Il Manufacturing Execution System detta il ritmo nella costruzione di macchine speciali
AWM AG | Arnstadt, Germania
Ora sono i processi, anziché le persone, a controllare la produzione: le macchine speciali vengono realizzate in un lungo periodo attraverso un complesso processo di ingegneria e produzione, spesso soggetto a ripetuti e imprevisti cambiamenti. Per rendere la pianificazione e il controllo digitali, trasparenti e agili, e per ridurre il rischio di errori e i tempi di consegna, l'azienda turingia AWM AG si affida a un Management Execution System (MES) di Hummingbird.
Con successo: da allora, gli straordinari, i tempi di ricerca e di attesa sono stati drasticamente ridotti.
Una macchina speciale è un pezzo unico, composto da fino a 20.000 parti. Il solo assemblaggio può richiedere un anno. Prima di ciò, la macchina e i suoi componenti devono essere progettati, e questi ultimi devono essere prodotti o acquistati, possibilmente rispettando i tempi previsti per l'uso specifico. Quando servono parti, materiali, personale o risorse meccaniche, è necessario pianificare tutto, modulo per modulo. Le sfide sono numerose: dalle modifiche progettuali agli improvvisi colli di bottiglia nella fornitura, fino alla creazione di un ciclo logistico di approvvigionamento fluido, oppure la risposta rapida a una semplice domanda: dove si trova in questo momento il componente necessario?
AWM AG si affida al MES Hummingbird nella produzione di macchine speciali per ottenere processi produttivi trasparenti e una pianificazione e un controllo agili.
"Hummingbird è l'unico sistema di pianificazione veramente agile che conosciamo sul mercato. I sistemi ERP sono troppo statici e non riescono a gestire la nostra elevata dinamicità."
Membro del Consiglio di Amministrazione Dr. Scharn
Ci sono molte sfide insite nelle soluzioni efficaci per questo compito altamente complesso. “Forniamo al cliente un prezzo per una macchina in anticipo, senza conoscere esattamente il suo design finale, e dobbiamo produrla entro un tempo prestabilito. Inoltre, vogliamo che i nostri clienti ottengano una produttività e una qualità superiori rispetto alle soluzioni della concorrenza. Per questo motivo, dobbiamo essere altamente efficienti ed economici noi stessi”, afferma il Dr. René Scharn, descrivendo le esigenze della Divisione Macchine Speciali, che dirige presso Arnstädter Werkzeug- und Maschinenbau (AWM) AG. L'azienda, con sede in Turingia, produce da cinque decenni postazioni di lavoro manuali chiavi in mano, soluzioni di assemblaggio ibride e linee di assemblaggio complesse, contando attualmente su 147 dipendenti. I principali settori serviti includono la produzione di sensori, telai e supporti motore, prodotti meccatronici, tecnologia di illuminazione per l’automotive e articoli per la cura orale. Per raggiungere questi obiettivi, questa azienda di medie dimensioni, a conduzione familiare e attiva a livello internazionale, si affida alla propria officina meccanica.
Il MES è in funzione dall'inizio del 2021 e controlla digitalmente la produzione, dall'emissione dei disegni fino all'assemblaggio del prodotto finito.
In AWM, il MES ora registra tutti i processi, le parti, le risorse e le capacità. Questo rende possibile, innanzitutto, la pianificazione in tempo reale della produzione e il controllo agile dei processi.
Apprendere dalla produzione in serie
Una domanda centrale per la produzione di macchine speciali era: come possiamo creare processi di produzione trasparenti, in particolare una pianificazione e un controllo agili, ridurre gli errori e, allo stesso tempo, mantenere la nostra flessibilità in caso di modifiche e il rispetto delle scadenze? La risposta è arrivata in due fasi principali: il Dr. Scharn ha assunto il Dipl.-Ing. Jens Böhme come responsabile della produzione. Proveniente da una nota azienda industriale tedesca, Böhme ha applicato i principi della produzione in serie alla costruzione di macchine speciali. A supporto, è stato introdotto il Manufacturing Execution System (MES) delle aziende di Norimberga Hummingbird Systems e Hummingbird Services come sistema digitale di pianificazione e controllo. Questo sistema è utilizzato in stabilimenti di produzione su commessa in tutta Europa, con un numero di dipendenti che varia da meno di 15 a oltre 400. "È l'unico sistema di pianificazione veramente agile che conosciamo sul mercato. I sistemi ERP sono troppo statici e non riescono a gestire la nostra elevata dinamicità," spiega il Dr. Scharn, motivando la scelta.
All'inizio del 2020, Jens Böhme ha avviato un'analisi del flusso del valore e ha inizialmente utilizzato tabelle Excel collegate in rete per mappare il flusso di lavoro. In collaborazione con Marcus Kalbacher, amministratore delegato di Hummingbird Services, sono state raccolte le specifiche ed è stato configurato Hummingbird secondo le esigenze di AWM. Per il progetto AWM, Hummingbird ha reimplementato il controllo del prelievo per l'assemblaggio e della logistica interna all'interno del software MES. Attualmente, in AWM, un logista distribuisce gli assemblaggi e i componenti alle varie postazioni di lavoro seguendo il cosiddetto principio del milk-run e recupera i materiali non più necessari. "Questi rifornimenti, che in precedenza erano non pianificati e venivano eseguiti in base alle necessità, grazie al controllo del MES sono stati ridotti a due passaggi giornalieri in orari fissi," spiega Jens Böhme.
Grazie al MES, i progettisti e i project manager di AWM in officina non devono più dedicare tempo ed energie al coordinamento dell’approvvigionamento delle numerose parti.
All'improvviso, niente più straordinari
Il MES è operativo dall'inizio del 2021 e controlla la produzione, dall'emissione dei disegni fino al componente finale prelevato. Tutti i processi, le parti, le risorse e le capacità vengono ora registrati e resi visibili in modo trasparente nel sistema. Questo è ciò che rende possibile, innanzitutto, la pianificazione in tempo reale della produzione e il controllo agile dei processi. I benefici si estendono a tutte le aree: quando un cliente fa una richiesta, è possibile determinare rapidamente quando le risorse necessarie saranno disponibili, consentendo di confermare immediatamente scadenze vincolanti. In produzione, i progettisti e i project manager non devono più occuparsi del coordinamento, spesso complesso, dell’approvvigionamento delle numerose parti. Ora il MES controlla i vari compiti e processi sulla base della pianificazione, segnalando eventuali colli di bottiglia o ritardi e reagendo immediatamente ai cambiamenti. Inoltre, il MES e le postazioni di stoccaggio standardizzate hanno eliminato la necessità di cercare componenti, un’attività che in precedenza assorbiva circa il 23% del tempo di lavoro.
Il risultato di tutto questo? La puntualità nelle consegne è ora più affidabile, mentre i tempi di attraversamento e di attesa si sono ridotti. “Nonostante un carico di ordini elevato, all'improvviso non abbiamo più avuto bisogno di straordinari,” afferma Jens Böhme. Presto, anche la pianificazione dell'assemblaggio sarà gestita tramite il MES. “Questi sono passi da gigante per un'azienda di ingegneria meccanica,” sottolinea il Dr. Scharn, che vede un cambiamento cruciale: in passato, la produzione era nelle mani di progettisti e ingegneri. Ora, hanno dovuto cambiare completamente approccio, cedendo il controllo al MES e adottando la mentalità di un produttore in serie. “Ma se vogliamo diventare più competitivi, abbiamo bisogno di tempi di consegna più brevi e di un sistema vincolante e trasparente per tutti, che funzioni anche quando qualcuno è assente,” spiega il Dr. Scharn.
Le agili team boards, parte del MES di Hummingbird, permettono a ciascun team di ottimizzare l'assegnazione di persone e risorse agli elementi o alle parti tramite un semplice drag and drop.
Marcus Kalbacher conosce bene questa sfida: "L'introduzione di un MES segna il passaggio da una produzione controllata dalle persone a una controllata dal sistema. Questo richiede un periodo di transizione e adattamento. Ma subito dopo diventa evidente: un buon MES è un vero acceleratore nell'era digitale."
Foto: AWM/Hummingbird