27.09.2016

Vernetzte Werkstatt (Teil 1): Keine Frage der Betriebsgröße

Jeder Betrieb muss Antworten auf die wachsenden Ansprüche der Kunden, den steigenden Wettbewerbsdruck und den zunehmenden Fachkräftemangel finden. Intelligente Fertigungskonzepte, integrierte Softwarelösungen und die richtige Organisation rücken so auch im Tischler- und Schreinerhandwerk in den Fokus.

Der Wunsch des Kunden nach individuellen Produkten zu attraktiven Preisen bestimmt weiterhin die Trends in der Möbelbranche. Dies passt eigentlich sehr gut zu den traditionellen Stärken des Handwerks – der direkte Draht zum Kunden, hohe Beratungskompetenz, individuelle Lösungen sowie eine sehr hohe Flexibilität. Um langfristig erfolgreich zu sein, müssen die Betriebe jetzt die richtigen Antworten auf den steigenden Wettbewerbsdruck hinsichtlich Qualität, Kosten und Lieferzeiten finden und außerdem in der Lage sein, dem Fachkräftemangel clever zu begegnen.

Die Schreinerei der Zukunft
Mit der Zukunftsvision „vernetzte Werkstatt“ wollen wir Wege aufzeigen, wie der Handwerksbetrieb sich technologisch und organisatorisch weiterentwickeln kann, um auch in Zukunft sein Produkt – Möbel/Objekt vom Schreiner und Tischler – in hoher Qualität zu Konkurrenz fähigen Preisen anbieten zu können. Vernetzung ist ein Thema des Handwerks! Insbesondere, da die Grenzen zwischen Handwerks- und Industriebetrieben immer mehr verschwimmen. Handwerksbetriebe müssen heute zunehmend eine gewisse Mindestgröße und Leistungsfähigkeit aufweisen, um bestimmte Aufträge erfüllen zu können.
Themen, die früher eher in der Industrie zuhause waren – beispielsweise Barcode - Steuerung, die automatisierte maschinelle Verkettung von Maschinen oder der Einsatz von Fertigungsleitsystemen –, setzen sich heute auch bei den kleinen Unternehmen durch. Und das immer mit dem Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Um dieses Ziel nachhaltig zu erreichen, steht die effiziente vertikale und horizontale Vernetzung im Mittelpunkt der Schreinerei der Zukunft (siehe Infokasten rechts). Konkret geht es dabei um höhere maschinelle Automatisierung, einen durchgängigen Datenfluss vom Verkauf bis in die Produktion und eine gute Umfeldorganisation. Wichtige Instrumente in diesem Zusammenhang sind z. B.:

• Branchen- und/oder CAD/CAM-Systeme mit automatischer Fertigungs- und CNC-Datengenerierung
• Leistungsstarke, automatisierte und flexible Fertigungszellen, maschinell oder organisatorisch
  verkettet
• Konsequent barcodegesteuerte Produktion
• Werkstückerfassung bzw. -Identifikation mit Barcode, QR-Code oder RFID
• Fertigungsleitsystem zur Produktionsfeinplanung und Überwachung des Auftragsfortschritts
• Automatisierte Überwachung und Auswertung von Maschinennutzung und Wartungsintervallen
• Präventive Instandhaltung (z. B. Spindeltausch vor Eintritt eines Spindelschadens mit der Folge der ungeplanten Stillstandszeit)
• Digitale Vernetzung zum Service der Maschinen- und Softwarehersteller

Automatisierung geht alle an
Erhöhung der Kapazität, Verbesserung der Qualität, Liefertreue, Senkung der Stück - kosten – das sind die offensichtlichen Gründe, warum sich Tischler, Schreiner und Fensterbauer mit dem Thema Automatisierung auseinandersetzen. Ein anderer wichtiger Punkt ist der wachsende Mangel an Fachkräften und Auszubildenden. So wird es für die Betriebe immer wichtiger, sich im Wettbewerb um Arbeitskräfte als innovatives Unternehmen zu präsentieren, das Mitarbeitern ein interessantes und angenehmes Arbeitsumfeld bietet. Mit Blick auf den Mitarbeiter spielt daher das Thema Ergonomie eine zentrale Rolle. Gerade auch in diesem Zusammenhang kann Automatisierung einen wichtigen Beitrag leisten. Bearbeitet man beispielsweise große und schwere Bauteile, so sind diese manuell oft nur mit vereinter Kraft mehrerer Personen zu bewegen. Hinzu kommen Qualitätsprobleme, die manuelles Handling immer mit sich bringt. Moderne Säge-Lager-Kombinationen oder Rückführsysteme an Kantenanleimmaschinen sind nur zwei Beispiele dafür, wie Betriebe jeder Größe ebenso deutlich die Qualität verbessern, wie sie gleichermaßen den Durchsatz und die Effizienz spürbar steigern.

Der Mensch im Mittelpunkt
Auch wenn alle Welt über die Vernetzung und Verkettung von Maschinen diskutiert, nimmt der Mensch die Hauptrolle ein. Denn auch wenn bei einer vernetzten Fertigung alle am Produktionsprozess beteiligten Komponenten miteinander kommunizieren, ist der Mitarbeiter immer der entscheidende Erfolgsfaktor. Er bieten auch kleinen Betrieben beträchtliche Chancen, die Effizienz, Qualität und Flexibilität auf ein neues Niveau zu heben. lässt sich der Automatisierungsgrad auf die individuellen Bedürfnisse hin maßschneidern.

Vernetzung: Das müssen Sie wissen – Vertikal oder horizontal
Bei der vertikalen Vernetzung geht es darum, den Prozess von der Idee des Kunden bis zu den fertigen Produktionsdaten optimal zu gestalten und in Richtung des Kunden besser zu kommunizieren. Idealerweise kommt hier ein integriertes Branchensystem zum Einsatz, das auf Basis der Verkaufszeichnung eine automatisierte Produktionsdaten- Generierung bietet. Über das Fertigungsleitsystem wird die Produktion transparenter, der Auftragsfortschritt ist jederzeit sichtbar und der Kunde kann direkt informiert werden. Bei der horizontalen Vernetzung steht die Optimierung der Produktionsprozesse im Vordergrund. Der Automatisationsgrad steigt, leistungsstarke Fertigungszellen kommen zum Einsatz und werden maschinell oder organisatorisch miteinander verbunden. Zusätzlich wird die Produktion softwaregestützt organisiert. Im Mittelpunkt steht dabei das Fertigungsleitsystem. Dort wird jedes Werkstück zum wissenden Werkstück, indem es eine digitale Identität bekommt, die alle Spezifikationen und Fertigungsparameter enthält, um die Produktion zu planen und zu steuern (z. B. durch Barcode oder RFID). Das Werkstück „teilt der Maschine mit“, wie es zu bearbeiten ist, und läuft selbstständig, fehlerfrei, effizient und zeitoptimiert durch die Werkstatt. überwacht den Ablauf der Fertigung und bringt seine Erfahrung mit ein. Der Mensch ist der einzige universelle Sensor, den wir kennen, und als Entscheider unerlässlich. Nicht alles kann automatisiert werden – der Mitarbeiter ist also weiterhin weder aus der Werkstatt noch aus der Produktionshalle wegzudenken. Klar ist aber, dass sich durch Vernetzung und Automatisierung von Prozessen die Art der Tätigkeiten wandeln wird. Dies ist für jeden Betrieb und jeden Mitarbeiter Chance und Herausforderung zugleich.

Fehler vermeiden – Kosten sparen
Doch nicht nur beim Handling passieren, wie vorne erläutert, Fehler. Auch durch unsachgemäße Maschinenbedienung oder fehlerhafte Programmierung können Mitarbeiter schnell erhebliche Kosten oder gar einen Produktionsstillstand verursachen. Hier kommt nun neben der Automatisierung von Prozessen bzw. Maschinen die Software als Dreh- und Angelpunkt der modernen Produktion ins Spiel. Betrachtet man die Dateneingabe, so können durch Barcodeanbindungen und einen durchgängigen Datenfluss Fehler über alle Maschinen hinweg vermieden werden.

Produktivität und Umsatz steigern
Wer das Zusammenspiel von Software, Maschinen und Organisation richtig aufeinander abstimmt, profitiert von einer spürbar höheren Wettbewerbsfähigkeit. Ein wesentlicher Vorteil ist die Steigerung der Produktivität und des Umsatzes. Verlagert man beispielsweise die CNC-Programmierung ins Büro, erhöht sich die Kapazität an der CNC. Es kann mehr produziert werden, woraus eine unmittelbare Umsatzsteigerung resultiert. Die Vernetzung von Büro und Produktion vereinfacht weitere Arbeitsabläufe. CNC Programme können zentral auf dem Server gespeichert werden. So stehen neue Programme oder Änderungen unmittelbar an allen Maschinen zur Verfügung. Durch die Verwendung von Barcodeetiketten können die Programme auf den Maschinen automatisch geladen und weitere Arbeitsschritte wie beispielsweise die Montage oder Kommissionierung vereinfacht werden. Zuerst gilt es deswegen, die richtige Infrastruktur im Unternehmen zu schaffen. Alle Maschinen sollten ins Netzwerk eingebunden und die Datenablage zentral auf dem Server organisiert werden.

Effizienz rauf, Kosten runter
Ein weiterer Vorteil ist die Steigerung der Produktivität und damit die Senkung der Kosten. Der Programmieraufwand kann deutlich reduziert werden, die Arbeitsvorbereitung wird effizienter und die manuellen Arbeitsschritte werden minimiert. Zusätzlich werden die Durchlaufzeiten in der Produktion reduziert, da für alle zu fertigenden Elemente vollständige Fertigungsinformationen zur Verfügung stehen. Mit Einzelteilzeichnungen, Holzliste, Etiketten bis hin zu vollständigen CNC-Programmen werden Fehler und auch

Was bedeutet eigentlich vernetzt oder verkettet?
Begriffe wie verkettete und vernetzte Produktion werden heute viel diskutiert, dabei allerdings oftmals auch nicht richtig interpretiert. Verkettet ist im Prinzip jede Produktion, in der der Materialfluss vom Zuschnitt bis zur Endmontage organisiert ist. Einen Teil nimmt hier die maschinelle Verkettung ein. Je geringer die Automatisierung der Maschinen ist, desto höher ist der organisatorische Aufwand im Betrieb. Beispiel ist die Organisation nach dem Zuschnitt. Dabei ist etwa zu klären:

• Wie soll abgestapelt/sortiert werden?
•  Wo muss das Bauteil als Nächstes hin?
• Wie kommt das Bauteil dorthin (interne Logistik, Transportorganisation)?

Spricht man von Vernetzung (mehr dazu im Infokasten auf Seite 35), so sind in einer Produktion Informationen über die zu produzierenden Bauteile verfügbar und werden in einem durchgängigen Datenfluss weitergegeben. Mit der richtigen Software (Datengenerierung, Produktionsorganisation), Infrastruktur (Maschinen im Netz-werk) und der optimalen Organisation lassen sich die Effizienz und Produktivität in nahezu jedem Unternehmen erheblich steigern. Insbesondere ein planvoller stufenweiser Einstieg in die Thematik macht den erforderlichen Aufwand überschaubar. Die Basis, auf der das Konzept jeder Werkstatt aufbauen sollte, ist eine seriöse, professionelle und umfassende Beratung. Lesen Sie in der Oktoberausgabe des BM, wie Sie das erfolgreich und mit System angehen und bewältigen können!

Rückfragen spürbar vermieden und so die Qualitätskosten deutlich gesenkt. Das Rezept: automatisierte Datengenerierung. Dabei steht die Optimierung der EDV Prozesse in der Arbeitsvorbereitung im Fokus. Die Frage ist: Wie komme ich vom Kundenwunsch zu meinen Fertigungsdaten? Dies erreicht man beispielsweise durch den Einsatz eines CAD/CAM-Systems wie woodCAD|CAM. Das macht den Betrieb gleichzeitig auch flexibler im Produktspektrum, denn individuelle Objekte können deutlich kostengünstiger projektiert und gefertigt werden.

Transparente Organisation der Werkstatt
Der nächste Schritt in Richtung „Schreinerei der Zukunft“ ist die horizontale Vernetzung und die damit einhergehende Optimierung der Produktionsprozesse. Heute liegt die Produktionsplanung – im Handwerk – in der Regel in den Händen des Werkstattmeisters. Mit viel Erfahrung, Fingerspitzengefühl und Engagement wird händisch die Arbeit in der Werkstatt organisiert. Es fehlt allerdings an Transparenz – die aktuelle Situation in der Werkstatt ist nicht auf den ersten Blick ersichtlich. Fragen hinsichtlich der Auslastung – „Reicht meine Kapazität, um den Auftrag termingerecht zu fertigen?“, des Auftragsfortschritts – „Habe ich schon alle Bauteile für den Auftrag XY fertig?“ und der Maschinenauslastung können nicht direkt beantwortet werden. Hier liegt der Schlüssel für die weitere Optimierung! Zukünftig wird die Produktion softwaregestützt organisiert und transparent gemacht: Von der Produktions- und Kapazitätsplanung über die Teile- und Auftragsverfolgung bis hin zur Organisation von Nachfertigung, Kommissionierung und Versand. Das Bauteil wird im Fertigungsleitsystem zum „wissenden Werkstück“, für das alle Informationen jederzeit abrufbar sind.

Software ist das Benzin für die Maschine
Unter Berücksichtigung der genannten Aspekte ist für die zukunftsfähige Ausrichtung des Betriebs nicht nur die richtige Maschinentechnik entscheidend. Bereits bei der Planung einer Investition in Maschinentechnik muss der Schreiner zusammen mit den Herstellern berücksichtigen, dass die Maschinen ohne die richtige Software und eine gute Organisation am Ende des Tages nicht die optimale Leistung erreichen können.

Der wichtige erste Schritt
Jedes Unternehmen ist anders – und so unterscheidet sich auch jeder Einstieg in die Vernetzung. Die betriebsspezifisch optimale Lösung besteht immer aus mehreren Komponenten, die individuell und maßgeschneidert kombiniert werden müssen: intelligente Maschinen, clevere Softwarekonzepte, eine optimale Werkstattorganisation und effiziente Servicestrukturen. Vollkommen unabhängig von der Betriebsgröße ergeben sich beträchtliche Chancen, das Unternehmen fit für die viel - fältigen Herausforderungen der Zukunft zu machen. Insbesondere ein planvoller stufenweiser Einstieg in die Thematik macht den erforderlichen Aufwand überschaubar. Die Basis, auf der das Konzept jeder Werkstatt aufbauen sollte, ist eine seriöse, professionelle und umfassende Beratung.

Erschienen im BM 9/2016. 

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