Automatisierte Reihenfolgenplanung von Westaflex

Rund um die Plattform KI-Marktplatz entsteht ein Ökosystem aus Stakeholdern im Bereich KI in der Produktentstehung, in dem Anbieter und Anwender von KI vertrauensvoll und partnerschaftlich zusammenarbeiten. So lautet die Devise im Projekt. Dass dies bereits jetzt Realität ist, zeigt ein aktuelles Beispiel im Use case der Firma Westaflexwerk GmbH, wo es um die KI-gestützte Fertigungsplanung geht.

Klima- und Lüftungstechnik, Komponenten, Geräte und Systemtechnik. Westaflex ist ein deutsches Familienunternehmen, das seit 1933 in Gütersloh architektonische Haustechnik- und Luftführungen anbietet. Lösungen für besseres Klima und vereinfachtes Bauen aus Alu, Edelstahl und Premium-Kunststoffen. Für jede Gebäudeart und Rohre gibt es Lüftungssysteme in etlichen Formen und Materialien, in unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedlichen Rillungen, sodass sich die Systeme flexibel kombinieren und an den Bedarf anpassen lassen. Dementsprechend viele unterschiedliche Rüstvorgänge sind in der Produktion erforderlich, was wiederum eine genaue Planung erfordert. Damit alles reibungslos und so effizient wie möglich verläuft, muss vor der Produktion die Reihenfolge der Aufträge genau geplant werden.

Die Reihenfolgenplanung bestimmt die Produktionsabfolge einzelner Aufträge mit dem Ziel, den Produktionsprozess schlank, zeitsparend und somit effizient zu gestalten. Aktuell geschieht die Reihenfolgenplanung von Aufträgen bei westaflex noch manuell, zum Beispiel per Tabellenkalkulation oder analogen Plantafeln, und nicht automatisiert. Faktoren wie die Bearbeitungs-, Rüst- und Lieferzeiten, Produktspezifikationen, Material oder die Reduktion von Aufwänden müssen individuell berücksichtigt werden. In der Umsetzung ist dies sehr mühsam: Aufträge und Reihenfolgen der Maschinen können meist nicht einfach verschoben werden, ohne die restliche Planung manuell anpassen zu müssen.

Optimierte Reihenfolgeplanung dank KI
Im KI-Marktplatz fokussiert das Unternehmen gemeinsam mit dem Fraunhofer IEM die Produktionssystementwicklung, insbesondere die Reihenfolgeplanung. Ziel ist es, die Reihenfolgeplanung von Fertigungsaufträgen mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) zu optimieren. Dazu sollen ERP-Daten, Echtzeitdaten aus der Produktion und Maschinendaten ausgewertet werden, um Hinweise für die optimale Maschinenbelegung abzuleiten und diese Erkenntnisse für die Reihenfolgeplanung zu nutzen.

Doch neben der technischen Komponente, bietet der KI-Marktplatz außerdem ein Ökosystem, das KI-Experten, Anbieter und Anwender zusammenbringt, um das Potenzial der Künstlichen Intelligenz für die Produktentstehung auszuschöpfen. Davon hat das Unternehmen bereits profitiert: So erhält Westaflex im Rahmen des KI-Marktplatzes inzwischen Unterstützung von der ISTOS GmbH, einem assoziierten Partner des Projektes.

Planning Tool von ISTOS erhöht Datengenauigkeit
Die ISTOS GmbH, eine Tochtergesellschaft der DMG Mori, entwickelt digitale Anwendungen für die mittelständische Fertigungsindustrie, welche die Produktionsschritte maschinenübergreifend vernetzen sollen. Datenintensive Anwendungen sollen ein komplett digitales Wertschöpfungsnetzwerk bilden. Das Unternehmen setzt mit seiner Technologie auf einen modularen Aufbau mit mehreren kleinen autonomen Anwendungen, die miteinander kommunizieren. Bei westaflex soll nun ein Planungstool von ISTOS zum Einsatz kommen, das hilft, die Reihenfolge von Aufträgen in Zukunft vollautomatisiert zu gestalten.

Das Projekt befindet sich in der Datenerhebungsphase. Aktuell wird das Planning Board der ISTOS GmbH von westaflex getestet. Es ist ein webbasiertes Planungstool für die Produktionsplanung mit Assistenzfunktion und soll seinen Nutzern einen einfachen Einstieg in die Optimierung der Produktionsplanung unter Berücksichtigung der Ressourcen bieten. Der Nutzer kann Produkte, Aufträge und Kapazitäten eingeben und es wird ein automatisierter Vorschlag für einen Ablaufplan erstellt. Anschließend kann der Plan manuell angepasst werden und Aufträge können einfach per Drag-and-Drop verschoben werden. Das Tool bietet bereits eine Möglichkeit die Reihenfolge der Aufträge automatisiert zu erstellen. Im Pilotprojekt wird hierfür ein Algorithmus auf Basis künstlicher Intelligenz entwickelt, der die spezifischen Anforderungen des Unternehmens berücksichtigt.

Erhobene Daten über Produktionszeiten, Rüstzeiten und Auftragsreihenfolgen werden in einer Datenbank gespeichert. Mit ihnen als Basis soll der KI-Algorithmus bei westaflex programmiert und trainiert werden. Er soll die optimale Reihenfolge automatisiert festlegen und dem Benutzer anschließend ausgeben. Bislang geschieht die Datenerfassung für die Datenbank manuell. Durch die Nutzung des Planning Tools möchte westaflex die Datengenauigkeit erhöhen.

Der KI-Marktplatz ermöglicht Kooperationen wie zwischen westaflex und ISTOS, um Unternehmen bei der Entwicklung ihrer Innovationen zu unterstützen und vielseitige KI-Lösungen hervorzubringen. Solche Matchings werden zukünftig auch über die KI-Marktplatz-Plattform angeboten, auf der Nutzer und Anbieter von KI-Lösungen über Anforderungs- und Kompetenzprofile zusammengebracht werden. Doch auch durch dieses Projekt werden bereits wertvolle Lösungen und Bausteine entstehen, von denen andere Unternehmen in der Produktentwicklung ebenfalls profitieren können.

Kontakt
Caroline Junker
Fraunhofer IEM
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