Unter Asset Performance Management (APM) versteht man den Prozess der Erfassung von Maschinendaten in der Fertigung während der Produktion. Mit diesen Daten kann man die Performance von Fertigungsprozessen analysieren und visualisieren. Des Weiteren kann man mit diesen Daten ineffiziente Bereiche in der Fertigung ausfindig machen und optimieren.
Die Fähigkeit, die Maschinenleistung zu verstehen und auf Effizienz zu optimieren, ist mittlerweile zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor geworden. Asset Performance Management (APM) Systeme sind das entsprechende Tool dafür, da sie Echtzeitdaten am laufenden Band liefern, so dass man jederzeit eine Momentaufnahme der Effizienz in der Fertigung erhält.
Asset Performance Management beinhaltet dreierlei:
Durch die Erfassung, Analyse und Visualisierung der Daten lassen sich Engpässe und Ineffizienzidentifizieren um notwendige betriebliche Änderungen zu implementieren. Auf diesem Weg kann man die bestehenden Fertigungsverfahren verbessern und die Performance optimieren.
Der erste Schritt einer APM Implementierung ist die „Extraktion“ von Daten aus den Maschinen. Dies ist kein so einfacher Prozess. Vielmehr, die Herausforderung, verwertbare Daten aus den Maschinen zu extrahieren, ist sogar das größte Hindernis für die Implementierung von APM Systemen in der Fertigungsindustrie.
Jede Produktion verfügt über einen gewissen Mix aus Maschinen mit unterschiedlichem Alter, verschiedenen Herstellern und Modellen. Diese Maschinen sind in der Regel nicht in der Lage, die für ein erfolgreiches Asset Performance Management erforderlichen Daten zu liefern. Selbst Maschinen, die von Haus aus die Möglichkeit bieten, solche Daten zu liefern, sind problematisch, denn aufgrund der Vielfalt an Marken und Modellen müssen die gesammelten Daten vor einer Datenanalyse standardisiert werden.
Das Ergebnis ist, dass Fertigungsbetriebe dann leider nur über eine sehr kleine verlässliche Datenbasis verfügt (wenn überhaupt), die sie zur Analyse der Performance ihrer Anlagen, Maschinen und Prozesse nutzen können.
Jedoch können auch solche Fertigungsbetriebe erfolgreich Daten sammeln, um ein Profil ihrer Fertigung zu erstellen. Die manuelle Erfassung bestehender Produktionsdaten wie z. B. die pro Tag produzierte Stückzahl, Maschinenbetriebsstunden oder Mitarbeiterstunden mit Hilfe von papierbasierten Berichten und Tabellenkalkulationssoftware wäre eine Option. Sie ist aber zeitaufwändig und nicht sehr effizient. Aber wenn Sie diesen Weg gehen, beruhen Ihre Entscheidungen stets auf veralteten Informationen und Sie können dann beispielsweise nicht schnell auf Nachfrageänderungen oder unerwartete Probleme in der Fertigung reagieren.
Anstatt sich auf die manuelle Erfassung von Daten zu verlassen, kann man sich auch mit der Installation zusätzlicher Hardware behelfen. Dies kann invasiv in der Maschine oder nicht-invasiv an oder in der Nähe einer Maschine geschehen. Die Übertragung der Daten erfolgt automatisiert, daraus lassen sich dann weitere Daten und Erkenntnisse generieren.
Die Installation von Hardware im Inneren einer Maschine sollte mit äußerster Vorsicht angegangen werden. Die Installation einer invasiven Lösung kann unter Umständen ziemlich kompliziert sein und stellt zudem ein erhebliches Risiko für die Maschinenintegrität dar. Bei der Installation einer nicht nativen Hardware ist in der Regel eine Neuverkabelung des Geräts erforderlich. Zudem besteht die Gefahr von Beschädigungen während der Installation. Veränderungen an Maschinen können auch zum Erlöschen bestehender Garantien führen. Evtl. auftretende Probleme sind dann nicht mehr abgedeckt, selbst wenn das Problem in keiner Weise mit der neuen Hardwareinstallation zusammenhängt.
Es gibt aber eine alternative Methode, die alle Vorteile der Verwendung von Hardware zur Erfassung von Maschinendaten bietet, ohne in deren Integrität einzugreifen. Die Montage von Hardwaresensoren an der Maschine (anstatt in der Maschine) ist eine deutlich sicherere Option, da sie nicht invasiv ist.
Die Sensoren sind physisch nicht mit dem Inneren der Maschine verbunden, sondern befinden sich auf oder in der Nähe der Maschine. Mit modernen Analysefunktionen werden die Signale der Sensoren in für das Asset Performance Management verwertbare Daten übersetzt.
Unabhängig von der Datenerfassungsmethode kann man mit den gesammelten Maschinendaten die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE) berechnen und optimieren.
Die OEE (Gesamtanlageneffektivität) ist ein Maß dafür, wie effizient und effektiv Ihre Anlage ist. Sie wird berechnet, indem man die Verfügbarkeit (A) mit der Performance(P) und der Qualität (Q) multipliziert.
Die OEE-Verfügbarkeit ist der prozentuale Zeitanteil, in der eine Maschine tatsächlich Fertigungsaufgaben ausführt. Jede auch noch so kurze Ausfallzeit, egal aus welchem Grund, wirkt sich negativ auf das Verfügbarkeits-Wertung aus.
OEE-Performance entspricht der erwarteten Produktion pro Stunde. Wenn eine bestimmte Maschine alle 30 Minuten ein bestimmtes Teil produzieren kann, würde man erwarten, dass diese Maschine in 24 Stunden 48 Einheiten produziert. Wenn die tatsächliche produzierte Stückzahl niedriger als 48 ist, arbeitet die Maschine also nicht mit voller Kapazität.
OEE-Qualität ist die Anzahl der tatsächlich produzierten Einheiten, wobei alle fehlerhaften Teile von der Gesamtstückzahl abgezogen werden. Wenn die Maschine also 48 Stück pro Tag herstellt, aber 24 Einheiten defekt sind, wirkt sich die niedrige Qualität trotz des hohen Performance-Scorings negativ auf die OEE-Gesamtbewertung aus.
Sobald der OEE Wert vorliegt, kann man verbesserungsfähige Problembereiche identifizieren. Die eigentliche Ursache des Problems wird dadurch jedoch nicht geklärt. Genau hier setzt das Asset Performance Management an. Es zeigt die spezifischen Ursachen für Effizienzminderungen auf und liefert Fertigungsbetrieben verwertbare Informationen zur Lösung der Probleme.
Nehmen wir rein hypothetisch als Beispiel eine Fertigungsanlage, die konstant niedrige Werte bei Verfügbarkeit und Performance aufweist. Mit diesen Daten allein kann man die Effizienz nicht steigern. Wenn Ihr Betriebsleiter jedoch über Daten verfügt, die auf Maschinen hinweisen, die mit verminderter Kapazität laufen und bei denen wartungsbedingte Stillstände ein ständiges Problem sind, dann bietet dies reale und greifbare Möglichkeiten zur Verbesserung des OEE-Scorings und Sie könnten nun wirklich die Gesamteffizienz steigern.
Durch die Berechnung des OEE-Scores erhalten Fertigungsbetriebe einen echten Überblick über die gesamte Anlage und werden befähigt, alle Aspekte des Fertigungsprozesses besser zu verstehen und zu verbessern. Ein Asset Performance Management-System bereitet diese Daten auf und erweckt sie zum Leben, indem greifbare Hinweise für Verbesserungen an der Anlage geliefert werden.
Doch APM-Systeme zeigen nicht nur verbesserungsfähige Bereiche auf, sie ermöglichen auch die Visualisierung der dazugehörigen Daten mit Grafiken, Diagrammen und Tabellen. Manager erhalten dank der auf diese Art und Weise visualisierten Daten schnell und einfach einen Überblick über die OEE. Potenzielle Problembereiche können angegangen werden, ohne Daten und Berichte zeitaufwändig manuell durchgehen zu müssen.
Nach Erfassung, Standardisierung und Interpretation der Anlagendaten ist es wichtig, dass diese Daten zu anderen Systemen wie dem Enterprise Resource Planning (ERP) oder Customer Relationship Management (CRM) Systemen kompatibel sind, um sie für das gesamte Team vollständig transparent zu machen. Über eine API ermöglichen APM Systeme die nahtlose Integration sowohl in CRM als auch in ERP Systeme und bieten so die zusätzliche Transparenz, die zur Verbesserung der Effizienz in den Nicht-Fertigungsbereichen des Unternehmens erforderlich ist.
Über die Integration in das ERP-System und dank der Erfassung von Produktionsdaten in Echtzeit kann die Planung von Fertigungsbetrieben verbessert werden. Wenn Verzögerungen vermieden werden, kann man Kunden genauere Lieferzeiten mitteilen. So werden Manager in die Lage versetzt, Probleme proaktiv zu bekämpfen, bevor sie sich bemerkbar machen. Auch wird sichergestellt, dass in einem bestimmten Bereich implementierte Lösungen nicht zu Problemen in anderen Bereichen führen.
Wenn man Daten der Anlagen ins unternehmenseigene CRM System integriert, bietet sich zudem die Möglichkeit, Kunden in Echtzeit über den Status ihrer Aufträge zu informieren. Nehmen wir einmal an, es würde sich abzeichnen, dass ein Lieferfenster nicht einzuhalten ist oder eine Sendung früher als geplant fertig wird. Ihre Vertreter können nun den Kunden proaktiv informieren und in beiden Szenarien ein hohes Maß an Kundenzufriedenheit sicherstellen.
OEE ist schon lange der Goldstandard für die Bewertung der Effizienz und Produktivität einer Fertigung. uch ein zuverlässiges Asset Performance Management System ist unerlässlich, um den OEE-Scoring eines Fertigungsbetriebes wirklich zu verstehen, zu verbessern und zu optimieren.
Ohne ein umfassendes APM-System, das dem OEE-Scoring einen Kontext gibt, sind Fertigungen auf relativ vage Vermutungen angewiesen, wenn es darum geht, die Anlageneffizienz zu verbessern.
Die Bedeutung von APM Systemen ist heute allgemein als absolute Notwendigkeit zur Performanceoptimierung anerkannt. Dennoch ist die Umsetzung immer noch schwierig.
Die Implementierung von nicht-invasiven Sensoren bietet eine schnelle und einfache Lösung zur Erfassung von Daten beliebiger Maschinen und das unabhängig von Hersteller, Modell oder Alter der Maschine. Dies ermöglicht die Implementierung eines APM Systems in der Fertigung innerhalb weniger Tage. Manager können Engpässe schnell erkennen und reagieren, um OEE und Produktivität zu verbessern. Ein APM System ist zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor geworden, ohne den nur wenige Fertigungsunternehmen überleben werden können.
