Die Cloud als Produktionshelfer

Für die Wirtschaftlichkeit von produzierenden Unternehmen sind gut geplante und optimierte Fertigungsprozesse entscheidend. Diese lassen sich mi Hilfe bestimmter Berechnungen erreichen, wodurch sich letztlich die Produktionsprozesse optimieren lassen.

Die hierfür erforderlichen Berechnungen sind allerdings komplex, zudem sind große Datenmengen aus unterschiedlichen Quellen erforderlich. Diese zu sammeln, zu integrieren und sicher zu verarbeiten stellt für Unternehmen eine immense Herausforderung dar. Um diese Aufgabe zu lösen und dabei den Kostenrahmen nicht zu sprengen, sind eine strategische Herangehensweise und moderne Technologien notwendig. Vor allem cloudbasierte Logiken bieten hier zahlreiche Erleichterungen und verhelfen zu einer optimierten Ressourcennutzung, verbesserten Produktionsplanung und automatisierten Entscheidungsfindung. 

„Wenn die Leiter nicht an der richtigen Wand lehnt, bringt uns jeder Schritt schneller an den falschen Ort“, beschreibt der amerikanische Autor und Geschäftsmann Stephen Covey in seinem Buch „Die 7 Wege zur Effektivität“ eine der Schwierigkeiten für produzierende Unternehmen treffend. Es gilt, bereits die Planung der Fertigung produktiver zu gestalten, um letztlich die Produktionsprozesse zu optimieren und ihre Effizienz zu maximieren. Hierfür stehen Unternehmen bestimmte Berechnungen und Analysen zur Verfügung: Mit der Kapazitätsplanung zum Beispiel kann die Produktionskapazität berechnet und so sichergestellt werden, dass die Ressourcen – wie Material, Maschinen und Arbeitskräfte – den tatsächlichen Produktionsanforderungen entsprechen.

Dank der Materialbedarfsplanung lassen sich die benötigten Materialien und Komponenten basierend auf den Produktionsplänen und Lagerbeständen ermitteln; die Produktionsprogrammplanung wiederum legt die Produktionsmengen und -zeiten fest und sequenziert hierfür die Aufträge. Erforderlich sind auch eine Kostenrechnung und Budgetierung, um die Produktions-, Material-, Arbeits- und Gemeinkosten zu ermitteln und den Preis entsprechend zu gestalten. Hilfreich sind zudem Simulationsmodelle zur Analyse und Optimierung der Produktionsprozesse sowie statistische Methoden und fortschrittliche Algorithmen zur Erstellung von Nachfrageprognosen. Nicht zuletzt bedarf es auch einer Qualitätskontrolle mittels statistischer Prozesskontrolle und anderer Qualitätsmanagementmethoden, um die Produktionsqualität zu überwachen und zu verbessern.

Verarbeitung großer Datenmengen ist herausfordernd

Diese Berechnungen sind entscheidend, um die Komplexität der Produktionsplanung zu bewältigen und eine effiziente wie kosteneffektive Produktion sicherzustellen. Denn mit Hilfe der Analysen lassen sich Engpässe vermeiden, Ressourcen optimal nutzen, Lagerkosten und Umrüstzeiten minimieren, Produktionskosten optimieren, die beste Strategie für die Produktionsprozesse ermitteln sowie, falls nötig, Korrekturmaßnahmen implementieren.

Die große Herausforderung bei diesen Analysen ist jedoch nicht allein die Komplexität der Berechnungen, sondern auch die heterogene und immense Datenbasis, die für eine fundierte und schnelle Entscheidungsfindung in Echtzeit erfasst und analysiert werden muss. 

Die Grundlage an Daten gestaltet sich also äußerst vielfältig. Maßgeblich sind zum Beispiel folgende Arten relevanter Daten:

• Maschinendaten wie Temperatur, Druck, Vibrationen und Betriebsstunden aus Sensoren und IoT-Geräten, die helfen, den Zustand von Maschinen zu überwachen
• Informationen über Produktionsmengen, Zykluszeit, Ausschussraten und Produktionsstillstände
• Daten über den Bestand an Rohstoffen, Halbfertig- und Fertigprodukten, die für die Materialbedarfsplanung und die Vermeidung von Engpässen und Überbeständen notwendig sind
• Daten aus Qualitätskontrollen und Prüfungen, um Verbesserungsmaßnahmen zu identifizieren
• Informationen über Kundenaufträge, Lieferzeiten und Lieferantenleistungen, die bei der Planung und Steuerung von Produktionsprozessen helfen
• Mitarbeiterdaten wie Arbeitszeiten, Qualifikationen und Verfügbarkeit

All diese Informationen ermöglichen eine präzise und effiziente Produktions- und Fertigungsplanung. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass diese riesige Datenmenge gut bewältigt wird und die Daten aus den unterschiedlichen Quellen vollständig integriert werden.

Datensicherheit ist nicht zu vernachlässigen

Vor allem aber das Datenhandling und die damit verbundene Bewältigung der Berechnung stellen für Unternehmen eine erhebliche Herausforderung dar. Die Integration der Daten aus unterschiedlichen Systemen und Formaten ist so komplex wie die Herkunft der Daten: Die Daten sind oftmals in Silos gespeichert, ihre Zusammenführung und ganzheitliche Analyse wird so erschwert. Um ein vollständiges Bild der Produktionsprozesse zu erhalten, ist jedoch eine nahtlose Integration entscheidend. Nicht zu vernachlässigen ist zudem das Thema Datensicherheit: In Zeiten zunehmender Cyberattacken müssen robuste Sicherheitsmaßnahmen und kontinuierliche Überwachung höchste Priorität haben, um sensible Produktionsdaten zu schützen.

Es bedarf daher einer leistungsfähigen und sicheren IT-Infrastruktur sowie fortschrittlicher Analysetools und Algorithmen, die in der Lage sind, auch große Datenmengen schnell zu verarbeiten und zu analysieren. Cloudbasierte Logiken wie Logic-as-a-Service (LaaS) schaffen hier Abhilfe und bieten für die Produktions- und Fertigungsplanung gleich mehrere Vorteile: So ermöglichen sie die Automatisierung komplexer Berechnungen und Entscheidungsprozesse, reduzieren auf diese Weise den manuellen Aufwand und minimieren Fehler. Die vordefinierten Logiken und standardisierten Workflows beschleunigen die Prozesse zudem und sorgen für deren konsistente Durchführung. Außerdem bieten Cloudlogiken die erforderliche Echtzeit-Datenverarbeitung und sorgen so dafür, dass Probleme frühzeitig erkannt und behoben und Entscheidungen schneller und präziser getroffen werden können.

Erleichterter Datenaustausch, verbesserte Kollaboration

Cloudbasierte Logiken können zudem nahtlos in bestehende Systeme und Anwendungen integriert werden und sind interoperabel, was den Datenaustausch und die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Abteilungen und Standorten deutlich erleichtert und verbessert. Die Kollaboration wird zudem durch die globale Verfügbarkeit der Dienste gefördert: Die Cloud-Lösungen sind über das Internet zugänglich, Mitarbeitende können standortunabhängig auf dieselben Daten und Anwendungen zugreifen. Da Cloud-Lösungen leicht skalierbar sind, können Unternehmen ihre Rechenressourcen je nach Bedarf anpassen, ohne selbst in teure Hardware investieren und deren Betrieb und Wartung sicherzustellen zu müssen – so lassen sich die Betriebskosten senken. 

Ein weiterer wichtiger Mehrwert ist, dass Cloudanbieter selbst erheblich in Sicherheitsmaßnahmen und Compliance-Zertifizierungen investieren und so für Unternehmen den Schutz sensibler Daten sowie die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sicherstellen. Auch für die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Dienste wenden Cloudanbieter Zeit und Kosten auf, wodurch ihre Lösungen in der Regel eine hohe Betriebszeit und geringe Ausfallzeiten bieten und so die Kontinuität der Produktionsprozesse gewährleistet wird. Die Aktualisierung der Dienste erfolgt kontinuierlich, sodass Unternehmen stets Zugang zu den neuesten Funktionen und Sicherheitsupdates haben – ohne, dass manuelle Eingriffe erforderlich sind. Unternehmen senken auf diese Weise ihre eigene IT-Komplexität sowie den Aufwand für die Verwaltung der IT-Systeme, wodurch interne IT-Teams erhöhte Kapazitäten für strategische Aufgaben haben.

Ressourcen in der Produktion effizient einsetzen

Die cloudbasierten Berechnungen und Prozessautomatisierungen in der Fertigungsplanung führen in der Produktion schließlich zu einer besseren Auslastung und einem verringerten Ressourceneinsatz. Durch die Echtzeit-Analyse der Produktionsdaten können Unternehmen ihre Ressourcen bedarfsorientiert und effizient einsetzen. Die Maschinenauslastung wird so optimiert, Leerlaufzeiten werden reduziert. Auch ungeplante Ausfallzeiten können, durch die stete Überwachung der Maschinen im Sinne von Predictive Maintenance vermieden werden, wenn potenzielle Maschinenprobleme frühzeitig erkannt werden und die Wartung der Anlagen vorausschauend erfolgen kann. 

Produktionskapazitäten und Nachfrage lassen sich durch die präzise Produktionsplanung besser abstimmen, wodurch sich Überproduktionen und damit einhergehende Materialverschwendungen minimieren lassen. Selbst komplexe Entscheidungen lassen sich durch cloudbasierte Logiken und ihre Algorithmen automatisch treffen; auf diese Weise wird der gesamte Entscheidungsprozess erheblich beschleunigt. Produktionsparameter oder Lieferketten lassen sich so schneller anpassen, Unternehmen können zum Beispiel einer veränderten Nachfrage oder Störungen in den Lieferketten wesentlich schneller begegnen. Überhaupt kann die gesamte Produktions- und Fertigungsplanung vorausschauend statt reaktiv erfolgen – ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil für Unternehmen.

Fazit

Cloudbasierte Logiken bieten in der Produktions- und Fertigungsplanung essenzielle Unterstützung: Sie ermöglichen eine effiziente Echtzeit-Datenverarbeitung, automatisieren Entscheidungsprozesse und fördern die Kollaboration. Dadurch können Unternehmen ihre Ressourcen effizienter einsetzen, Produktionsprozesse flexibel anpassen und die Wettbewerbsfähigkeit durch vorausschauende Planung steigern. Gleichzeitig reduzieren Cloud-Lösungen den IT-Aufwand und gewährleisten hohe Datensicherheit. Insgesamt erleichtern sie die Bewältigung der Herausforderungen in der Fertigungsplanung und tragen zu einer nachhaltigen Optimierung der Produktionsprozesse bei.

Autoren: Torsten Heiob, CEO/CTO und Geschäftsführender Gesellschafter ACBIS GmbH, Mark Ariu, COO und Head of Project Management Office ACBIS GmbH