Intralogistik verbessern - der Schlüssel zu mehr Wirtschaftlichkeit

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Chaotisches Stehlager mit einer Vielzahl an Blechresten - hier gibt es noch einiges zu optimieren!
Chaotisches Stehlager - hier gibt es noch einiges zu optimieren!

Intralogistik bezeichnet laut VDMA-Definition die Organisation, Steuerung, Durchführung und Optimierung des innerbetrieblichen Materialflusses, der Informationsströme sowie des Warenumschlags. Es geht also die Themen rund um den Zuschnitt:

  • Wie bekomme ich das richtige Blech in der kürzesten Zeit auf die passende Schneidanlage?
  • Welche Informationen, Daten benötigt welche Station zum richtigen Zeitpunkt?
  • Welche Zuschnitte gehören zu welchem Auftrag?
  • Wie ist der Auftragsstand?
  • Wie ist der Fertigungsstand und wie lange benötigen die Teile noch?
  • Wie bekomme ich die Teile schnell abgeräumt und verladen?   
  • Wie ist die Rückverfolgbarkeit des Zuschnitte und des Materials?
  • Welcher Kran ist wann verfügbar?
  • Wie ist die Abstimmung mit dem Spediteur?

Es ist nicht damit getan, einfach nur ein Teil zu schneiden. Es warten in einem Lohnbetrieb viele weitere Aufgaben und Fragen rund um den Zuschnitt, die eine Menge Zeit kosten können.

Benötigt man z.B. 60 Minuten zum Finden des gewünschten Materials und zum Auflegen auf die Maschine und wartet im Anschluss zwei weitere Stunden bis der Kran für das Abräumen frei wird, weil er gerade zur LKW-Beladung belegt ist, dann wird schnell klar, warum in der Intralogistik viel Potential schlummert. Es gilt diese durch moderne Software und durch kluge Entscheidungen des Managements so zu optimieren, dass alle Prozessbeteiligten optimal mit den geringsten Reibungsverlusten ihre Arbeit erledigen können.  

Mögliche Optimierungen des Blechlagers: Halbautomatisches Blechlagersystem

Fallbetrachtung 1 für einen Maschinenbauer mit kleinen Losgrößen

In unserem Beispiel soll ein Maschinenbauer typischerweise Material bis 6000 x 2000 x 150 mm auf seinen Brennschneidanlagen einsetzen. Da er nur  Sonderkonstruktionen herstellt und keine Serienware, kommt es häufig vor, dass pro aufgelegter Platte nur einstellige Teilezahlen ausgebrannt werden. Der Rüstaufwand für kleine Losgrößen ist deshalb enorm.

Viele Unternehmen lagern ihre Bleche in vertikalen Regalen in der Halle. Für dieses Unternehmen nehmen sie aber deutlich zu viel Platz weg und es gibt kaum eine Übersichtlichkeit. Deshalb suchte das Unternehmen eine grundlegende Veränderung.

Die Optimierung soll durch ein halbautomatisches Blechlagersystem erfolgen, so dass die benötigten Platten in einem Anbau waagerecht in einem Schieberegalsystem gelagert werden können.

Das eigentliche Problem: Durch die vielen Plattenstärken, die in der Praxis verarbeitet werden, wird eine entsprechend große Anzahl an Plattenlagerplätzen benötigt. Hinzu kommt, dass die Reststücke in der Regel nicht übereinander gelagert werden, um sie nicht vor jedem Prozess umsortieren zu müssen. Das würde aber heißen, dass für jedes größere Reststück ein Schubfach benötigt wird bzw. immer zwei bis drei Stücke in ein Fach gelegt werden sollten. Trotzdem hätte das Lager dann sicherlich in unserem Fall 60 Plätze, was vielen Betrieben oftmals zu viel ist.

Außerdem werden die Platten immer liegend geliefert. Es ist also nötig, die Platten für jeden Ein- und Auslagerprozess zu drehen, und das mit dem Hallenkran. Hier vermisst das Unternehmen jedoch die Sicherheit. Und gerade weil die Platten liegend geliefert und verarbeitet werden, ist die senkrechte Lagerung eigentlich der Flaschenhals.

Wie kann man das Lager- und Rüstproblem bei kleinen Losgrößen am besten umsetzen?

Dieses Problem ist sehr komplex und "DIE" Lösung gibt es nicht. Eine schnelle Entscheidung wird in der Regel nicht getroffen, häufig gehen sogar die Meinungen im Unternehmen stark auseinander und man nähert sich oft schrittweise an die Lösung heran. Jeder Betrieb ist hinsichtlich Größe, Personal, Betriebsmittel, Maschinen, Blechgüten, Resten, Kundenstamm, internem Wissen u. s. w. anders aufgestellt.

Daher hier Fallbeispiel 2 für ein anderes Unternehmen aus dem Bereich Lohnzuschnitt:

Ein Lohnschneider mit ca. 3000 (Rest-)Blechen auf Lager, mit Durchmessern von 500 mm und Tafelgrößen von 6000 x 3000 mm mit 1 mm bis 150 mm Stärke, ist nach wie vor Fan der stehenden Lagerung von Blechen. Zumindest was den überwiegenden Teil der Bleche angeht. Der Grund wird in der besseren Übersichtlichkeit sowie dem schnelleren Handling gesehen. Um diese Vorteile zu erreichen, sollten unter anderem folgende Punkte bedacht werden:

  1. Eine sinnvolle und effektive Ständerkonstruktion, die BG-gerecht ist und ein schnelles Handling möglich macht
  2. Eine leistungsfähige Restblecherfassung und -Verwaltung, also die passende Software
  3. Eine Planung und Umsetzung, wann welches Blech wo gebraucht wird, also eine leistungsfähige PPS-, MMS-Software
  4. Dazu pfiffige Lagermitarbeiter und simple Transportsysteme zur Maschine und zurück.

Schubladenregale benötigen, wenn überhaupt, kaum weniger Platz, haben aber aus Sicht dieses Betriebsleiters einen erheblichen Nachteil hinsichtlich der Geschwindigkeit der Ein- oder Auslagerung. Will man die Schublade erst aus dem Regal bis kurz über den Hallenboden fahren ist ein evtl. zeitlicher Vorteil nicht mehr gegeben. Will man die Schublade nicht bis unten hin fahren, wird man mit Magneten oder Saugern den Schwerpunkt der „Restkontur“ nicht leicht erwischen.

Waagerechte Lagerung lohnt sich aus Sicht dieses Unternehmens nur, wenn immer die gleiche Blechkontur, bzw. definierte Blechgröße in ein und der selben Schublade am exakt gleichen Platz liegt. Oder z.B. bei Laseranlagen mit automatischer Be- und Entladung, wenn ganze Blechstapel runtergearbeitet werden.

Was die Stückzahl „1“ angeht, sieht dieser Betriebsleiter dort eine Zukunft für den Bearbeiter, der damit spielend umgehen kann. Es wird nämlich zukünftig immer mehr werden, also mehr Stückzahl „1“, Trend zur Kleinlosigkeit. D.h. nicht nur das Regalsystem, sondern das ganze Unternehmen muss für diese Dynamikentwicklung der kleinen Losgrößen robust aufgestellt sein. Es muss alles ineinander greifen und trotzdem flexibler werden.

Fallbeispiel 3 für ein Unternehmen aus dem Bereich Service-Center im Grobblechsegment:

Dieses Unternehmen hat für sich ermittelt, dass eine waagerechte Lagerung nahezu denselben Platz benötigt wie eine senkrechte. Das größte Problem ist bei der vertikalen Lagerung, dass sich das Gerippe, was von der Resttafel übrig bleibt, sehr schnell unter der Eigenmasse verbiegt. Man könnte natürlich immer einen separaten Schnitt durchführen. Das Kostet aber wieder Zeit und jedes Mal muss der Schrott entsorgt werden, statt nur einmal am Ende.

Auch dieses Unternehmen ist sehr oft von der Stückzahl "1" und der Kleinlosigkeit betroffen. Dadurch entstehen zu viele Rüstzeiten, die durch eine bessere Lagerung gesenkt werden sollen. Und gerade die langfristige Planung ist so kaum möglich. Mit sehr viel Mühe und Strukturänderungen, die auch angestrebt werden, kann dieses Unternehmen wahrscheinlich nur einen Vorlauf von zwei bis drei Tagen erzeugen. Auch daher sieht dieser Betriebsleiter den Zeitaufwand für das Rüsten als ausschlaggebend an.

Ein Problem beim Lagern: Das Gerippe, was von der Resttafel übrig bleibt, verbiegt sehr schnell unter der Eigenmasse, das gilt sowohl für die vertikale als auch horizontale Lagerung, bzw. für den Transport von und zur Maschine. Aber das ist dickenabhängig. Ein 5 mm Blech wird sich gerne verbiegen, bei 50 mm wird es recht stabil bleiben.

Damit ist auch die Fragestellung verbunden, womit man das Blech bewegt?

Mit Magnet, Sauger, Klemme, S-Haken mit Sicherungsklappe u. s. w. Dickes Material verzieht sich z. B. mit der Klemme kaum oder gar nicht. Und selbst bei dünnem Material, also so um die 10 mm dick, ist da nicht viel zu befürchten, meldet der Betriebsleiter.

Die Wirtschaftlichkeit der zusätzlichen Schneidzeit zum Schrottschneiden hängt ebenfalls von vielen Faktoren ab, also von der Dicke des Materials, der Anzahl der Schnitte und dem Trennverfahren. Bei Plasmaschneiden hält dieses Unternehmen das Schrottschneiden z. B. von 50 mm starken Blechtafeln für nicht unbedingt unwirtschaftlich. Vor allem, wenn man bedenkt, dass dann kleinere und handlichere Reste durch die Halle bewegt und eingelagert werden, was das Handling vereinfacht. Außerdem kommt hinzu, dass einige Schachtelprogramme den Schrottschnitt gleich mit programmieren können.

Platten bei jedem Ein- und Auslagerprozess zu drehen halte ich für völlig unkritisch, so der Betriebsleiter. D.h. sie müssen gar nicht wirklich gedreht werden, eine Blechklemme wird an das Blech angesetzt, dann hochgehoben und so wechselt die Lage von horizontal nach vertikal. So kann das Blech einfach in den Ständer bewegt werden – fertig. Umgekehrt genauso.

Leider kann es passieren, dass sich die Gerippe der Restbleche ineinander verkanten und das kommt vor. Sowohl beim Herausheben als auch beim Einlagern besteht Unfallgefahr und "Sisyphusarbeit", bei der es gilt, die Bleche voneinander zu separieren.

Die Klemmen selber empfindet dieser Betriebsleiter als recht sicher, hier darf man der Physik vertrauen, je schwerer das Blechgewicht, desto fester greifen die Krallen. Man muss sich als Einsteiger jedoch daran gewöhnen, dass so eine kleine Klemme ein schweres Blech packt. Dieser Betriebsleiter geht soweit, dass er eine Blechklemme sogar für den sichersten Transport hält.

Andere Lohnschneider im Grobblechbereich bevorzugen die chaotische Lagerung, dabei werden die Bleche überall dort abgelegt, auch im Freigelände, wo gerade Platz ist oder wo der Bediener es für logisch betrachtet. Der Bediener ist nun die Person, die allein weiß, wo das Restblech aus dem Auftrag 4711 mit 80 mm Dicke liegt. Für diese chaotische Lagerung spricht, folgender Gedanke:

Aufträge die ein Zeugnis 3.2. erfordern, erhalten eine Probeentnahme. In dem Fall darf nicht jedes passende Blech geschnitten werden, sondern nur das Blech mit der passenden Chargen- und Probenummer. Nun geht die Suche erst richtig los. Nach Murphy liegt dieses Blech meistens unten im Stapel und damit gebinnt ein langes Umstapeln der riesigen Tafeln. Sind die Blechtafeln darüber hinaus auch noch 12.000 mm lang und entsprechend breit kann es dauern, bis man das besagte Blech auf dem Brenntisch liegen hat. Gerade bei der chaotischen Lagerung, die eine der schnellsten Arten ist, ist die Unterstützung durch eine intelligente Software mehr als hilfreich, am besten mit KI-Funktion ausgestattet. "Denkt" sie mit, legt sie das Blech auch nicht ganz unten im Stapel ab.

Ansonsten gilt, egal wie Sie es machen, den Stein des Weisen gibt es auch hier nicht.

Anregungen für Transport-Tools und andere Hilfsmittel

Einen Platzgewinn erhält man nur wenn man die Teile/Bleche brutal aufeinander stapelt, dabei bekommt man aber das Problem, wenn man das unterste Blech braucht - dann kostet es viel Zeit umzuschichten. Wenn die Chargennummer aber egal ist und man die Bleche einfach von oben weg nehmen kann, dann ist die horizontale Lagerung sicher eine gute Lösung.

Um die Anzahl der Lagerplätze kommt man nicht herum - in den sauren Apfel muss man beissen. Man kann aber einen Kompromiss fahren, z.B. die Blechgüten, die nur sehr selten vorkommen, lagert man wild, bzw. wie bisher. Und nur die häufig vorkommenden 80% legt man in Lagerkassetten ab. Vielleicht reduziert dies die Kassettenanzahl ein wenig.

Und hier noch einige Ideen für Euch, da ich Euren Betrieb aber nicht kenne, weiß ich auch nicht, ob was passendes für Euch dabei ist - daher nehmt es mal als Ideen-Blumenstrauß:

  1. Um die Rüstzeit zu reduzieren, vor allem wenn eine Blechtafel drei oder fünf mal aufgelegt werden muss, eignet sich, je nachdem wie groß Ihre Halle ist, auch einen Stapler einzusetzen. Es gibt Modelle, die in alle Richtungen fahren können und damit sehr beweglich sind. Das spart Zeit.
  2. Wenn es noch möglich ist, sollten auch die Maschinen bzw. die Brenntische gleich von Beginn an auf eine schnelle Beschickung ausgelegt sein.  Z. B. sollte der Brenntisch zum Staplerbetrieb optimal passen, d.h. der Stapler muss nahe heran fahren können, bis an den Tischrand sollte möglich sein.
  3. Wenn eine neue Schneidanlage angeschafft werden soll und man mit richtig viel Durchsatz rechnet, ist ein in den Boden versenkter Brenntisch eine starke Automatisierungsmöglichkeit, dabei muss aber auch die Maschine mitspielen, versenkte Führungen mit Panzerabdeckungen etc. sind das Mindeste.
  4. Ein Säulenschenkkran wird auch gerne eingesetzt, um die kurzen Distanzen an der Maschine zu überbrücken - doch nicht in jedem Fall eignet sich der Schwenkkran - kommt eben auf die Teile an.
  5. Sicher benutzten viele bereits Magnettraversen, am besten noch schwenkbar. Damit können zumindest im Schwarzbereich Rüstzeiten reduziert werden. Bei Edelstahl kommen Vakuumsauger zum Einsatz.

In vorhandenen Strukturen lassen sich diese Optimierungen kaum mehr nachträglich umsetzen, dann muss man sich andere Überlegungen einfallen lassen.

An diesem Beitrag hat neben dem Schneidforum auch ein weitere externer Berater mitgearbeitet, dessen Kontaktdaten wir gerne auf Anfrage weiter leiten.

FAQ Intralogistik
„Die Produktivität sinkt, obwohl wir doch so gut ausgestattet sind.“

Aussage eines CEO eines Blechverarbeiters:
„Was haben wir nicht alles in den letzten Jahren investiert: neue Laseranlagen, hochmoderne Plasma- und Wasserstrahlanlagen, Blechlagersysteme, neue ERP- und Nesting-Software. Wir haben Studien gemacht, Diplomarbeiten anfertigen lassen und Produktionsoptimierer wochenlang durch die Fertigung geschickt. Und trotzdem  - wir kommen irgendwie nicht voran. Die Produktivität entwickelt sich nicht so, wie wir uns das vorstellen."

Und selbst das Statistische Bundesamt (1) zeigt diesen Trend auf: die Produktivität entwickelt sich in den letzten Jahren nicht in dem Maße, wie man es erwarten könnte. Die Umstrukturierungsprozesse der Wertschöpfungsketten sind weitgehendst am Ende (2).

Was ist los in der Blechverarbeitung im digitalen Zeitalter?

Johannes Steinbrück erklärt, aus seiner Sicht wird sich in manchen Unternehmen zu viel beschäftigt und zu wenig gearbeitet. D.h. bevor es wirklich um den Kunden und seine Bedürfnisse geht, müssen unnötige und teils zeitraubende Prozesse durchlaufen werden:

  • ERP-Programme passen nicht zum Workflow des Vertriebs und der Arbeitsvorbereitung.
  • Veraltete Lagerinformationen müssen immer und immer wieder abgeglichen werden.
  • Fertigungsrelevante Informationen werden in Excel-Tabelle 1 und 2 und 3 eingetragen.
  • Fertigungsstände werden täglich händisch abgeglichen.
  • MES-Systeme sind nicht aktuell oder erfassen nur Teilbereiche der Fertigung.
  • Die Fertigung läuft im Blindflug.
  • Dazu kommen „steigende Anteile an Tätigkeiten im Zusammenhang mit der Anwendung von Gesetzen und Vorschriften" (3).

Alles Tätigkeiten, die nicht dem Kunden dienen, Zeit vergeuden, Mitarbeiter de-motivieren, Produkte unnötig teuer machen und Lieferzeiten verlängern.

Und je dynamischer und komplexer die Fertigungs-Welt wird, umso chaotischer und kundenferner werden diese Beschäftigungen. Bis das Unternehmen havariert.

Mein Tipp: zurück an die Arbeit. Weg mit allem überflüssigen Kram. Prozesse hinterfragen und mit einer sinnvollen Digitalisierung für ein stärkeres Produktivitätswachstum sorgen. Oder zumindest bei weniger Fachkräften, mehr Dynamik, mehr Aufträgen und höheren Kunden-Anforderungen auf ein gesund hohes Produktivitäts-Level steigen und dort bleiben.


Wie kann so etwas konkret aussehen:

  • Geschäftsprozesse und deren Nebenwirkungen analysieren und Produktivitätsfresser finden und entrümpeln.
  • Operative Kommunikationswege mittels digitalen Werkzeugen beschleunigen.
  • Alle Informationen in Echtzeit zur Verfügung stellen, die für die Arbeit benötigt werden.
  • Mehrfache Bearbeitung derselben Information vermeiden.
  • Digitalen Workflow dem Unternehmen anpassen und nicht umgekehrt.
  • Die Unternehmenskultur immer im Auge behalten. Die Digitalstrategie muss zur Unternehmenskultur passen.
  • Die Mitarbeiter als aktiven Teil des Digital-Projektes einbeziehen und nicht nur einen ausgesuchten Führungskreis.

Quellen:
(1)    Statistisches Bundesamt: https://www-genesis.destatis.de/genesis/online
Suchbergriff: Produktivität
(2)    https://www.destatis.de/DE/Ueber-uns/Kolloquien-Tagungen/Kolloquien/2016/Schmidt.pdf?__blob=publicationFile
(3)    https://www.diw.de/de/
diw_01.c.672622.de/produktivitaetswachstum_sinkt_obwohl_erwerbstaetige_besser_qualifiziert_sind.html

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