Selbstorganiserte Kapazitätsplanung in der Produktion dank Echtzeit Daten

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Alfred Gerhardt
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1 Selbstorganiserte Kapazitätsplanung in der Produktion dank Echtzeit Daten Dr. Stefan Gerlach, Fraunhofer IAO SAP Forum, Basel, 20. Mai 2014 Fraunhofer Folie 1

2 Herausforderung - Steigende Volatilität Internationalisierung der Beschaffungsmärkte Steigende Produktkomplexität Steigende Variantenzahl und kundenindividuelle Produkte Auftragsrückgang oder zunahme? Kurzfristige Bestellungen Insolvenz von Lieferanten Zulieferer Drastisch verkürzte Produktlebenszyklen Ressourcenverknappung Unsichere Wiederbeschaffungszeiten Steigende Energie- und Transportpreise Produktion Zunehmende Intensität des Wettbewerbs Kunden Kleine Losgrößen Extrem kurze Lieferzeiten Konjunktur: Wachstum oder Rezession? Fraunhofer Folie 2

3 Die Anforderungen an die Produktion steigen Ausschläge werden größer und kurzzyklischer * +20 in 1 Jahr +25 in 1 Jahr +55 in 1 Jahr +75 in 2 Jahren -20 in 1 Jahr -55 in 0,5 Jahren -65 in 1 Jahr -25 in 1 Jahr ->? *Zahlen aus Diagramm abgelesen Fraunhofer Folie 3

4 Zielsetzung - Dauerhaft hohe Produktivität durch Personalflexibilität zu geringer Personaleinsatz = entgangener Umsatz Ressourcen Markt zu hoher Personaleinsatz = zu hohe Personalkosten Systematischer Instrumenteneinsatz Ressourcen Markt optimaler Personaleinsatz = optimale Personalkosten und langfristige Beschäftigungssicherheit sichert Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung Fraunhofer Folie 4

5 Februar 2009 Die Weltwirtschaftskrise schlägt zu. (K)ein Problem für die Produktion? Quelle: ntv.de Fraunhofer Folie 5

6 Flexibler Personaleinsatz in der Produktion - U-Linie 1 Produktionsarbeiter Produktionsarbeiter FTE Überstunden 2 Produktionsarbeiter Zeitarbeiter 3 Produktionsarbeiter Stammarbeiter Flexibilitäts- bandbreite Stammarbeiter Arbeitszeit z.b. 8 Stunden am Tag Fraunhofer Folie 6

7 HR-Flexibilitätsinstrumente sind in D weit verbreitet Vielzahl an Instrumenten ist etabliert Beschäftigte mit Arbeitszeitkonten in Deutschland Source: IAB 2012 HR-Flexibilitätsinstrumente von KmU in Deutschland Source: Moser, Klaus; Sende, Cynthia; Galais, Nathalie 2011 Fraunhofer Folie 7

8 Bsp: Systematische Flexibilität durch Arbeitszeitkonten Der Aufbau von Arbeitszeitkonten muss langfristig geplant werden Zeitkontenstand Stunden je Mitarbeiter Aufbau bei guter Geschäftslage Geplanter Abbau in geplantem Umfang Aufbau bei guter Geschäftslage ungeplanter Abbau in geplantem Umfang Normal- betrieb z.b. Umbau Normal- betrieb ungeplante Volatilität Normalbetrieb Absatzkrise Normalbetrieb Zeit Konjunkturverlauf Zeitkonten sind Flexibilitäts-Puffer, die schnell abgerufen werden können. Damit sie wirken können, müssen sie langfristig vor der Nutzung aufgebaut werden! Fraunhofer Folie 8

9 Flexibler Personaleinsatz Manuelle Steuerung Ziele Kurzfristig: Variables Kapazitätsangebot für eine schlanke Produktion im Takt Langfristig: Volatilitätsvorsorge durch systematische Nutzung der Flexibilitätsinstrumente Hoch Mittel Gering Aufwand für die kurzfristige Produktionskoordination 14,8% 23,2% 61,9% 0% 20% 40% 60% 80% Probleme Aufwand für mündliche Kommunikation Langsame Reaktion Intransparente Verteilung lukrativer Zusatzschichten Unattraktiver Schichten Keine langfristige Strategie Flexibilitätskorridor wird nicht genutzt Befragung des IAO in 2013 von 661 Unternehmen Fraunhofer Folie 9

10 Industrie 4.0 Idee Schicht-Doodle KapaflexCy Schicht-Doodle : Mitarbeitergruppen stimmen über ihre kurzfristigen Arbeitseinsätze zu einem vorgegebenen Termin eigenverantwortlich ab Doodle Webservice: Personengruppen stimmen über Termine ab Fraunhofer Folie 10

11 Industrie Anwendungsfall Samstag geht leider nicht. Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Kapazität bis Freitag ausgebucht! Ich kann diesen Samstag arbeiten. Einsatzanfrage auf Smartphone Zusatzschicht am Samstag durchführen Beispiel: Abstimmung Zusatzschicht am Samstag Fraunhofer Folie 11

12 Industrie Anwendungsfall Samstag geht leider nicht. Zusagen Absagen Ich kann diesen Samstag arbeiten. Die Mitarbeiter bekommen eine Einsatzanfrage auf ihre mobilen Endgeräte und entscheiden kooperativ und dezentral. Fraunhofer Folie 12

13 Industrie Anwendungsfall Die Rückmeldung der Mitarbeiter schließt die Einsatzanfrage ab. Schnell, flexibel und aufwandsarm. Fraunhofer Folie 13

14 AWENDUNGSFALL WIRD REALISIERT IM FORSCHUNGSPROJEKT Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung Förderprogramm Intelligente Vernetzung in der Produktion Laufzeit 15. September 2012 bis 14. September Partner aus Forschung und Industrie Fraunhofer Folie 14

15 KapaflexCy Arbeitsteilung und Aufgaben der Partner Benchmark Anwender AP 1: Definition Szenarien und Pilotbereiche AP 2: Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität AP 3: Funktionsnaher Demonstrator AP 5: AP 4: Konditionierungsmethoden Funktionaler Prototyp Pilotbetrieb & Evaluierung Automat. Montage, Großserie Integrierte Manuelle Montage, varianten- Pilotanwendung reiche Serien Supply-Chain Kleinserien AP 6: Verbreitung: Interaktiv. Showroom, Future Factory, Flexibilitätslabor Begleitforschung Projektkoordination Vermarkter Vermarkter + Anwender Fraunhofer Folie 15

16 KapaflexCy CPS Architecture Cyber-World (Cloud) R R R Physic Desktop Browser HTML5 UI Components Hybrid Mobile Clients Web View Mobile HTML5 UI Components Hybrid Container Native Mobile Clients Native libs (e.g. Phone, SMS) Push Client Mail Client te et (C oud Co ecto REST https Control R Internet (Cloud Connector) R Enterprise Web Application Navigation Voting Reporting Customizing Event-Channel Push- Service Prioritätsregeln Mail- Service Condition Handling Priority- Rules R R Internet (Cloud Connector) Backend systems Business Backend systems Database Cloud Application Server (CPS-Engine) R Identity Management Fraunhofer Folie 16

17 KapaflexCy - Prioritätsregeln 4 Wer kann? Erforderliche Kompetenzen Wer darf? Rechtliche, tarifliche Randbedingungen Wer soll? Tendenz und Stand Flexikonto Wer möchte? Persönliche Präferenzen Ausschluss nicht qualifizierter Mitarbeiter Prioritäten berechnen Beziehungsregeln auswerten 7 Benötigte Qualifikationen abgedeckt Operating x x Adjusting x Transport x Randbedingungen erneut prüfen Fraunhofer Folie 17

18 KapaflexCy Ziele und Nutzen Mitarbeiter Transparenz der Arbeitsverteilung und Belastung Motivation durch selbstbestimmte Einsatzzeiten ( Work-Life-Balance ) Meister Entlastung bei der Personaleinsatzsteuerung Beachtung von Arbeitszeitgesetzen und BV Gesicherte Entscheidungen und definierte Kriterien für den Aufruf flexibler Arbeitseinsätze Transparenz über Arbeitseinsätze Unternehmen Schnelle Reaktion bei Bedarfsschwankungen Vermeidung unproduktiver Arbeitszeiten Kontrollierter, zielgerichteter Einsatz von Flexibilisierungsinstrumenten Vereinbarter Flexibilitätsrahmen Einstiegs-App für Mobilgeräte und Industrie 4.0 in der Produktion!? Fraunhofer Folie 18

19 Kapazitätsflexibilität richtig dimensioniert? Bildquelle: Fraunhofer Folie 19

20 Projektbegleitender Industriearbeitskreis Nächster Termin: Herbst 2014 mit Firmenbesuch und Vorabendtreffen Rubrik Industriearbeitskreis Fraunhofer Folie 20

21 Kontakt und Projektkoordination Dr.-Ing. Stefan Gerlach CC Produktionsmanagement Fraunhofer IAO 0711 / blog.iao.fraunhofer.de Kategorie Industrie 4.0 Fraunhofer Folie 21

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