Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Produktionsmitarbeiter steuern die Fertigung mit

Eine dynamisch anpassbare Belegungssteuerung, wie sie in iWePro entsteht, bringt eine massive Veränderung in die Werkhalle: Sie verlagert Prozessverantwortlichkeit und wandelt damit das Tätigkeitsprofil bestimmter Gruppen von Mitarbeitern. Aktuell besteht die Aufgabe von Shop Floor-Angestellten meist in der abweichungsfreien Abarbeitung eines von der Fertigungsleitung vorgegebenen Produktionsplans. Künftig sollen sie die Abläufe entscheidend mitbestimmen. Das erfordert zusätzliche Qualifikationen – oder intuitiv bedienbare Tools, die die erweiterten Aufgaben unterstützen.

Das Konzept von iWePro sieht vor, dass in einer dezentral gesteuerten Werkstattfertigung mehrere Mitarbeiter im Team die Verantwortung für eine Gruppe von Maschinen tragen – etwa für eine gewisse Anzahl Dreh- oder Fräsmaschinen – sowie für Prozessschritte, die mit diesen Maschinen assoziiert sind. Über entsprechende Auszüge aus dem Maschinenbelegungsplan, die ihnen individuell zugeschnitten direkt am Arbeitsplatz bereitgestellt werden, sind sie jederzeit informiert, welche ihrer Maschinen wann für welche Bearbeitungsschritte eines Auftrags eingeplant sind. Doch sie können den Plan nicht nur lesen, sie können ihn aktiv beeinflussen. Treten Verzögerungen, Maschinenstillstände oder andere Ereignisse ein, die die Einhaltung des Plans behindern, planen sie die Belegung der Maschinen in ihrem Arbeitsbereich selbst um. 

Damit die Rekonfiguration möglichst wenig Reibung verursacht, werden sie dabei von einem agentenbasierten Assistenzsystem unterstützt. Es berücksichtigt Aspekte wie den antizipierten Fertigstellungstermin eines Auftrags, die Verfügbarkeit von Mitarbeitern, den Zustand der Maschinen und anstehende Wartungsbedarfe sowie Kosten. Auf dieser Basis macht es Anpassungsvorschläge, an denen sich die Produktionsmitarbeiter bei der Umplanung orientieren können. Außerdem sorgt das System dafür, dass von der Umplanung beeinflusste nachfolgende Bearbeitungsschritte oder parallele Aufträge angepasst und alle betroffenen Mitarbeiter sowie die Leitungsebene über die Änderungen informiert werden.

Ein weiteres Plus für dezentralisierte Prozessverantwortlichkeit sind intelligente Werkzeugmaschinen. Sie bilden ein wichtiges Bindeglied zwischen Dispositionsaufgaben und physischen Prozessen. Mit Sensoren ausgestattet, können sie ihren eigenen Zustand analysieren, Wartungsbedarfe antizipieren oder Kapazitäten melden. Virtuelle Werkzeugmaschinen (VWM) machen es zudem möglich, vor einem neuen Bearbeitungslauf alle Bearbeitungsschritte und Werkzeugwechsel im Ablauf zu simulieren – im Exponat zeigt eine VWM von DMG-Mori einen solchen Vorgang. Dies unterstützt Produktionsmitarbeiter in der Wahrnehmung von Verantwortung als Fertigungsmanager.