Bei dieser Art der modernen Möbelproduktion geht es um sehr große Stückzahlen: So müssen Verpackungsanlagen etwa 20 Schränke pro Minute mit allen dazugehörigen Einlegeteilen verpacken – eine Aufgabe für absolute Verpackungsspezialisten wie die Wächter Packautomatik GmbH. Das Unternehmen aus der Nähe von Paderborn ist ein weltweit agierender Hersteller für Sondermaschinen im Bereich Sekundär-Verpackung.  

… und zahlreiche Produktvarianten 

Wegen der hohen Zahl an Möbelvarianten dürfen die Verpackungsanlagen nicht auf einzelne Formate beschränkt sein, sondern sie müssen sämtliche Schrankvarianten von minimaler bis maximaler Größe abdecken. Dabei beschränkt sich die Aufgabe nicht nur auf das reine Verpacken der Schränke; die Anlagen führen auch das Aufrichten und Verschließen der Kartons und das Palettieren der fertigen Pakete durch. 

Außerdem sollen Verpackungsanlagen so platzsparend wie möglich aufgestellt werden. Die Anlagen müssen mit einem maximalen Grad an Automatisierung arbeiten, sowohl während des Betriebs als auch beim Formatwechsel. Und nicht zuletzt sollen sie ausfallsicher geplant und mit redundanten Verfahrensmöglichkeiten ausgestattet werden. 

Flexible Verpackungslösung mit 15 Industrierobotern 

Ein namhafter Möbelhersteller, der seine Produkte zum selbstständigen Zusammenbauen für zuhause anbietet, hat bei Wächter Packautomatik nach einer Lösung zum Verpacken von Möbeln angefragt. Ein interdisziplinäres Team aus Vertrieb, mechanischer und elektrischer Konstruktion und Automatisierung bei Wächter Packautomatik hat daraufhin eine Verpackungslösung mit Hilfe von Industrieroboter angeboten, da nur Roboter die notwendige Flexibilität und hohe Verfügbarkeit ermöglichen.  

So ist ein Konzept aus 15 Robotern, aufgeteilt in 7 einzelne Zellen entstanden. Ergänzt wird die Verpackungslinie durch zwei Kartonaufrichter am Anfang, welche aus einem flachen Kartonzuschnitt einen Tray falten, und zwei Deckler am Ende der Linie, die den befüllten Karton verschließen. Anschließend erfolgt die Palettierung der fertigen Ware.  

Zunächst wurde eine Verpackungszelle mit zwei Robotern als Prototyp aufgebaut, um Prozesse und Funktionen real testen zu können. Nachdem dieser Prototyp alle Tests bestanden und die Erwartungen des Kunden vollständig erfüllt hat, konnte mit den gewonnenen Erkenntnissen die Planung der gesamten Linie begonnen werden.  

Digitaler Test ist schneller als physischer Test  

Eine besondere Herausforderung bei diesem Projekt war die große Vielfalt der Produkt- und Prozessvariationen. Es wäre sehr mühsam und zeitraubend gewesen, sämtliche Varianten in der realen Roboterzelle zu testen. Also wurde eine Lösung für Fabrikplanung und -simulation gesucht, mit der ein digitaler Zwilling der Verpackungsanlage modelliert und analysiert werden konnte. Ein digitaler Zwilling verhält sich wie eine reale Anlage; so können viel Zeit und Kosten in der Entwicklung, Optimierung und Inbetriebnahme eingespart werden. 

Herr Krieger, der bei Wächter Packautomatik in der Automatisierungsabteilung tätig ist und sich um die softwaretechnische Inbetriebnahme und Optimierung von Maschinen und Robotern kümmert, hat sich bei Fabrikplanung und -simulation für die Lösung Visual Components entscheiden.  

Professionelle Software für Fabrikplanung und -simulation 

Visual Components ist eine der weltweit führenden Lösungen für die 3D-Fabrikplanung und -simulation. Mit der Software können Produktionsanlagen mithilfe einer Bibliothek von mitgelieferten, vorgefertigten Fabrikkomponenten entworfen, geplant und simuliert werden. Mit Visual Components kann man digitale Zwillinge erstellen – von einzelnen Produktionszellen bis zu kompletten Fabriken; ein solcher digitaler Zwilling ermöglicht die präzise Planung und Optimierung der Produktion und sogar eine virtuelle Inbetriebnahme.  

Der Stammsitz von Visual Components ist in Espoo in Finnland; die Software wird weltweit in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt, vom Maschinenbau über die Automobilindustrie bis zur Verpackungsindustrie und Logistik. Da es unterschiedliche Ausbaustufen der Software gibt, ist Kauf oder Miete auch für kleinere Unternehmen erschwinglich. Und für Bildungseinrichtungen gibt es besonders attraktive Konditionen. 

So kommen die Schränke in die Kartons 

Das zu verpackende Material, also die Wände, Türen und Böden der Schränke ist auf Paletten gestapelt und wird über ein komplexes Fördersystem vollständig automatisiert den Roboterzellen von zwei Seiten her zugeführt. Die Palettenplätze sind links und rechts der zentral verlaufenden Verpackungslinie angeordnet. Die beiden Roboter entnehmen eine definierte Anzahl an Produkten und platzieren sie auf einem Ausrichttisch oberhalb der Kartons, von wo aus sie mit dem anderen Roboter abgenommen und in den aufgerichteten Karton eingesetzt werden.  

Mit diesem Aufbau und zwei nebeneinander parallel befüllten Kartons kann die Anlage 20 Boxen pro Minute verpacken, vom kleinen Regal bis hin zum großen Schrank. Dabei kann eine Seite des Verpackungs-Moduls für das folgende Format vorbereitet werden, ohne den laufenden Verpackungsprozess auf der gegenüberliegende Seite zu unterbrechen. Formatwechsel sowie Folierung, Etikettierung und Abtransport der Restteile sind somit ohne Zeitdruck möglich. 

Visual Components ermöglichte einen sehr hohen Automatisierungsgrad 

Herr Krieger von Wächter Packautomatik berichtet, warum er dieses Projekt so herausragend findet:

„Unsere Verpackungsanlage erreicht eine auf dem Markt bisher nicht dagewesene Flexibilität und Automatisierung. Die Software von Visual Components vereinfachte die Machbarkeitsanalyse und beschleunigte die Modellierungsabläufe. Dank der Modellierung konnten wir zahlreiche Einstellungen direkt am digitalen Modell ausprobieren. Und quasi als Bonus konnten wir die Bediener bereits vor der Fertigstellung der realen Anlage schulen, was die Inbetriebnahme beschleunigt hat.“ 

Wladimir Krieger, Techniker Robotik, Wächter Packautomatik

Wegen der vorgegebenen Variantenvielfalt und dem hohen Durchsatz mit der entsprechend kurzen Taktzeit musste Wächter Packautomatik ein neuartiges Konzept für die Verpackungsmaschine entwickeln. Visual Components wurde dabei zunächst verwendet, um dem Kunden das neue Konzept zu vermitteln und zu erklären. Später, parallel zu den ersten Prototypen, konnte dank Visual Components mit sehr geringem Aufwand eine zuverlässige Planung von Materialfluss, Roboterbewegungen und Zykluszeiten durchgeführt werden. 

Überzeugende Ergebnisse – für den Hersteller und seinen Kunden  

Für Wächter Packautomatik, aber auch für den Kunden ist der digitale Zwilling mit Visual Components ein großer Gewinn, denn die einzelnen Prozesse und ihre Zusammenhänge können digital sehr einfach verdeutlicht und verständlich dargestellt werden. Mit wenigen Mausklicks kann das zu verpackende Produkt und die entsprechende Roboterzelle auf eine andere Variante umgestellt werden. Das spart viel Zeit beim Testen, Optimieren und Vorführen der einzelnen Verpackungsprozesse. Durch den digitalen Zwilling in Visual Components können Testzeiten deutlich verkürzt und wertvolle Ressourcen eingespart werden. 

Herr Krieger von Wächter Packautomatik unterstreicht die Vorteile des digitalen Zwillings:

„Anders als bei bisherigen Entwicklungsprojekten mussten die Prozesse nicht länger an der physischen Anlage geklärt werden, sondern selbst die komplexesten Prozesse wurden zuverlässig und schnell digital dargestellt. Auch die Einstellungen für die unterschiedlichen Formate haben wir über Visual Components simuliert.“ 

Wladimir Krieger, Techniker Robotik, Wächter Packautomatik

Herr Krieger ist auch für die Kundenschulung vor Ort verantwortlich: „Ein weiterer Vorteil ist die Schulung des Bedienpersonals am digitalen Modell. Die Maschinenbediener kannten frühzeitig die Einstellmöglichkeiten der Anlage und konnten direkt starten. Das war dem Modell in Visual Components zu verdanken.“  

Eine Lösung für die zunehmende Komplexität von Verpackungsanlagen 

Wächter Packautomatik wird Visual Components auch weiterhin als wichtiges Tool in den Bereichen der Prozessplanung, -validierung und -visualisierung einsetzen. Wegen der wachsenden Anforderungen des Marktes werden Verpackungsanlagen in Zukunft noch komplexer werden. Mit Visual Components wird es deutlich einfacher, diese Komplexität in der Entwicklung abzubilden und im Vertrieb zu präsentieren. 

Über Wächter Packautomatik: 

Wächter Packautomatik stellt in Bad Wünnenberg-Haaren Verpackungsmaschinen für die Lebensmittel-, Fußboden-, Möbelbranche und zahlreiche Speziallösungen her, welche anschließend beim Kunden zum Einsatz kommen.  

Herr Krieger ist bei Wächter Packautomatik in der Automatisierungsabteilung tätig und kümmert sich neben der softwaretechnischen Inbetriebnahme und Optimierung von Maschinen und Robotern auch um die Kundenschulung. Darüber hinaus unterstützt er intern bei Angeboten, Machbarkeitsstudien und der Projektierung von Robotersystemen. 

Über Visual Components: 

Visual Components ist eine führende Lösung für die 3D-Fabrikplanung und -simulation, mit einer Bibliothek von vorgefertigten Fabrikkomponenten. Digitale Zwillinge – von einzelnen Produktionszellen bis zu kompletten Fabriken – ermöglichen die Planung und Optimierung der Produktion.  

Die Software aus Finnland wird weltweit in den unterschiedlichsten Branchen eingesetzt, vom Maschinenbau über die Automobilindustrie bis zur Verpackungsindustrie und Logistik. 

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Digital Manufacturing fungiert innerhalb der Lieferkette von DHL als Innovations- und Technologieentwicklungszentrum für Robotik und Automatisierung, das für die Beschaffung, Fertigung und Integration von Robotiklösungen zuständig ist, durch die DHL robuste und nachhaltige Wettbewerbsvorteile erzielen kann.

Laden Sie hier die gesamte Fallstudie im PDF-Format herunter.

Die Herausforderungen

Digital Manufacturing ermittelte die folgenden Herausforderungen, vor die sich DHL im Verpackungsbereich typischerweise gestellt sieht:

• Customizing – Die Fähigkeit, unterschiedliche Verpackungslösungen vielschichtigen Kunden in unterschiedlichen Industriezweigen wie Gesundheitswesen, Pharmazie, Automobilherstellung, Finanzdienstleistungen und Lebensmittel & Getränke anzupassen.
• Strikte Verpackungsanforderungen – Hochkomplexe ausgelagerte Lieferketten erfordern ein hohes Maß an technischer Überwachung, um effizient und präzise zu funktionieren.
• Visualisierung – Die Fähigkeit, Kunden vor Augen zu führen, wie ihr Betrieb von DHL profitiert und wie DHL Effizienzgewinne, Kostensenkungen und eine vermehrte Automatisierung bei Verpackungsprozessen für sie erzielen kann.

Zu diesen Herausforderungen erklärte George Walsh, Product Development Engineer bei Digital Manufacturing, DHL: „Das ständig veränderliche Wesen und die Wettbewerbsintensität in Lieferketten und Logistik bedeutet, dass wir unsere Automationssysteme zeitnah und zu den niedrigstmöglichen Kosten entwickeln müssen.

Flexible und robuste Lösungen sind wesentlich für den nahtlosen Service, den DHL bietet. Simulation und Visualisierung der Herausforderung sind hierbei der Schlüssel zu unserem Erfolg. Durch Simulationssoftware und Prozessmodellierung können wir unseren Kunden zeigen, wie wir ihr Geschäft optimieren können, ohne dass es zu Unterbrechungen in ihren Abläufen kommt. Durch Simulation lässt sich die Automatisierung verbessern, um Effizienzgewinne zu erzielen.“

Warum hat sich DHL für Visual Components entschieden?

Es gab mehrere Gründe, warum Visual Components als Simulationstool für DHL-Projekte gewählt wurde. Digital Manufacturing nennt beispielsweise folgende:

• Visual Components ist eine fortschrittliche Plattform, die für unterschiedlichste Zwecke von der Modellbildung und Layoutplanung bis hin zur Geräteverifizierung und Prozessoptimierung eingesetzt werden kann.
• Einfache Handhabung und unkomplizierte Arbeitsabläufe erleichtern die Modellierung von Verpackungslösungen und Prozessen.
• Eine umfangreiche Bibliothek von parametrischen und wiederverwendbaren Modellen im E-Katalog von Visual Components spart Zeit beim Simulationsaufbau.
• Es ermöglicht eine schnelle und einfache Modellierung von kundenspezifischen Geräten, die für Simulationen mit realem Verhalten genutzt werden können.
• Hochwertige Grafiken und die Möglichkeit zum Export von Inhalten machen es zu einem visuellen Kommunikationstool.

Digital Manufacturing berichtete über verschiedene Fallstudien, bei denen die Simulation mit Visual Components zur Straffung von Abläufen und Verbesserung der Prozesseffizienz in unterschiedlichen Situationen beigetragen haben.

Verpackungssystem in der Gesundheitsbranche – Steigerung der Prozesseffizienz um 35%

In dieser Fallstudie geht es um ein Produktionssystem in der Gesundheitsbranche, bei dem manuelle Verpackungsprozesse an vielen individuellen Arbeitsstationen in ganz Großbritannien ausgeführt wurden. Digital Manufacturing sah die Gelegenheit, durch die Automatisierung nicht wertschöpfender Aufgaben und durch beste Praktiken im Bandabgleich die Effizienz der Produktionsanlage zu verbessern. Durch die Umstellung von einzelnen Arbeitsstationen auf eine balancierte Fließfertigung ermöglichte Visual Components validierte Effizienzverbesserungen in Höhe von 35%.

Dank der Simulation konnte die Funktionalität des Prozesses dem Kunden visuell nahegebracht werden, was die Entscheidungsfindung und Umsetzung beschleunigte. Zwischen dem ersten Konzept nach Beobachtung des manuellen Betriebs und der Erstellung der ersten Simulation vergingen nur drei Wochen – und von der Präsentation der Simulation bis zur Bestätigung des Projekts weitere drei Wochen. Nur zwei Wochen nach der Entscheidung wurde die erste Anlage gebaut. Die Simulation mit Visual Components ermöglichte nicht nur eine realistischere Demonstration des gesamten Prozesses mit tatsächlichen Produkten und Aufgaben, sondern schuf beim Kunden auch das nötige Vertrauen, um Produktionsentscheidungen schneller zu treffen, als dies ohne Simulation für gewöhnlich der Fall ist.

Verpackung elektronischer Waren – Erhöhung der Produktivität um 35% bei unveränderten Kosten.

Der Kunde wollte verstehen, welche Auswirkungen die Erweiterung von bislang einer auf drei parallel betriebene robotergestützte Fertigungslinien bei minimalem Bedienereingriff haben würde. Visual Components ermöglichte es dem Digital Manufacturing-Team, mit Automatisierungskonzepten für die Fertigungslinie zu experimentieren und so ein ausgewogenes Gleichgewicht aus Kosten, Skalierbarkeit und Leistung zu finden. Mittels Simulation ließ sich die Produktivität der einzelnen Konzepte in der Entwicklungsphase berechnen. Dies erleichterte die Auswahl des optimalen Szenarios anhand datengestützter Fakten. Das gewählte Produktionskonzept verbessert die Produktivität der einzelnen Robotersysteme um 34%, verlängert die Abstände zwischen den Bedienereingriffen von 7 auf 50 Minuten und reduziert die Gesamtbedienungszeit um die Hälfte auf 9 Minuten.

Projektziele übertroffen

Mit Hilfe von Visual Components konnte DHL erhebliche betriebliche Verbesserungen und Kosteneinsparungen erzielen, von denen seine ausgelagerten Kunden profitierten. Der hieraus resultierende Wettbewerbsvorteil ermöglichte DHL die Gewinnung weiterer Kunden. Hier sind einige der wichtigen Vorteile und Fakten, die DHL anführte:

1. Visuelles Kommunikationstool

Mit Hilfe der Software konnte der Kunde von DHL verstehen, wie sich die von DHL vorgeschlagenen Veränderungen (mittels Automatisierung) auf die Effizienz der Fertigungslinie auswirken würde. Dies half, den Kunden zu überzeugen.

2. Effizienzgewinne

Die Umstellung von einzelnen Arbeitsstationen auf eine balancierte Fließfertigung ermöglichte validierte Effizienzverbesserungen in Höhe von 35%.

3. Bessere Grundrissdisposition

Der benötigte Flächenbedarf nahm um 33% ab, während die Produktionseffizienz um 35% stieg.

4. Frühzeitige Erkennung möglicher Probleme

Die Simulation ermöglichte eine Verbesserung der Automatisierung und des Prozessflusses und eine Zentralisierung der Arbeitsteilung am Fließband. Damit konnte die Mitarbeiterzahl von 39 VZÄ auf 13 VZÄ reduziert werden, ohne dass Einbußen in Bezug auf Durchsatz, Qualität oder Arbeitsfluss entstanden.

5. Schnelle Iteration verschiedener Konzepte

Mehrere Simulationsszenarios werden dazu verwendet, den optimalen Produktionsfluss und Robotereinsatz im Vergleich zum menschlichen Betrieb zu berechnen. Hierdurch verbessert sich die Roboterproduktivität um 14%, während Bedienereingriffe statt alle 7 Minuten nur noch alle 50 Minuten erforderlich sind und sich die Gesamtbedienungszeit um die Hälfte verkürzt.

Zur Rolle von Visual Components in verschiedenen industriellen Bereichen erklärte George Walsh:

Durch Visual Components ist es uns gelungen, vermehrte Effizienzgewinne zu erzielen und die Verpackungs- und Verarbeitungskosten zu senken. Gleichzeitig konnten wir unseren Kunden vor Augen führen, wie die Automatisierung insgesamt zu höheren Effizienzgewinnen in der Produktion beitragen würde. Dies ist ein Game Changer.

George Walsh, Product Development Engineer bei Digital Manufacturing, DHL

Zusammenfassung

DHL verwendete Visual Components, um seine Verpackungsproduktion zu verbessern, seine Verpackungskosten zu senken und im Verpackungsprozess für seine ausgelagerten Kunden eine vermehrte Automatisierung zu implementieren – und um durch den damit einhergehenden Wettbewerbsvorteil neue Kunden zu gewinnen. Bei den meisten DHL-Fällen, in denen Simulationen zum Einsatz kommen, geht es um Folgendes:

• Gestaltung, Optimierung und Verifizierung von Verpackungsprozessen und der produktionstechnischen Machbarkeit
• Erhöhung der Kapazität und Flexibilität durch Automatisierung
• Dynamische Präsentation von Lösungen gegenüber den Führungsverantwortlichen von Kunden und Projekt-Stakeholdern
• Schnelle Abwicklung durch Entwurf und Erstellung von Simulationsmodellen

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In dieser Fallstudie betrachten wir, wie QING mithilfe von 3D-Fertigungssimulation innerhalb weniger Wochen eine voll funktionsfähige Fabrik für Gesichtsmaskenfabrik in den Niederlanden errichtete, um die hohe Nachfrage nach Gesichtsmasken während der COVID-19-Pandemie zu befriedigen.

Kritischer Mangel an Gesichtsmasken

Im März 2020 breitete sich die COVID-19-Pandemie in rasanter Geschwindigkeit in Europa aus. In dieser Zeit stieg die weltweite Nachfrage nach persönlicher Schutzausrüstung (PSA). Zudem wurden dringend Gesichtsmasken benötigt.

Infolge des Einbruchs der globalen Produktion und Logistik standen die Niederlande bei der Beschaffung von PSA vor den gleichen Herausforderungen wie alle anderen Länder. Der Mangel wurde zudem durch die Tatsache verschlimmert, dass es im Land keine lokale Fertigung von Gesichtsmasken gab.

Vor diesem Hintergrund beschlossen vier Unternehmer, die MondMaskerFabriek, die erste Produktionsstätte für Gesichtsmasken in den Niederlanden zu gründen, um der hohen Nachfrage nach dieser Art von PSA gerecht zu werden. Sie hatten die Vision einer Belegschaft, die hauptsächlich aus Personen mit Flüchtlingsstatus besteht, um sie in ihrer Eingliederung in die niederländische Gesellschaft zu unterstützen und ein berufliches Netzwerk aufzubauen.

Ihr Vorhaben wurde jedoch durch die Tatsache erschwert, dass die Fabrik zum Schutz der Beschäftigten vor dem Coronavirus Maßnahmen zur sozialen Distanzierung ergreifen musste, d. h. zwischen den Beschäftigten musste jederzeit ein Mindestabstand von 1,8 Metern eingehalten werden.

Einsatz von Simulationtechnologie zur Erstellung eines hoch effizienten und sicheren Layouts

Um den 20. April wendete sich MondMaskerFabriek an QING. Man bat um Unterstützung bei der Inbetriebnahme von zwei Produktionsmaschinen aus China sowie bei der Gestaltung und Realisierung einer Anlage, die nicht nur die Investition des Unternehmens optimal nutzt, sondern den Beschäftigten auch eine sichere und gesunde Arbeitsumgebung bietet.

Mithilfe der 3D-Fertigungssimulationssoftware von Visual Components erarbeitete QING das Layout, welches Arbeitsplätze zum Nähen und Verpacken beinhaltete. Darüber hinaus wurde eine Durchsatzanalyse durchgeführt.

Visual Components bietet uns bei der Einwicklung neuer Automatisierung oder Verfahren einen großen Vorteil

Bram de Vrught, Business Manager bei QING

„Visual Components bietet uns bei der Einwicklung neuer Automatisierung oder Verfahren einen großen Vorteil“, so Bram de Vrught, Business Manager bei QING. „Wir verwenden die Technologie bei fast allen Projekten, um Erkenntnisse zu gewinnen, wichtige Entscheidungen zu treffen und unseren Kunden wertvolle Argumente zu liefern.“

Die erste Maske wurde am 27. April hergestellt, dem Königstag, ein Nationalfeiertag in den Niederlanden. Interessanterweise wurde QING genau sieben Jahre vorher gegründet, am Königstag im Jahr 2013.

In den folgenden Wochen arbeiteten QING und MondMaskerFabriek gemeinsam an der Simulation, um die Standorte der Maschinen zu besprechen und die Layouts fertigzustellen. Nachdem man sich auf die Layouts geeinigt hatte, prüfte das Team die Statistik der Ressourcennutzung für seine Entwürfe, um festzustellen, inwieweit bestimmte Prozesse optimiert werden können, um maximale Produktivität zu erzielen. Das Layout wurde als Blaupause für die Logistik und die Schulung der Bediener verwendet. Ferner wurde anhand von Statistiken die tägliche Wegstrecke der einzelnen Mitarbeiter und deren Leistung überprüft. Jeder Stich wurde gemessen. Zudem sollte eine kontinuierliche Überwachung sicherstellen, dass jeder Mitarbeiter voll ausgelastet war.

In der ersten Einrichtungsphase der Fabrik gab es zwei Produktionslinien mit jeweils einer automatischen Produktionsmaschine für Gesichtsmasken, an der die Rohlinge hergestellt wurden. Die elastischen Ohrbänder wurden an einem der manuellen Arbeitsplätze durch Schweißen oder Nähen befestigt. Anschließend wurden die Masken zur manuellen Verpackungsstation transportiert, wo sie gebündelt und in Kisten gestapelt wurden. Die Kisten wurden dann verpackt und für den Versand vorbereitet.

In dieser Phase prüfte das QING-Team die Streckenführung mithilfe der Simulation. Darüber hinaus entwickelte QING zur Bewahrung eines sicheren und gesunden Arbeitsplatzes eine Funktion in Visual Components, die den Abstand zwischen den Mitarbeitern berechnete und immer dann einen Alarm auslöste, wenn der Mindestabstand von 1,5 m unterschritten wurde.

Im Juli stieg die Nachfrage nach Masken. Daher begann das Team mit der zweiten Einrichtungsphase der Fabrik. Die Anlage wurde um zwei weitere Produktionsmaschinen erweitert, um der anhaltend hohen Nachfrage gerecht zu werden. Da die verfügbare Fläche so fast vollständig ausgenutzt wurde, mussten die Produktionslinien so angepasst werden, dass sie jeweils über eine Produktionsmaschine für Gesichtsmasken verfügten, gefolgt von einem manuellen Arbeitsplatz zum Schweißen der Ohrbänder. Die Anzahl der Verpackungsstationen wurde erhöht, da das Verpackungsverfahren insofern angepasst wurde, dass jede Maske zunächst in einer Plastiktüte versiegelt, dann in einem 10er-Bündel gestapelt und in eine kleine Schachtel gepackt wurde. Diese wurde dann zusammen mit anderen kleinen Schachteln für den Versand in einem Karton verpackt.

Da in dieser Phase weitere Mitarbeiter eingestellt wurden, nutzte das Team das neu entwickelte Abstandstool in Visual Components zur Gewährleistung einer sicheren Streckenführung. Mithilfe von Simulationen wurde zudem die optimale Ausnutzung aller Ressourcen sichergestellt.

Im nächsten Schritt wird das Verfahren weiter automatisiert, um die Anzahl der manuellen Prozesse zu optimieren. Darüber hinaus erwägt das Team verschiedene Wachstumsoptionen. „Momentan konzentrieren wir uns auf die Steigerung unserer Produktionskapazität“, so de Vrught. „Dies basiert hauptsächlich auf dem PDCA-Zyklus. Angesichts der ehrgeizigen Ziele von MondMaskerFabriek zeichnet sich eine erneute Erweiterung der Produktion in Form von mehr Standorten ab. Simulation wird bei der Gestaltung weiterer Anlagen und für die Entscheidungsfindung wieder ein äußerst wertvolles Hilfsmittel sein.“

Vorteile der Fabriksimulation

Durch die Nutzung von Simulationstechnologie bei der Gestaltung des Layouts konnte QING die hohen Anfangsinvestitionen von MondMaskerFabriek für die Playout-Planung und die Installation optimieren. Dies half erheblich bei der Fehlersuche, der Überarbeitung von Plänen und der Minimierung von Ausfallzeiten.

Ein weiterer Vorteil der Simulationstechnologie war die Einbindung der Maßnahmen zur sozialen Distanzierung in die Simulationen. So konnte die Sicherheit der Mitarbeiter von MondMaskerFabriek sichergestellt werden. Während der Rest der Welt Fabriken aufgrund mangelnder sozialer Distanzierung schließen musste, half die Simulationstechnologie, in wenigen Wochen eine Fabrik zu bauen und gleichzeitig eine sichere Arbeitsumgebung zu gewährleisten.

Da QING vorausschauend Simulationstechnologie eingesetzt hatte, konnte das Team die Fabrik innerhalb kürzester Zeit in Betrieb nehmen und die Produktion nach nur zwei Monaten nahezu verdoppeln. Diese Initiative ist ein ausgezeichnetes Beispiel dafür, wie eine Produktion mithilfe von Simulationstechnologie rasant gesteigert werden kann.

Über QING Groep

QING Groep mit Sitz im niederländischen Arnhem ist ein Ingenieurbüro. Das 2013 gegründete Unternehmen ist auf Fabrikautomatisierung und -digitalisierung spezialisiert. Darüber hinaus unterstützt es Kunden bei der Einführung der neuesten Technologien im Produktionsmanagement, um Unternehmen zu vergrößern oder zu expandieren und gleichzeitig ein optimales Produktivitätsniveau aufrecht zu erhalten. Weitere Informationen sind auf https://www.QING.nl nachzulesen.

Über MondMaskerFabriek

MondMaskerFabriek mit Sitz in Arnhem, Niederlande, ist die erste niederländische Fabrik für chirurgische Masken. Sie wurde im März 2020 von vier Unternehmern gegründet, um die hohe Nachfrage nach Gesichtsmasken während der COVID-19-Pandemie zu befriedigen. Weitere Informationen sind auf https://mondmaskerfabriek.nl nachzulesen

Fakten zum Projekt

Laufzeit des Projekts

März 2020 > Gründung der Fabrik
April 2020    > Grundlegende Einrichtung der Fabrik und Gesichtsmaskenproduktion
Mai 2020     > 1. Phase: Layoutsimulation und -optimierung
Juli 2020      > 2. Phase: Ressourcenoptimierung und Produktivitätssteigerungen
August 2020 & darüber hinaus > weitere Simulationsstudien zur Optimierung der Produktivität

Branche: Fertigung für die Gesundheitsbranche

Projekt: Einrichtung einer Fabrik für Gesichtsmasken während der COVID-19-Pandemie

Kunde: MondMaskerFabriek

Ort: Arnhem, Niederlande

Ingenieurbüro: QING Groep

Ansprechpartner: Bram de Vrught, Business Manager bei QING

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Herausragende Position im Wettbewerb

Für jedes Unternehmen stellt es eine Herausforderung dar, Änderungen durchzuführen und Verbesserungen zu entwickeln, und das gilt ebenso für die Projekte, die Kaufman abwickelt. Um Bestandskunden neue Projekte zu verkaufen und um Neukunden zu gewinnen, müssen die vorgeschlagenen Fertigungs- und Verpackungslösungen detailliert vorgeführt werden, was zwar zeitaufwendig, aber für einen erfolgreichen Verkauf unbedingt notwendig ist. In der Fertigungsindustrie gibt es sehr viel Wettbewerb auf dem Gebiet der Unternehmensberatung und der Integration von Automatisierungslösungen. Daher suchte das Team von Kaufman trotz seiner nachweislichen Erfolge in der Vergangenheit nach neuen Wegen, um Angebote zu verbessern und sich vom Wettbewerb positiv herauszuheben.

Optimierung des Vertriebsprozesses

Gegen Ende 2015 stießen Mitarbeiter von Kaufman auf einer Messe zum ersten Mal auf Visual Components. Sie waren begeistert, als sie eine Vorführung der 3D-Simulation gesehen hatten. Sie sahen es als revolutionäre Verbesserung ihres etwas langwierigen Vertriebsprozesses an, dass sie Fertigungslinien während des Vertriebsprozesses rasch entwerfen und simulieren konnten. Die Funktionen von Visual Components, die ein weites Spektrum von Aufgaben in der Fertigung abdecken, verbesserten die Genauigkeit der Simulation im Vertrieb und verkürzten die Implementierungsphase und damit auch die Fristen bis zur vollständigen Auslieferung.

Nach dem Erwerb der Software wurde die Lösung rasch implementiert – mit hervorragenden Ergebnissen.

Der Vertriebszyklus von Kaufman wurde dramatisch beschleunigt: Die für eine Projektdemonstration benötigte Zeit wurde von vier Wochen auf eine Woche verkürzt.

Dank der Zuverlässigkeit der Simulation hat Kaufman viel Zeit eingespart, die früher für den Aufbau von physischen Fertigungszellen benötigt wurde, um den Nachweis der Realisierbarkeit zu erbringen. Da die Lösung sehr einfach zu bedienen ist, können die Vertriebsbeauftragten selbst mit Visual Components arbeiten. So werden im Vertriebsprozess weniger Ingenieure benötigt, was zu einer Senkung der Vertriebskosten beiträgt.

Mehr Effizienz im gesamten Projektverlauf

Bereits während das Implementierungsteam die Lösung von Visual Components in das Unternehmen einführte, erkannte Kaufman weitere Nutzenpotenziale. Die vom Vertriebsteam geleistete Vorarbeit und das vom Kunden genehmigte Konzept konnten direkt vom ausführenden Projektteam übernommen werden. Dank der umfangreichen Funktionalität der Visual Components Plattform konnten die Ingenieure zahlreiche Simulationsanwendungen programmieren und somit auf einige bisher notwendige zeitraubende Schritte verzichten.

Bessere Erfolgsquote und höhere Profitabilität

Kaufman Engineered Systems besitzt jetzt eine deutlich bessere Stellung im Markt. Die Vertriebsprozesse sind kürzer, die Vorführungen sind professioneller, und die Implementierung der Lösungen ist effizienter. Da das Unternehmen jetzt schneller und genauer auf Anfragen reagieren kann, genießt Kaufman in den frühen Phasen des Vertriebsprozesses deutliche Vorteile, was die Erfolgsquote der Angebote und die Profitabilität der Projekte gesteigert hat.

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