ProProS –Proaktive Produktionssteuerung für die Produktion maritimer Systeme: Neue Methodik soll es Werften ermöglichen, frühzeitig und effizient ihre Produktionsprozesse zu planen und zu steuern.
Spezialschiffbau: Herausforderungen für die Produktionssteuerung
Maritime Systeme, insbesondere im Bereich des Spezialschiffbaus, übertreffen die Dimensionen konventioneller Produkte oftmals bei weitem. Die Komplexität dieser großskaligen Produkte stellt Werften vor besondere Herausforderungen – von der Teilefertigung über die Montage bis hin zur Ausrüstung. Zusätzlich zur technologischen Produktkomplexität erfordern geringe Stückzahlen und eine unzureichende Arbeitsplanqualität eine aufwendige Produktionsplanung und -steuerung. In den meisten Fällen handelt es sich um Unikat-Schiffbau, wodurch die Produktionsplanung und -steuerung aufgrund mangelnder Erfahrungswerte vor weitere Herausforderungen gestellt wird. Die Planung der Baustellenmontage erfolgt zumeist sehr grob in Wochen- oder Monatsscheiben, die Feinplanung erst durch Meister und Vorarbeiter in Form von Schichtplänen. Daraus resultiert ein intransparenter Zustand, in dem der aktuelle Fortschritt für Planungsverantwortliche nicht immer ersichtlich ist. Akute Probleme bleiben vielfach unerkannt. Betriebsbedingte Störungen – verursacht durch Materialverzögerungen oder Kapazitätsengpässe – führen zu Produktionsausfällen und verlängerten Durchlaufzeiten. In bestimmten Unternehmensverbünden besteht darüber hinaus die Herausforderung, die Produktionssteuerung an verschiedenen Standorten zentral zu organisieren und zu steuern. Dies erhöht die Prozesskomplexität zusätzlich. Insgesamt erfolgt oftmals eine aufwendige Prozessplanung und -steuerung aufgrund unzureichender Arbeitsplanqualität und mangelnder Produktionsdaten.
Worum geht es?
Unikat-Schiffbau erfordert effiziente Produktionsprozesse.
Im Rahmen des Projektes ProProS entwickeln die Projektpartner eine innovative Methodik, die die Besonderheiten hochkomplexer maritimer Systeme berücksichtigt. Ziel ist es, eine effiziente Steuerung der häufig flexibel einsetzbaren Ressourcen zu ermöglichen – wenn erforderlich, zentral gesteuert für mehrere Standorte. Die Methodik soll überdies proaktiv eine Optimierung der Produktionssteuerung vornehmen können, um potenzielle Störungen bereits im Vorfeld zu korrigieren. Das Projekt zielt entsprechend darauf ab, für Werften eine Methodik – basierend auf der Grundlage tagesaktueller Echtzeitdaten – zu entwickeln, die einen störungsfreien Ablauf und minimale Stillstandzeiten ermöglicht.
Die Ziele im Einzelnen:
- Signifikante Verkürzung der Durchlaufzeit für die Ausrüstung und Fertigung von Schiffen
- Erhöhung des Digitalisierungsgrads und damit verbundener Transparenz in der Produktion
- Quantitative Reduzierung sogenannter Fehlteile in der Montage
- Effizienter Mitarbeitereinsatz durch die Eliminierung von Wartezeiten und Ausweicharbeiten
- Identifikation von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen von Störungen in der Montage großskaliger Produkte
Mithilfe der neuen Methodik verfügen die späteren Anwender über ein Instrument, die Effizienz im Produktionsprozess zu steigern und die Durchlaufzeiten zu verkürzen. Darüber hinaus wird der im Bereich der Organisation und Vernetzung von Produktionsprozessen identifizierte Forschungs- und Entwicklungsbedarf adressiert, indem eine Verbesserung von organisatorischen Abläufen in der Produktion sowie eine vernetzte, hocheffiziente Produktionssteuerung ermöglicht wird.
Wer ist beteiligt?
Die Fr. Lürssen Werft wurde 1875 von Friedrich Lürßen gegründet und ist bis heute inhabergeführt. Das Bremer Familienunternehmen mit sechs Werftstandorten in allen deutschen Küstenländern ist spezialisiert auf die Konstruktion und den Bau von Yachten, Marineschiffen und Küstenwachbooten.
Die Lürssen Werft arbeitet kontinuierlich an der Weiterentwicklung von Entwurfs- und Produktionsprozessen sowie an der Entwicklung innovativer Produkte. Diese Entwicklungen erfolgen im Rahmen interner und öffentlich geförderter Projekte.
In den vergangenen Jahren war Lürssen an zahlreichen Verbundvorhaben im Rahmen des maritimen Forschungsprogramms beteiligt. Im Bereich der Produktionstechnik war Lürssen an den beiden Vorhaben PORSPER und ShipLight beteiligt.
Am Lehrstuhl für Produktionssystematik des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen beschäftigen sich die Wissenschaftler mit der Gestaltung und Auslegung von Strukturen und Prozessen in der Produktion.
Basierend auf den Erfahrungen aus zahlreichen Beratungs- und Forschungsprojekten unterstützt das WZL der RWTH Aachen zudem Industrieunternehmen bei der konsequenten Umsetzung einer nachhaltigen Produktionsstrategie und einer effizienten Wertschöpfungsstruktur.
Das WZL hat im Bereich Störungsmanagement sowie Echtzeitproduktionsplanung bereits Forschungsprojekte durchgeführt bzw. führt diese im Rahmen des Forschungsclusters „Internet of Production“ derzeit durch, worauf sich das hier beschriebene Vorhaben stützen kann.
Die PROSTEP AG ist ein anbieterneutrales Beratungs- und Softwarehaus für Themen rund um das Product Lifecycle Management (PLM). Wir unterstützen Kunden bei der digitalen Transformation und machen sie fit für Industrie 4.0.
Kunden werden je nach Bedarf vom ersten Konzept über die Umsetzung bis zur Inbetriebnahme einer IT-Lösung beraten und unterstützt. Dabei reicht das Spektrum von Strategieberatung bis zur Umsetzung spezieller Werkzeuge.
Im Bereich Konstruktion- und Fertigungsanbindung im Schiffbau haben wir produktive Lösungen für Kunden von Europa bis Asien umgesetzt. Im Forschungsprojekt ProProS sind wir für die Definition der Datenmodelle wie für die Umsetzung eines Demonstrators zuständig.