Maggiore agilità nella produzione su commessa
Formenbau KRUG | Breidenbach, Germania
Per affrontare la dinamicità del lavoro quotidiano nella produzione di stampi e ridurre i tempi di consegna, è necessario un sistema agile di pianificazione e controllo. Formenbau KRUG ha trovato la soluzione: il Manufacturing Execution System (MES) Hummingbird rende disponibili gli inventari di lavoro e i dati correlati nel momento giusto e nel posto giusto, permettendo reazioni rapide e ottimizzate.
Quando le scadenze o le richieste dei clienti cambiano, quando una macchina o un operatore si ferma in produzione, o quando è necessario aumentare o ridurre un turno di lavoro, spesso si arriva a situazioni critiche. "La nostra precedente pianificazione tramite il sistema ERP era buona, ma non ottimale. Sapevamo cosa ci aspettava nelle settimane successive, ma dovevamo sempre intervenire manualmente quando si verificavano dei cambiamenti," afferma Timo Blöcher, procuratore di Formenbau KRUG. I continui cambiamenti fanno parte della quotidianità nel settore.
In questi casi, anche il sistema di gestione degli ordini basato su schede cartacee con codici a barre per la registrazione delle operazioni ha raggiunto i suoi limiti. I piani settimanali stampati diventavano rapidamente obsoleti, richiedendo la sostituzione di una grande quantità di carta, mentre le operazioni di storno e ri-prenotazione delle attività tramite scanner comportavano un notevole dispendio di tempo e risorse. Per questo motivo, e per raggiungere meglio i propri obiettivi aziendali, Formenbau KRUG ha cercato una soluzione per migliorare l’efficienza. L'obiettivo era: reagire più rapidamente ai cambiamenti, pianificare in modo più trasparente e in tempo reale, ridurre i tempi di attraversamento e di inattività e aumentare i tassi di utilizzo e la capacità produttiva
Le agili team boards, un componente del MES Hummingbird, permettono a ogni team di pianificare in dettaglio l'assegnazione di persone e risorse per posizioni o componenti tramite drag and drop.
"Possiamo vedere direttamente il livello di utilizzo delle singole macchine e delle diverse aree, pianificare meglio l'intero processo, riprogrammare immediatamente in caso di nuove situazioni e valutare gli effetti in tempo reale."
Timo Blöcher, firmatario autorizzato presso Formenbau KRUG
Per motivi ben fondati: Formenbau KRUG fa parte del Gruppo Krug ed è situata a Breidenbach, nell'Assia centrale. Qui, 70 dipendenti producono stampi per pressofusione e iniezione, destinati sia alla consociata Kunststofftechnik KRUG, sia a numerosi clienti esterni. Di fronte a una competizione globale sempre più agguerrita, è fondamentale operare in modo redditizio mantenendo la produzione in Germania. Il time-to-market è sempre più cruciale. Per affrontare questa sfida, KRUG punta sulla digitalizzazione, utilizzando: software CAD con simulazione avanzata per l’ingegneria dei prodotti, gestione progetti e clienti affidabile, con un referente fisso per ogni cliente e servizi a 360° per la gestione completa degli stampi, coprendo l’intero ciclo di vita: dalla pianificazione e gestione dati, all'ingegneria, produzione e manutenzione.
In questo contesto, l'azienda era alla ricerca di un sistema MES per la pianificazione e il controllo della produzione, in grado di completare il sistema ERP esistente. È stata una vera fortuna che Schubert Software & Systeme, storico partner ERP di Formenbau KRUG con sede ad Amberg, in Alta Palatinato, collaborasse con un fornitore di MES specializzato, proprio come Schubert, in soluzioni per il settore della costruzione di utensili e stampi. Le aziende Hummingbird Systems e Hummingbird Services, entrambe con sede a Norimberga, hanno sviluppato e commercializzano congiuntamente un MES per la pianificazione agile della produzione e il controllo della produzione sincronizzato. Questa soluzione è particolarmente diffusa tra le aziende di produzione su commessa, con un numero di dipendenti che varia da meno di 15 a oltre 400 in tutta Europa.
I centri di lavoro di KRUG sono anch'essi collegati al MES Hummingbird. I relativi programmi NC sono disponibili puntualmente e in modo sicuro per il processo. Inoltre, i tempi di funzionamento delle macchine vengono registrati automaticamente, garantendo un monitoraggio preciso e un controllo efficiente della produzione.
Da KRUG, al posto delle schede di lavorazione cartacee, ogni macchina è ora dotata di una postazione con schermo che mostra una lista digitale delle attività gestita da Hummingbird MES. In questo modo, l’operatore vede immediatamente quali compiti lo attendono e come eseguirli, migliorando l’efficienza e riducendo gli errori.
Nella produzione di pezzi singoli e piccole serie, i sistemi MES sono spesso ancora un territorio inesplorato. Ce ne sono pochi, la maggior parte proviene dal settore commerciale o non riesce a mappare in modo ottimale la dinamicità della costruzione di stampi. Questo vale anche per i sistemi provenienti dalla produzione in serie; sono troppo rigidi nella pianificazione e controllo della produzione per questo settore, spiega Marcus Kalbacher, amministratore delegato di Hummingbird Services. "Il nostro smart MES, invece, è veloce e agile come il suo omonimo, il colibrì. Grazie ai suoi metodi agili, la produzione di piccole serie può essere pianificata e controllata in modo efficiente e flessibile - nello spirito dell'Industria 4.0."
Il sistema modulare è stato sviluppato appositamente per la costruzione di utensili e stampi, la costruzione di macchine e impianti, e la lavorazione di pezzi singoli e piccole serie. Pianifica e controlla la produzione in tempo reale, in modo che i dati giusti o le informazioni approvate siano disponibili digitalmente nel momento giusto e nel posto giusto. Inoltre, è possibile utilizzare dispositivi mobili per l'inserimento e l'uscita dei dati.
Dal punto di vista di KRUG, il sistema ha promesso di soddisfare tutti i requisiti. Un altro fattore decisivo nella scelta è stato che il sistema ERP ratio.net di Schubert funziona in modo perfetto con il MES Hummingbird. "Non abbiamo trovato una combinazione di ERP e MES con questo livello di implementazione e profondità funzionale in nessun altro prodotto sul mercato," afferma Timo Blöcher. Questo ha fatto pendere la bilancia nel confronto competitivo.
Anche il CAD, il CAM e il lavoro di assemblaggio possono essere pianificati nel MES Hummingbird.
Vantaggi immediatamente visibili
Tre settimane dopo l'introduzione del MES, i risultati sorprendenti erano già evidenti. Lo sviluppo della produzione a blocchi sincronizzata è già ben avviato, e in alcuni casi, le scadenze sono già pianificate con un quarto del tempo di consegna in meno. Prendiamo ad esempio l'EDM: prima il processo non era sincronizzato, ogni reparto pianificava autonomamente quando avrebbe iniziato e finito. Dopo aver inserito i dati necessari, il MES ora aiuta a pianificare automaticamente le date, le macchine e il personale, in modo orientato alle capacità. E non finisce qui: la raccolta automatica dei dati di produzione (shopfloor data collection) e la raccolta automatica dei dati delle macchine (machine data collection) rendono superfluo il feedback manuale delle operazioni, poiché questo viene fatto automaticamente. I tempi di inattività, gli arretrati o le sovracapacità, così come i problemi emergenti, sono immediatamente visibili. Prima di quanto accadesse prima, è possibile riconoscere più rapidamente: le aspettative si stanno realizzando? E se non lo sono, dove si trova esattamente il problema?
L'automazione e la digitalizzazione ora dominano l'officina. Al posto delle schede di lavorazione, ogni macchina è dotata di una postazione con schermo che visualizza una lista digitale delle attività Hummingbird. Se il programma cambia, le liste delle attività si riorganizzano automaticamente in tempo reale. L'ordine delle attività viene ordinato e prioritizzato automaticamente in base alla pianificazione. Al contrario, diventa subito evidente quando un piano sta sfuggendo di mano. In passato, ciò poteva essere rilevato solo con notevole impegno, poiché non era disponibile un feedback in tempo reale. "Se non sai qualcosa, non puoi migliorarla. Ora lo sai e lo vedi in tempo reale, e puoi reagire di conseguenza," conclude Marcus Kalbacher.
Il lavoro non strutturato, che richiedeva sforzi aggiuntivi, viene ora evitato. Ad esempio, durante la fresatura, il compito è visibile nella lista digitale delle attività solo quando il materiale e i programmi NC necessari sono disponibili. I dipendenti possono concentrarsi sul loro lavoro, perché ciò che è visibile nella lista delle attività è anche disponibile alla postazione di lavoro. Tutte le attività vengono coordinate e distribuite nel MES. Oltre al sistema ERP ratio.net, sono collegati anche tutti e tre i sistemi CAM e le macchine per fresatura e taglio a filo di KRUG. Il MES agile Hummingbird si occupa e gestisce le versioni di tutti i programmi NC per le macchine corrispondenti, rendendoli disponibili in tempo e in modo sicuro per il processo, in base alla pianificazione e al controllo attuali.
La massima trasparenza a tutti i livelli, dal componente e operazione alla postazione di lavoro e team, fino alla pianificazione generale e dettagliata e al progetto complessivo, è uno dei maggiori vantaggi del sistema. Il personale di produzione di KRUG ora può organizzarsi meglio, poiché ha la sua lista di lavoro visibile di fronte a sé per un periodo più lungo rispetto a prima. In caso di problemi o modifiche necessarie, il compito successivo viene gestito direttamente senza ulteriori richieste. Anche il lavoro di CAD, CAM e assemblaggio è ora pianificato nel MES, in modo che una panoramica completa del processo di produzione sia ora disponibile in tempo reale, facilitando la pianificazione e le decisioni successive. "Possiamo vedere direttamente l'utilizzo delle capacità delle singole macchine e delle aree, pianificare meglio nel complesso, riprogrammare immediatamente in nuove situazioni e vedere gli effetti in tempo reale," afferma Timo Blöcher, descrivendo i vantaggi.
La pianificazione dettagliata dei componenti nel MES Hummingbird utilizza i colori del semaforo, dal verde al rosso, per segnalare immediatamente dove c'è capacità disponibile o dove le risorse stanno diventando scarse.
ERP e MES si completano a vicenda
Si è rivelato che suddividere le competenze tra ERP da un lato e MES dall'altro ha molto senso. "La costruzione di utensili e stampi si sta orientando fortemente verso l'Industria 4.0. Proprio come nel settore commerciale per i sistemi ERP, qui nell'area tecnica è necessario un know-how speciale per il MES, che deve svilupparsi ulteriormente in ogni caso. Questi sono due settori molto diversi, ma possono completarsi bene a vicenda," afferma Jens Meschede, Key Account Manager di Schubert Software & Systeme.
In questo caso, tutto avviene automaticamente. Ad esempio, i processi degli ordini avviati nel MES vengono trasferiti automaticamente a ratio.net e il completamento viene poi restituito. L'integrazione perfetta ha anche sorpreso KRUG: "Durante la fase di introduzione, non ci siamo accorti che c'erano due sistemi. I partecipanti al progetto di Schubert, Hummingbird e noi abbiamo collaborato in modo molto mirato e fluido per armonizzare i sistemi," elogia Timo Blöcher. Va aggiunto che la messa in servizio del sistema MES non richiede alcuna installazione e può quindi essere implementata rapidamente – secondo Hummingbird, questa è una caratteristica unica nel mercato.
Il sistema di gestione degli utensili MES presso KRUG non è ancora stato implementato completamente ed è nota la necessità di ulteriori cicli di ottimizzazione da realizzare. Tuttavia, è già evidente che molto tempo e sforzi del personale vengono risparmiati, poiché la coordinazione e l'informazione fornite dal MES rendono inutili le richieste e la coordinazione, creando spazio libero. Inoltre, i progetti di pianificazione creati una volta possono essere duplicati nel MES, risparmiando così sforzi di input per progetti simili. Marcus Kalbacher ha quantificato i vantaggi complessivi per KRUG: "Pure aritmeticamente e basandoci su progetti MES simili, si potrebbe dire che il nostro progetto con KRUG può portare a un guadagno di capacità pari almeno a una macchina fresatrice o circa due dipendenti all'anno."
Foto: KRUG/Hummingbird