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Sep 01, 2023

Inventarisierung im Zeitalter des Faserlaserschneidens

Durch die Reduzierung des Durchsatzes steigen die Gewinne sprunghaft an. Wo hört also der Gewinn auf?

Durch die Reduzierung des Durchsatzes steigen die Gewinne sprunghaft an. Wo bleibt also der Gewinn? Wahrscheinlich in gelagertem Material, vollgestopft in allen Ecken und Winkeln einer Fertigungswerkstatt.

Der Austausch eines CO2-Lasers durch einen neuen Faserlaser kann die Maschinenkapazität einer Werkstatt fast über Nacht verdoppeln oder verdreifachen. Sie sind Biester, verrückt schnell und immer hungrig nach mehr Material. Aber hält das Endergebnis neben der von ihnen unterstützten Umsatzsteigerung seinen Prozentsatz zur Bestätigung der Kapitalrendite aufrecht? Die typische Antwort ist kein so lautes „Ja“, wie man es vielleicht erwarten würde. Da stellt sich die Frage: Wohin geht der Gewinn?

Wenn Geschäfte ihren Umsatz steigern, liegt zu jedem Zeitpunkt mehr „etwas“ auf dem Markt, sei es in Form von Rohmaterial, unfertigen Erzeugnissen oder Fertigwaren. Aber höchstwahrscheinlich war die Werkstattfläche bereits belegt, bevor die neuen Maschinen überhaupt angeschafft wurden. Wohin also mit der ganzen erhöhten Lautstärke?

Die kurze Antwort: Es wird vollgestopft. Materialtransporter verbringen einen Großteil ihrer Arbeitszeit damit, Material in jedem Winkel und jeder Ritze zu vergraben, die sie finden können. Da das erforderliche Material irgendwie im Gebäude untergebracht ist, verbringen die Betreiber unweigerlich ihre Zeit (und den potenziellen Gewinn des Unternehmens) damit, nach den Platten zu suchen und diese dann auszugraben, die sie für den nächsten Auftrag benötigen. Es ist kein Rückschlag für ihre Leistung; Tatsächlich erledigen sie ihre Arbeit wahrscheinlich so gut sie können. Schließlich hat das Unternehmen in diese teuren Laser investiert, und jetzt müssen sie die Tiere ernähren, oder?

Eine etwas längere Antwort: Das vollgestopfte Material wird beschädigt, überhandgenommen oder geht verloren und verlangsamt tatsächlich die Leistung der teuren Ausrüstung. Programmierer arbeiten um gebogene Ecken, angeschlagene Kanten und zerkratzte Oberflächen herum, um die Erwartungen der Kunden zu erfüllen. Und zu welchem ​​Preis? Produktivität und Rentabilität, die genau die Gründe für die hohe Kapitalinvestition in die neue Maschine sind.

In der heutigen On-Demand-Gesellschaft verlangen viele Einkäufer in der Lieferkette von ihren wichtigsten Lohnbetrieben (d. h. geschätzten Lieferanten), dass sie verschiedene Stärken und Qualitäten aller gängigen Materialien für ihre Produktlinie bereithalten. Aus Sicht des Lohnfertigers dient dieses verfügbare Material als Munition, um in kürzerer Zeit mehr Verkäufe zu erzielen. Ebenso ist es auch eine Verpflichtung zur Loyalität zwischen Kunde und Anbieter.

Früher war eine Vorlaufzeit von drei bis vier Wochen für lasergeschnittene Teile großartig, aber jetzt braucht jeder seine Bestellung, sobald sie aufgegeben wurde. Natürlich ist die Vorlaufzeit für die kundenspezifische Fertigung länger als bei Amazons Modell der Lagerabholung am selben Tag, aber alle Lohnfertiger spüren den Druck, kreativ zu werden, um den immer strengeren Lieferanforderungen der Kunden gerecht zu werden.

Da immer mehr Munition in Form von Rohmaterial vorrätig ist, ist es für Lohnfertiger unglaublich wichtig, diesen Vorrat bereitzuhalten. Es nützt nichts, wenn sich das Material im Unternehmen befindet, wenn es nicht auch zugänglich ist.

Natürlich ist all diese Zeit-, Energie-, Geld- und Materialverschwendung mit der richtigen Voraussicht vermeidbar. Da der Materialdurchsatz mit den neuen Maschinenstunden zunimmt, gibt es zwei logische Möglichkeiten: die Gebäudefläche zu vergrößern oder die Lagerdichte sowohl vor- als auch nachgelagert zu verbessern.

Die zweite Option besteht darin, die Lager- und Materialhandhabungsmethoden zu verbessern, sodass auf derselben Fläche, die zuvor für die Materiallagerung vorgesehen war, das Zwei- bis Dreifache der aktuellen Kapazität effizient gelagert werden kann und gleichzeitig die Zugänglichkeit und Sicherheit verbessert werden. Mit neuen hochdichten Speichersystemen zur Reduzierung des Lagerbestands des Unternehmens können sich Geschäftsmodelle ändern und wichtige Entscheidungen getroffen werden.

Freier Raum bietet Eigentümern und Managern Optionen. Abhängig von der Situation entscheiden sie sich möglicherweise dafür, mehr Materialstärken und -qualitäten für schnelle Bestellungen vorrätig zu halten; Oder sie entscheiden sich dafür, den freigewordenen Raum mit Geräten zu füllen, die ihnen die Türen zu einem neuen Markt öffnen oder mehr Abläufe intern ermöglichen. Abhängig von der Arbeitsmischung und den Zielmärkten des Shops können Managementteams Entscheidungen treffen, um ihren Shop auf die nächste Stufe zu bringen, was ohne eine ordnungsgemäße Bestandsverwaltung viel schwieriger gewesen wäre.

Abbildung 1Im Zeitalter des Faserlasers sind die Tage für Holzpaletten und Kragarmregale begrenzt

Industrie- und Fertigungsingenieure wollen die Zykluszeiten einer Roboterschweißanwendung um 5 bis 10 Prozent verkürzen, aber was wäre, wenn sie die Materialrückholzeit um 60 bis 70 Prozent einsparen könnten?

Bei Rohblechen können herkömmliche Holzkufen mit Palettenregalen und Kragarmregalen das Materialvolumen des Faserlaser-Zeitalters nicht effizient aufnehmen, ohne die gesamte Fertigungshalle zu beanspruchen (sieheAbbildung 1).

Typischerweise werden Holzpaletten vor den Regalen gestapelt, Material wird beschädigt und das Material, das ein Bediener für den nächsten Auftrag benötigt, ist immer zu tief vergraben, als dass es rechtzeitig herausgeholt werden könnte, als dass der Laserstrahl eingeschaltet bleiben könnte. Darüber hinaus sind Holzpaletten dafür bekannt, dass sie splittern und brechen, was bei manchen Herstellern nach einem Palettenbrand sogar dazu führen kann, dass sie ihr gesamtes Unternehmen von Grund auf neu aufbauen müssen. Als letzten Salzstreuer auf die Wunde wirken sich der Zeit- und Geldaufwand für den Transport und die Entsorgung von Holzpaletten jeden Monat auf das Geschäftsergebnis des Unternehmens aus.

Um diese Regale zu ersetzen, könnte sich die Geschäftsleitung eines Ladens für die Installation eines automatisierten Lager- und Bereitstellungssystems entscheiden, um das Chaos bei den Rohbeständen einzudämmen, aber diese Systeme sind nicht die einzige Option. Bei einigen manuellen Systemen ist das Material innerhalb einer ähnlich kompakten Fläche manuell zugänglich. Sowohl automatisierte als auch manuelle High-Density-Systeme können wahrscheinlich zwischen 18 und 22 Materialbündel auf einer einzigen Stellfläche unterbringen, wobei jedes Bündel unabhängig zugänglich bleibt. Unabhängig davon, ob manuelle oder automatisierte Lagerungssysteme mit hoher Dichte in der Regel eine doppelte oder dreifache Dichte gegenüber herkömmlichen Regalen aufweisen, ist dies die perfekte Balance, wenn man bedenkt, dass Faserlaser jetzt zwei- bis dreimal schneller sind als die vorherigen Maschinen.

Unabhängig davon, ob eine Fertigungshalle heute mit einem QR-Code versehen ist oder nicht, sind sowohl automatisierte als auch manuelle Formen der Lagerung mit hoher Dichte hervorragende Werkzeuge zum Schutz von Materialzertifikaten, zur Aufrechterhaltung genauer Bogenzählungen und zur einfachen Verwaltung von First-In-First-Out-Spuren. Auch hier ist ein Großteil dieser Leichtigkeit auf das Prinzip zurückzuführen, dass alle Materialien jederzeit zugänglich und zentral verfügbar sind. Unabhängig davon, ob das Material QR-codiert, farbcodiert oder auf andere Weise gekennzeichnet ist, weiß jeder – Manager, Vorgesetzte, Planer, Läufer, Bediener – genau, wo sich jedes Material zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet und wie schnell darauf zugegriffen werden kann.

Während wir beginnen, das Faserzeitalter zu definieren und weiterzuentwickeln, entfernen sich immer mehr Unternehmen von Einweg-Holzpaletten und führen stattdessen bei ihren geschätzten Lieferanten Mehrwegsysteme für Rohplatten ein. Die Organisation von Mehrwegverpackungen hat ihre Grenzen, aber die branchenführenden Servicezentren arbeiten eng mit den Kunden zusammen, um ihnen unkonventionelle Alternativen zu bieten, die im Vergleich zur Konkurrenz Geld sparen und so starke und loyale Partnerschaften aufbauen (siehe).Figur 2).

Andere Branchen wenden dieses Mehrwegsystem bereits seit vielen Jahren an, und es ist an der Zeit, dass sich auch die Metallverarbeitungsindustrie diesem System anschließt. Betrachten Sie den Begriff „Milkrun“. Es handelt sich um einen umgangssprachlichen Begriff, der aus der Zeit stammt, als Milchkännchen per Hand an die Haustür eines Kunden geliefert wurden. Als der Milchmann die Milch ablieferte, holte er die leeren Krüge ab und brachte sie zurück zur Verarbeitungsanlage, wo sie wieder aufgefüllt wurden. Warum hinken die meisten Metallverarbeiter diesem Modell fast 100 Jahre hinterher?

Dadurch, dass das Material jedes Mal mit der gleichen Füllmenge eingeht, wird eine einheitliche Konsistenz gewährleistet. Einkäufer und Wirtschaftsingenieure können diese Konsistenz dann so anpassen, dass sie perfekt zu den internen Abläufen passt. Beispielsweise könnte ein Hersteller Material auf denselben Mehrweg-Stahlpaletten (heute Kartuschen oder Kassetten genannt) erhalten und es dann direkt in ein Lager mit hoher Dichte laden. Basierend auf den Prinzipien jedes einfachen Kanban-Systems lädt das Servicecenter gleichzeitig mit der Lieferung „Leergut“ auf seinen Anhänger und nimmt es zurück. Es ist so einfach und effektiv, dass es für Hersteller, die starke, loyale Beziehungen zu ihren Lieferanten haben, eine Selbstverständlichkeit ist.

Vor den Lasern gibt es viele einfache Erfolge, die enorme Unterschiede im Betrieb und letztendlich auch im Gewinn bewirken können. Aber Upstream ist nicht die einzige Möglichkeit. Auch im Downstream-Bereich gibt es zahlreiche Möglichkeiten.

Da die Hersteller jetzt über zwei- bis dreimal so viel Rohmaterial verfügen, steigt auch ihr Bestand an Rohmaterialien. Und wenn Rohlinge aus den Lasern kommen, müssen sie auf effiziente Weise aus dem Stapel genommen und in die Warteschlange für die Bremsen gestellt werden (sieheFigur 3).

Figur 2 Branchenführende Servicezentren arbeiten mit Top-Kunden zusammen, um die Effizienz beim Materialeingang zu verbessern. Auf der linken Seite befinden sich herkömmliche Holzpaletten, die verwaltet und entsorgt werden müssen. Das Mehrwegpolster auf der rechten Seite verhindert diese Verschwendung.

Auch hier nehmen herkömmliche Regale einfach zu viel Platz in Anspruch und lassen Teile verborgen liegen. Aber eine hochdichte Lagerung, ob automatisch oder manuell, ermöglicht es den Bedienern, ihre Hochgeschwindigkeits-Abkantpressen auf und ab zu bewegen. Das gleiche Konzept sollte auf den WIP angewendet werden, allerdings sind mehr Variablen zu berücksichtigen als beim Rohblech.

In einem Lohnfertiger können Hersteller entweder mit kleinen oder großen Zuschnitten in kleinen oder großen Mengen arbeiten, je nachdem, was das Verkaufsteam zu einem bestimmten Zeitpunkt gewinnen kann. Um den OEM-Anforderungen gerecht zu werden, produzieren Lohnfertiger möglicherweise einen Monat lang große Gehäuse und danach zwei Wochen lang kleine Halterungen. Jeder in der Lohnwerkstatt muss auf eine Vielzahl an Komponentenarbeiten vorbereitet sein.

Unabhängig von der Rohlingsgröße kann ein organisiertes und zugängliches Bereitstellungsregal für flache, lasergeschnittene Rohlinge dazu beitragen, die visuelle Verwaltung und den Prozessablauf zu verbessern. Wenn Teile für eine bestimmte Biegezelle am selben Ort bereitgestellt werden, ist die Arbeitsbelastung zu jedem Zeitpunkt deutlich sichtbar und die Bediener wissen immer, was als nächstes kommt. Dadurch können sie Setups gruppieren, da sie sehen können, welche Aufträge für den Tag anstehen.

Wenn Bediener eine Acht-Stunden-Schicht beginnen und an ihrer Bremse nur Teile im Wert von etwa vier Stunden sehen, können sie einen Manager alarmieren und rechtzeitig reagieren, anstatt in Panik zu geraten, wenn sie plötzlich merken, dass sie die Teile bilden letzte Charge von Teilen. Natürlich sind einige Unternehmen hinsichtlich der Terminplanung weitaus weiter fortgeschritten, aber im Grunde ist das visuelle Arbeitslastmanagement sehr effektiv.

Als allgemeiner Trend gilt, dass sich die Hersteller derzeit mehr auf den Upstream konzentrieren, da der Rohblechbestand einen sichtbaren Engpass und Schandfleck darstellt. Alle Anzeichen deuten darauf hin, dass immer mehr Hersteller, die diese Lagerung verbessern, die Erkenntnisse aus dem Plattenbestand übernehmen und die gleichen Prinzipien auf nachgelagerte Vorgänge anwenden werden.

Diese Prinzipien halten den Teilefluss aufrecht und erhöhen die Geschwindigkeit vom Empfangsdock bis zum Versanddock. Erhöhen Sie diese Geschwindigkeit, und Sie steigern tatsächlich die Kapazität, indem Sie mehr Produkte in kürzerer Zeit versenden – und so endlich die schwer fassbaren Gewinne sichtbar machen.

Jake Erschen ist Eigentümer von Lean Manufacturing Products Inc.

Figur 3 Ein Regal mit hoher Dichte lagert geschnittene Rohlinge, die zum Formen bereit sind. Einzelne Patronen werden von der Schneid- zur Formungsabteilung transportiert.