Digitales Shopfloor Management

Mit dem digitalen Shopfloor Management steigern Unternehmen Effizienz und Qualität ihrer Fertigung. Wir zeigen, wie modernes Shopfloor Management funktioniert und welche Vorteile sich daraus ergeben.

Digitales Shop­floor Management

Mit dem digitalen Shopfloor Management steigern Unternehmen Effizienz und Qualität ihrer Fertigung. Wir zeigen, wie modernes Shopfloor Management funktioniert und welche Vorteile sich daraus ergeben.

Shopfloor Management (SFM) Definition

Shopfloor Management (SFM) ist eine Methode zur effektiven Steuerung und Optimierung von Prozessen innerhalb der Fertigung. Es setzt direkt dort an, wo die Produktion tatsächlich stattfindet, und konzentriert sich auf die operativen Abläufe.

Ziele des Shopfloor Management:

  • Ineffizienzen beseitigen
  • Engpässe identifizieren
  • Produktivität steigern
  • Qualität erhöhen
  • Flexibilität verstärken
  • Zusammenarbeit im Team vereinfachen

Bausteine des Shopfloor Managements

SFM basiert auf der Idee der kontinuierlichen Verbesserung des Informationsflusses und der Kommunikation mit und zwischen den Mitarbeitern. Um diese zu erreichen, setzt es auf vier zentrale Bausteine.

  1. Führung
    Führungskräfte halten sich auf dem Shopfloor auf, tauschen sich mit den Mitarbeitern aus und beziehen sie in ihre Problemlösung ein. Entscheidungen sind nachvollziehbar, Ziele klar und verbindlich.
  2. Kommunikation
    Missverständnisse werden vermieden durch regelmäßige, direkte und abteilungsübergreifende Kommunikation auf Augenhöhe.
  3. Visualisierung
    Shopfloor Boards geben einen Überblick der relevanten Kennzahlen und Zusammenhänge direkt am Ort der Wertschöpfung.
  4. Problemlösung
    Verbesserungsprozesse sind fortlaufend und werden kontinuierlich von den Mitarbeitern umgesetzt, wenn Probleme erkannt werden.
Schaubild Shopfloor Management Bausteine
Schaubild Shopfloor Management Bausteine

Was ist ein Shopfloor Board?

Das Shopfloor Board ist das zentrale Werkzeug im Shopfloor Management. Es visualisiert relevante Kennzahlen und Prozessinformationen und erleichtert so die strukturierte Kommunikation und das frühzeitige Erkennen von Abweichungen und Ineffizienzen im Produktionsprozess (sog. "Visuelles Management")

Shopfloor Boards werden gut sichtbar in der Produktion eingerichtet und bieten einen klaren Überblick über relevante Kennzahlen und den aktuellen Status der Fertigung. Dies erfolgt über farbige Markierungen oder Diagramme.

Die transparente Darstellung auf Shopfloor Boards ermöglicht Mitarbeitern und Management einen Einblick in Leistung, Qualität und Effizienz und erleichtert die Nachverfolgung der Produktionsziele. Die regelmäßige Aktualisierung und Besprechung der Boards stellt sicher, dass relevante Kennzahlen stets einsehbar sind und Optimierungspotenziale zeitnah erkannt und umgesetzt werden können.

Shopfloor Boards lassen sich beispielsweise nach der Kanban-Methode, nach Schichten und nach Wochentagen strukturieren. Am weitesten verbreitet sind der Andon- und der SQCDP-Ansatz.

SQCDP

Die SQCDP-Methode ist ein häufig genutztes Mittel, um Shopfloor Boards aufzubauen. Sie konzentriert sich auf die Überwachung der zentralen Fertigungsaspekte Safety, Quality, Cost, Delivery und People. Im deutschen ist sie auch unter der Abkürzung SQAKM (Sicherheit, Qualität, Ausbringung, Kosten, Mitarbeiter) bekannt.

Optisch wird das Board bei der SQCDP-Methode in fünf Spalten aufgeteilt:

  1. Safety (Sicherheit):
    Hier werden beispielsweise die Anzahl der Unfälle oder Beinaheunfälle dokumentiert.
  2. Quality (Qualität):
    Dieser Bereich zeigt zum Beispiel Fehlerraten oder Nacharbeitsquoten.
  3. Cost (Kosten):
    Die OEE (Overall Equipment Effectiveness) oder Ausschussquoten können in der Spalte "Cost" auftauchen.
  4. Delivery (Ausbringung):
    Hier werden etwa die Termintreue oder die Anzahl nicht erfüllter Aufträge erfasst.
  5. People (Mitarbeiter):
    In diesem Bereich werden Schichtpläne und Urlaubszeiten vermerkt.

Die aktuellen Werte der Key Performance Indicators (KPIs) werden im SQCDP-Board farblich kodiert dargestellt – beispielsweise mit grün für im Soll, gelb für leichte Abweichungen und rot für kritische Abweichungen. Unternehmen können zusätzlich zu den fünf Spalten mit Kennzahlen einen Maßnahmenbereich auf der Tafel integrieren, in dem sie konkrete Aktionen zur Problemlösung dokumentieren.

Andon Board

Andon Boards sind vergleichbar mit SQCDP-Boards. Beide Systeme zielen darauf ab, Transparenz in der Produktion zu schaffen, Probleme frühzeitig zu erkennen und schnelle Reaktionsmaßnahmen zu ermöglichen.

Besonders an der Andon-Methode ist ihr Fokus auf die Erfassung und Anzeige von Störungen oder Abweichungen im Produktionsprozess. Sie dient als Echtzeit-Warnsystem und ermöglicht schnelles Einschreiten, um Ausfallzeiten zu minimieren und die Effizienz der Fertigung zu steigern.

Klassischerweise nutzt die Andon-Methode akustische oder optische Signale (zum Beispiel in Form von Ampelanlagen), um Störungen in der Fertigung anzuzeigen. Durch die Installation direkt an der Maschine signalisieren sie nicht nur, ob eine Störung aufgetreten ist, sondern auch wo – ein wichtiges Merkmal des Andon-Systems.

Ein Andon Board ist die moderne und effiziente Weiterentwicklung solcher akustischer und optischer Signale. Ergänzende Hinweise wie beispielsweise die Tages- oder Schichtziele, die Menge an Ausschuss oder die OEE schaffen einen deutlich besseren Überblick für Werker als verteilte Ampelanlagen. Auch Andon Boards nutzen farbige Codierungen:

  • Grün für reibungslosen Betrieb,
  • Gelb für potenzielle Abweichungen und
  • Rot für akute Störungen.

Was ist digitales Shopfloor Management?

Digitales Shopfloor Management verfolgt dieselben Ansätze und Ziele wie das klassische Shopfloor Management. Der Unterschied besteht darin, dass moderne Technologien eingesetzt werden, um einfacher und schneller ein höheres Maß an Transparenz, Effizienz und Aktualität zu erzielen.

Im Gegensatz zu traditionellen Methoden, die oft auf eine manuelle Datenerfassung und papierbasierte Dokumentation angewiesen sind, ermöglicht die Digitalisierung eine automatisierte Erfassung, Analyse und Visualisierung von Produktionsdaten nahezu in Echtzeit.

Das gelingt durch den Einsatz moderner Tools zur Datenerfassung und -visualisierung, die den aktuellen Status der Fertigung auf einen Blick sichtbar machen:

  1. Datenerfassung mit Gateways
    Um ein digitales Shopfloor Management mit Live-Daten realisieren zu können, ist es notwendig, die verschiedenen Datenquellen in der Fertigung an eine zentrale Datenplattform anzubinden. Das funktioniert, indem Maschinen und Sensoren mit einem Gateway verbunden werden, das wiederum eine Schnittstelle zur Unternehmens-IT zur Verfügung stellt.
    Betriebsdaten wie der Maschinenstatus, der Energieverbrauch oder die Anzahl gefertigter Teile können anschließend automatisiert und nahezu in Echtzeit in das Shopfloor Management einfließen. Die manuelle Erfassung und Digitalisierung von Daten entfallen.
  2. Visualisierung auf digitalen Shopfloor Boards
    Moderne digitale Visualisierungsplattformen verarbeiten anschließend die gesammelten Daten und bilden sie beispielsweise auf Dashboards ab. Im Gegensatz zu klassischen Whiteboards und Papierlisten sind sie in der Lage, Kennzahlen automatisiert zu berechnen, live anzuzeigen und dynamisch auf Veränderungen zu reagieren. Darüber hinaus können sie historische und schichtbasierte Auswertungen erstellen, damit Muster und Trends einfacher identifiziert werden können.
    Zur Visualisierung sind neben Andon und SQCDP Boards auch andere Ampelsysteme, Diagramme oder interaktive Elemente nutzbar.
MonitorCX Produktfoto

Die Software MonitorCX visualisiert Live-Daten aus der Fertigung auf einem digitalen Shopfloor Board zum Beispiel nach der Andon-Methode. © verlinked

Vorteile des digitalen Shopfloor Managements

Ein digitales Management des Shopfloors bietet gegenüber dem klassischen Shopfloor Management einige Vorteile.

Einsparung von Zeit und Ressourcen

Die manuelle Erfassung von Daten erfordert Zeit und Arbeitskraft. Mitarbeiter müssen Informationen physisch festhalten, dokumentieren und möglicherweise in verschiedenen Systemen eingeben. Das kann aufwendig sein und von anderen wichtigen Aufgaben abhalten. Wenn dann noch händisch KPIs berechnet werden müssen, verlieren Unternehmen viele Ressourcen an das Management des Shopfloor Managements.

Beim digitalen Shopfloor Managemant erfolgt die Datenerfassung und -übertragung mithilfe von Sensoren und Gateways automatisch. Moderne Visualisierungssoftware kann zudem wichtige Kennzahlen wie die OEE eigenständig berechnen und in Grafiken abbilden.

Echtzeit Datenverfügbarkeit

Bei der manuellen Datenerfassung besteht oft eine Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Daten erzeugt werden, und dem Zeitpunkt, an dem sie verfügbar sind. Dadurch besteht ein Mangel an Echtzeitdaten, was die Reaktionsfähigkeit und Effizienz des Shopfloor-Managements beeinträchtigen kann.

Ein digitales Shopfloor Management ermöglicht kürzere Reaktionszeiten und stärkere Transparenz, indem es Live-Daten aus der Fertigung zur Verfügung stellt. Probleme, wie beispielsweise die Störung einer Maschine, können so schneller identifiziert und behoben werden.

Erweiterte Analysemöglichkeiten

Das klassische Shopfloor Management stößt schnell an seine Grenzen, wenn Produktionsdaten wie Stromverbräuche, Temperaturen oder Spindellaufzeiten in die Analyse einbezogen werden sollen. Eine manuelle Erfassung solcher Informationen ist oft nicht nur unwirtschaftlich, sondern unmöglich. Gleichzeitig findet häufig kein Abgleich mit Daten aus IT-Systemen wie MES und ERP statt, sodass aktuelle Informationen über Kundenaufträge am Shopfloor Board fehlen.

Durch die automatisierte Datenerfassung mithilfe von IIoT Gateways und die Anbindung an die Unternehmens-IT werden im digitalen Shopfloor Management auch solche Informationen verfügbar. Dadurch ergeben sich neue Analysemöglichkeiten und die Entscheidungsgrundlage wird erweitert.

Geringere Fehleranfälligkeit

Die manuelle Datenerfassung birgt ein hohes Fehlerrisiko. Mitarbeiter können Daten falsch eingeben, Zahlen verwechseln oder Informationen versehentlich auslassen. Auch der Verlust von Dokumenten durch falsche Zuordnung oder eine schlechte Lesbarkeit können fehlerhafte Analysen und Entscheidungen am Shopfloor Board zur Folge haben.

Durch ein digitales Shopfloor Management wird die Datenerfassung und -übertragung automatisiert, sodass fehleranfällige händische Abschriften vermieden werden. Zusätzlich können Informationen dank der Speicherung in einer Datenbank von mehreren Nutzern gleichzeitig abgefragt werden.

Hohe Skalierbarkeit

Das analoge Shopfloor Management stößt an seine Grenzen, wenn der Maschinenpark wächst und die Anforderungen steigen. Manuell den Status hunderter Maschinen zu erfassen und deren OEE zu berechnen, nimmt dann schnell einen Großteil der Arbeitszeit in Anspruch.

Flexible digitale Lösungen lassen sich deutlich einfacher skalieren und erweitern. Auch umfangreiche Maschinenparks profitieren so von den Vorteilen des SFM. Und nicht nur das: Je größer die Datenbasis ist, desto aussagekräftiger sind oft die berechneten Kennzahlen. Digitalisierung zahlt sich hier also gleich aus mehreren Gründen aus.

Schaubild Shopfloor Management Vorteile
Schaubild Shopfloor Management Vorteile

Shopfloor Management Software

Eine Shopfloor Management Software ist eine digitale Lösung, die Unternehmen dabei unterstützt, ihre Produktionsprozesse zu überwachen und effizienter zu steuern. Durch die zentrale Erfassung, Analyse und Visualisierung von Produktionsdaten ermöglicht sie eine bessere Entscheidungsfindung, eine höhere Transparenz und eine effektivere Kommunikation zwischen Shopfloor und Management.

Eine moderne Shopfloor Management Software sollte über einige besonders wichtige Features verfügen.

  • Echtzeit-Datenverarbeiten und -visualisierung:
    SFM-Software sollte in der Lage sein, Live-Daten von Maschinen und Sensoren in Echtzeit zu analysieren und darzustellen, sodass schnell auf Abweichungen reagiert werden kann.
  • Automatische Berechnung:
    Wichtige Kennzahlen sollte eine Shopfloor Management Software anhand vorgefertigter Abläufe automatisch berechnen können.
  • Offene Integration und Konnektivität:
    Die Software sollte offene Schnittstellen bereitstellen, damit der gesamte Maschinenpark sowie Daten aus verschiedenen IT-Systemen in die Berechnungen und Darstellungen einfließen können.
  • Übersichtlichkeit:
    Auch umfangreiche Maschinenparks sollten in einer Shopfloor Management Software übersichtlich abgebildet werden können, damit Abweichungen und Störungen tatsächlich auf einen Blick erkannt werden.
  • Flexible Darstellung und Anpassbarkeit:
    Shopfloor Boards sind so individuell wie die Fertigung eines Unternehmens. SFM-Software sollte deshalb flexibel und anpassbar sein, um genau die Dashboards zur Verfügung zu stellen, die echte Mehrwerte liefern.
  • Alarm- und Benachrichtigungssysteme:
    Um schnelle Gegenmaßnahmen zu ermöglichen, sollte die Software bei Abweichungen oder Störungen automatische Benachrichtigungen senden können.
  • Mobile Nutzbarkeit:
    Auch auf Tablets und Terminals sollte eine Shopfloor Software nutzbar sein, sodass relevante Informationen jederzeit und überall abgerufen werden können.
  • Historische Datenanalyse:
    Neben der Echtzeitüberwachung sollte die Software auch eine historische Analyse von Produktionsdaten ermöglichen, sodass Trends und Muster einfacher identifiziert werden können.
MonitorCX Terminal

Shopfloor Management Software sorgt nicht nur für mehr Transparenz auf dem Shopfloor Board, sondern kann auch direkt am Terminal der Maschine genutzt werden. © verlinked