabrik ist personell gut aufgestellt und die Mitarbeiter sind geschult. Warum ist es dann so schwer, die Ziele konsequent zu erreichen?  

Stellen Sie sich nun vor, dass ein Bediener (oder ein automatisiertes Materialflusssystem) jedes Mal, wenn er sich darauf vorbereitet, das zu verarbeitende Material zu starten, einfach eine stets aktuelle, nach Prioritäten geordnete WIP-Liste prüft, die so optimiert ist, dass die gesamte Fertigungslinie die Zielvorgaben einhalten kann. Würde es helfen, die Produktionsziele zu erreichen, wenn man wüsste, welches Material gerade jetzt auf der richtigen Anlage verarbeitet werden muss? Wir denken schon.

Effizientes, automatisiertes Zuteilen des Materials (WIP) ist ein grundlegender Faktor für das Erreichen von Produktionszielen in den komplexen Fertigungsumgebungen von heute.

Was ist Event-Driven Dispatching?

Die Ermittlung des effizientesten Materials für die Verarbeitung in einer Produktionslinie ist fehleranfällig. Das muss nicht sein. Ereignisgesteuertes Dispatching löst dieses Problem, indem sie den Anlagenbedienern eine nach Prioritäten geordnete Echtzeit-Dispositionsliste zur Verfügung stellt, die anzeigt, welches Material mit der richtigen Maschine in diesem Moment zu verarbeiten ist. Ein ordnungsgemäß implementiertes, ereignisgesteuertes Dispatchingsystem stützt sich auf anpassbare, vom Management definierte Regeln sowie auf (Echtzeit-)Daten zu Chargen- und Anlagenzuständen, Anlagenfähigkeiten, Managementprioritäten und Beschränkungen, um den WIP-Fluss von einem Prozessschritt zum nächsten genau und effizient zu halten.

Die anlagenbezogenen Dispatchinglisten für alle in der Warteschlange befindlichen Lose werden den Bedienern an jeder Anlage angezeigt. Die Listen werden in Echtzeit präsentiert und angepasst, sobald Ereignisse wie z. B. Materialeingang/-ausgang, Halten/Freigeben von Chargen, Änderungen des Anlagenzustands oder der Anlagenkapazität oder Anpassungen für Chargenreservierungen eintreten.

Ereignisgesteuerte Dispatchinglisten stellen sicher, dass nur die Lose zur Auswahl stehen, welche auf dem Gerät bearbeitet werden können. Nur weil eine Anlage „in Betrieb“ ist, heißt das noch lange nicht, dass sie die Rezept, die Prozesschemikalien, die Werkzeuge oder andere Voraussetzungen für die Verarbeitung einer Charge bietet. Die Dispatchlisten machen wichtige Details zur empfohlenen Verarbeitung von Chargen für die Bediener der Anlagen sichtbar. Wenn zum Beispiel ein Los an der höchsten Prioritätsposition für eine Anlage nicht verarbeitet werden kann, weil die Anlage nicht die erforderliche Prozessfähigkeit bietet, kann der Bediener sofort sehen, warum dies der Fall ist. Oder ein Los hat gerade die Verarbeitung in einem Ofen abgeschlossen und muss vor der weiteren Verarbeitung abkühlen. In diesem Fall würde ein Minimum-Timer das Los für den nächsten Schritt sperren und die Details der aktuellen Timer-Einschränkung wären für den Bediener sichtbar. Weitere Beispiele für reale Herausforderungen in der Fertigung und wie sie mit ereignisgesteuertem Dispatching gelöst werden können, finden Sie unter „Dispatching im Detail“.

Wenn sich Abweichungen in der Produktion von den Empfehlungen eines ereignisgesteuerten Dispatchingsystems häufen, ist es wahrscheinlich, dass die Mitarbeiter an den Anlagen über Informationen verfügen, die dem Dispatchingsystem aus irgendeinem Grund nicht zur Verfügung stehen. Diese Informationen sollten genutzt werden, um neue Regeln zu erstellen, welche die Empfehlungen des ereignisgesteuerten Dispatchers verbessern. Compliance Monitoring wird empfohlen, um die fortlaufende Einbeziehung der menschlichen Verarbeitungsintelligenz in die ereignisgesteuerte Dispatching-Logik zu unterstützen.

Vorteile

Mülleimer

Reduzieren Sie Fehlverarbeitungen, indem Sie das Bedienpersonal immer auf dem Laufenden halten, welches Material gerade auf der richtigen Anlage verarbeitet werden soll

ausrollen

Verbesserung der Zykluszeit durch die Automatisierung der Synthese und Auswertung von Daten, die für einen effizienten Materialtransport von einem Prozessschritt zum nächsten erforderlich sind

Werk

Maximierung der Produktionskapazität ohne Erhöhung der Arbeitskosten durch Automatisierung manueller Prozesse

Sicherheit

Stellen Sie sicher, dass unvorhergesehene Ereignisse Ihre Fähigkeit, WIP effizient durch die Fabrik zu bewegen, nicht beeinträchtigen

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Best Practices „Dispatching im Detail“

SYSTEMA hat in der Vergangenheit reale Szenarien von Herstellern abgefragt, die in ihren Fabriken mit spezifischen Herausforderungen im Bereich Dispatching konfrontiert waren. Dispatching ist definiert als:

„die Bestimmung des richtigen Materials, das auf der richtigen Anlage in diesem Moment verarbeitet werden soll.“

Im Gegenzug haben wir diese sehr detaillierten Szenarien genommen, sie zusammengefasst und unseren Ansatz zur Lösung der einzelnen Probleme mit einer automatisierten, ereignisgesteuerten Dispatchinglösung vorgestellt. Diese automatisierten Dispatching-Anwendungsfälle möchten wir mit Ihnen teilen.

Der Ansatz von SYSTEMA – Die Kunst der Automatisierung

SYSTEMA bietet nicht nur die Lizensierung von Software an. Wir verstehen uns als Lösungsanbieter, welcher die Kunden bei Problemen berät und gemeinsam Lösungen erarbeitet. Die „Kunst der Automatisierung“ soll gelebt werden. Alles beginnt mit dem Erarbeiten eines umfassenden Verständnisses der Kunden-Produktionsumgebung. In Workshops (vor Ort) werden gemeinsam Anforderungen identifiziert, gesammelt und priorisiert, ROIs festgelegt und KPIs formuliert. All dies stimmen wir mit den Interessen, Visionen und Zielen der Stakeholder (Management, Produktion, IT, Firmenleitung etc.) ab. In der Regel entwickeln wir ein Proof-of-Concept als Grundlage für die weitere Iteration und Entwicklung bis hin zu einem Produkt für Integrationstests und die künftige Inbetriebnahme. Unsere Teams sind auf der ganzen Welt vertreten, unter anderem in der EU, USA, Indien, Südostasien und Brasilien. Wir unterstützen gern jedes Projekt unserer Kunden, um die digitale Transformation der Produktion und Automatisierung hin zu mehr Effizienz umzusetzen.

EDDi: Event-Driven Dispatcher

SYSTEMAs Event-Driven Dispatcher (EDDi) bietet eine ausgefeilte Kontrolle über die Auswertung jedes einzelnen Dispositionsszenarios in Ihrer Produktionsumgebung. EDDi liefert ständig aktuelle, priorisierte Chargenlisten, auf die sich die Maschinenführer verlassen können. Ihre Anlagenbediener wissen immer, welche Charge gerade auf der richtigen Anlage verarbeitet werden muss.

Verabschieden Sie sich von Kopfschmerzen, Tabellenkalkulationen, Notizzetteln und ständigen Telefonaten, die mit manuellen Dispositionslösungen verbunden sind. Lesen Sie hier mehr über EDDi.

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