Studie zur digitalen Unterstützung im Shopfloor Management in der Raumfahrtindustrie

Im Rahmen unseres ESA BIC Projekts haben wir auf der Paris Space Week 2019 Unternehmen befragt, welche digitalen Funktionen und Lösungen sie bei ihrem täglichen Shopfloor Management unterstützen. Dabei hat uns das Ergebnis überrascht! Es sind vor allem die Mitarbeiter und ihre Qualifikationen, zu denen sich die Unternehmen mehr Unterstützung wünschen. Aber lest selbst! 

Wir als SFM Systems sind stolz, am ESA Business Inkubation Center in Darmstadt teilgenommen zu haben. Wir sammelten und analysierten Anforderungen an die Produktion im Bereich Raumfahrt (und Luftfahrt) und nutzten diese zur Verbesserung und Anpassung unseres digitalen Shopfloor Management Systems. 

Ziel ist und war es, die Stückkosten deutlich zu senken und die Produktivität im Weltraum zu steigern, um auf den Märkten von morgen wettbewerbsfähig zu bleiben. 

Hier zeigen wir die Ergebnisse unserer Studie: 

Tagesgeschäft in der Raumfahrtindustrie

Management Zusammenfassung

Diese Studie zum täglichen Management in der Raumfahrt- fertigung gibt Einblicke, wie digitale Funktionen und Lösungen dazu beitragen können, die Effektivität und Effizienz von Produktionsprozessen zu verbessern. Durchgeführt wurde die Studie auf der Paris Space Week 2019 mit etwa 20 Raumfahrtunternehmen. Die Teilnehmer wurden gebeten zu bewerten, wie Sie den Wert verschiedener Funktionen ranken.  

Insgesamt zeigt die Studie, dass das Management der Mitarbeiterqualifizierung im Shopfloor und die Gewinnung an Flexibilität durch Cloud-Softwaredienste wertvolle Funktionen für Raumfahrthersteller sind, während Live-Tracking von Key Performance Indikators (KPIs) in Bezug auf Projekte und verbesserte Shopfloor Kommunikation zwischen Ingenieuren und Produktion als weniger wichtig gewertet werden.  

Lese weiter, um mehr:

• über die Vorteile und Gründe des Einsatzes dieser Funktionen zu erfahren und  
• warum Raumfahrtunternehmer unterschiedlichsten Größen davon profitieren. 

Daten zu den Teilnehmern

Die Teilnehmer der Studie weisen alle weltraumbezogenen Backround auf – mehr als 50 % von ihnen sind OEMs. Die Verteilung von Teilnehmern in Bezug auf die Zahl der Beschäftigten zeigt, dass mehr als zwei Drittel der Befragten KMU sind.

Die Ergebnisse

Wir fragten die Teilnehmer, wie wertvoll sie bestimmte Aspekte des täglichen Betriebs einschätzen. 

Die folgende Abbildung zeigt das Ranking der Funktionen in absteigender Bedeutung: 

Basierend auf dieser Bewertung konzentriert sich die Studie auf die Merkmale A – K mit weiteren Details zu Beschreibungen der Features, sowie auf die Antworten der Teilnehmer. Da die Merkmale L und M so niedrig bewertet wurden, werden diese folgend vernachlässigt. 

Management der Mitarbeiterqualifikation: Größtes Problem in der Raumfahrt-Produktion

 A & B – Fehlende Mitarbeiter in Shopfloor-Meetings und  Schichtbesprechungen 

Für produzierende Unternehmen ist es wichtig, den Überblick darüber zu haben, wem die Arbeit gerade zugeordnet werden kann. Daher ist es entscheidend, den Überblick über das Fehlen von Mitarbeitern zu haben und die verfügbaren Arbeitskräfte so einzuplanen, dass ein Tagesablauf reibungslos verläuft. 

Wir haben die Teilnehmer der Studie gefragt, welche Features sie in einer täglichen Betriebssoftware gerne nutzen würden, um bei der Schichtplanung genügend Unterstützung zu erfahren. 

Die Ergebnisse zeigen, dass der Fokus auf der klassischen Informationsvermittlung zur Qualifizierung von Mitarbeitern und ihrem jeweiligen Qualifikationsniveau liegt. Die Ergebnisse zeigen die Chancen digitaler Tools, wie beispielsweise die automatisierte Verteilung der Mitarbeiter nach Qualifikation. Ein digitaler Hallen- plan, der die Live-Ergebnisse der Schichtplanung zeigt, wurde nicht so oft erwähnt. 

Cloud-Lösungen bringen mehr Flexibilität in den täglichen Betrieb

C – Cloud-Lösung für digitales Shopfloor Management 

Cloud-Lösungen bieten Flexibilität im Bereich der Anschaffungs-kosten. Bei der Einführung eines neuen IT-Systems bietet eine Cloud-Lösung von Natur aus Potential, eine bestehende Anwendung für Neukunden zu skalieren. Durch den Wegfall der Installation an einem Firmenstandort ist es einfacher, die Produktion an das System anzubinden. Auf der anderen Seite haben Cloud-Lösungen gewisse Einschränkungen, wenn es um die Anbindung vorhandener IT-Systeme in einem Unternehmen geht, wie z.B. bei der Wiederverwendung vorhandener Benutzerkonten.  

Letztendlich sieht die Mehrheit der Befragten die hohe Flexibilität und die geringen Einstiegshürden als Hauptgründe für eine Cloud-Lösung.  

Interessanterweise spielt die Unternehmensgröße hier keine Rolle. Die Gründe dafür können unterschiedlich sein: So profitieren beispielsweise kleine Unternehmen von niedrigen Einstiegskosten, während große Unternehmen die Einbindung ihrer eigenen IT-Abteilung in die operative Aufgabe der Systemeinführung etablieren können und so das Softwaresystem nicht extern warten lassen müssen. 

Die digitale Visualisierung von Wartungsaktivitäten hilft täglich Auftragsplanung

D – Digitaler Wartungsplan

Als besonders wertvoll bewerteten die Teilnehmer das Merkmal eines digitalen Wartungsplans (4,26/ 5 Punkte).

In der Raumfahrt-Fertigung ist die Zuverlässigkeit der Geräte wichtig für die termingerechte Auftragserfüllung. Daher wurden die Teilnehmer gefragt, welche Vorteile sie sich von einem digitalen Wartungsplan erhoffen. Die meisten von ihnen haben den Überblick über geplante Instandhaltungsaktivitäten als wichtigsten Aspekt hervorgehoben.

Das Wissen, wann welche Maschine (nicht) betriebsbereit ist, scheint enorm wichtig zu sein – etwas wichtiger als zu sehen welche Maschine wieder einsatzbereit ist.

Die effiziente Verwaltung der ECSS-Dokumentation kann ein Game Changer für die Produktionseffizienz sein

E – Digitale Unterstützung mit (ECSS) Dokumentation

Kontinuierliche Dokumentationen, insbesondere im Anschluss an die European Cooperation for Space Standardisierungsnormen (ECSS), spielen bei der Produktion für den Markt der Europäischen Raumfahrt eine große Rolle. Die Teilnehmer haben die digitale Unterstützung für den täglichen Betrieb durch Reportings mit 4 Punkten für als wertvoll bewertet. Deshalb haben wir sie gefragt, welche Vorteile es hat die Dokumentation digital zu pflegen.

Der meistgenannte Vorteil ist die einfache Pflege der (Dokumentations-) Daten. Produzierende Unternehmen dieser Branche beschweren sich vermehrt, dass die ECSS-Dokumentation ab dem Zeitpunkt der Einreichung zu viel Zeit in Anspruch nehme und Liefertermine dadurch gefährdet würden. Dies gilt jedoch für Unternehmen mit mehr als 50 Mitarbeiter, während kleinere Unternehmen (< 50 Mitarbeiter) Dokumente leichter und schneller finden.

Der Vorteil der Zeitersparnis, sowie der Rückverfolgbarkeit und Wartungszeiten wurden ebenfalls erwähnt.

Die Vorteile der digitalen Visualisierung von Produktionszielen

F – Verfolgen Sie Ziele auf digital visualisierten Tafeln

Gesetzte und visualisierte Ziele helfen bei der Tagesplanung und steigern die Motivation (Visuelles Management). Sind die Ziele jedoch nicht statisch, sondern von Tag zu Tag unterschiedlich, kann die Aktualisierung dieser zu einer großen Hürde werden. Mit der digitalen Visualisierung im Rahmen des visuellen Managements kann dieser Aufwand leicht minimiert werden!

Die Teilnehmer bewerteten den Nutzen einer frühzeitigen Erkennung von Abweichungen, einer besseren Übersicht für Management und Mitarbeiter, sowie eine Zeitersparnis gleich hoch. Während vor allem kleinere Unternehmen den größten Nutzen im Überblick über Management und Arbeitnehmer sehen, setzen mittelständische Unternehmen vermehrt auf Abweichungserkennung und Zeitersparnis.

Kleine und große Raumfahrtunternehmen suchen

Integration von Datenanalysen

Da in den Betrieben immer mehr Daten erzeugt werden, gewinnt die Datenanalyse zunehmend an Bedeutung. Der erste Schritt zur Einrichtung der Datenanalyse in der Produktion besteht darin zu wissen, welches die wichtigsten Informationen sind.

Da der Umgang mit Problemen eine wichtige Rolle im täglichen Betrieb spielt, haben wir die Teilnehmer gefragt, welche problemlösungsbezogenen Analysen für sie am Wichtigsten sind. Insgesamt wurden die Antworten als ziemlich ähnlich relevant eingestuft, wobei es Unterschiede in der Bewertung gibt – abhängig von den Unternehmensgrößen.

Während kleinere und größere Unternehmen Einblicke in die Ursachen von Problemen bevorzugen, legen mittelständische Unternehmen mehr Wert auf das Auftreten von Problemen und auf die Problemlösung selbst.

Die wichtigsten Leistungskennzahlen, die es zu verfolgen gilt

Raumfahrtfertigung

H & I & K – Tracking von Key Performance Indicators, Messung der Produktionsleistung und Visualisierung

Die Verfolgung von KPIs (Reporting Kennzahlen) zur Messung der Produktionsleistung ist seit jeher ein wichtiger Bestandteil des täglichen Betriebes. Obwohl die Messung von KPIs in der Projekt- und Prototypumgebung des Raumfahrtsektors keine leichte Aufgabe ist, ist es dennoch wichtig, die Qualität, den Output und die Versandzuverlässigkeit zu verfolgen.

Auf die Frage, welche KPIs sie verfolgen – oder gerne verfolgen würden – steht die Qualität an erster Stelle – unabhängig von der Unternehmensgröße. Erwähnenswert ist die hohe Bedeutung der Maschinen-/Ausrüstungsverfügbarkeit für kleinere Unternehmen (weniger als 50 Mitarbeiter), während größere Unternehmen mehr Wert auf Leistung, Sicherheit und Versandzuverlässigkeit legen.

Fragt man nach dem Hauptgrund für die Messung der Produktionsleistung, so lautet die Antwort das Aufspüren von Abweichungen. Über alle Unternehmensgrößen hinweg wurde dies am häufigsten genannt.

Die Informationen über die Auftragserfüllung und der Soll-Ist-Vergleich werden nicht so hoch bewertet, was wahrscheinlich auf die raumfahrtspezifischen Produktionsarten (Prototypen und Projekte) zurückzuführen ist.

Auf die Frage nach den Vorteilen einer digitalen Visualisierung der Abweichungen wurde die Möglichkeit, Abweichungen sofort zu erkennen, am häufigsten genannt.

Mittelgroße Unternehmen (zwischen 50 und 250 Mitarbeitern) bewerten die Erkennung von Ursachen und Problemen gleichwertig mit der Möglichkeit, Fehler schneller zu erkennen, gleich hoch.

Digital unterstützte Problemlösung kann bei der Lösung von Problemen helfen

Schneller und einfacher die Ursache finden – Digital unterstützte Problemlösung

Betrachtet man die Bewertung der Funktionen, so gehört die digital unterstützte Problemlösung nicht zu den am besten bewerteten Funktionen (3,89%) – unterschätzt sie sollte jedoch auch nicht werden. Im Allgemeinen wird die Problemlösung eingesetzt, um Probleme an der Wurzel zu packen und zu verhindern, dass sie sich wiederholen – was langfristig Kosten spart.

Eine digital unterstützte Problemlösung hat den Vorteil einer schnelleren Problemlösung und einer einfacheren Suche nach der Grundursache eines Problems.

Weitere Vorteile eines digitalen Problemlösungsprozesses sind unter anderem Prozesse, wie beispielsweise die Möglichkeit, Simulationsmodelle zu nutzen, um Fehler zu finden oder vorherzusagen.

4. Fazit

Aus der Perspektive einer schlanken Produktion gilt es noch viele Prozesse zu verbessern, wenn es um die Organisation täglicher Abläufe in der Raumfahrtproduktion geht.

Das Umfeld der Projekt- und Prototypenfertigung macht die Standardisierungen schwierig, langwierig und erschwert somit das Management von Abweichungen.

Allerdings können sich intelligente Anwendungsprogramme an die spezifischen Bedürfnisse der Raumfahrtindustrie anpassen und dazu beitragen, die Prozesse effektiver und effizienter zu gestalten.

Diese Studie über die täglichen Abläufe in der Raumfahrtindustrie hatte zum Ziel, Anwendungen und Lösungen zu identifizieren, um Führungskräfte und Mitarbeitern bei ihren täglichen Aufgaben zu unterstützen.

Was wir gelernt haben:

• Das (visuelle) Management der Mitarbeiterqualifikation auf Werkstattebene ist ein wichtiges Thema in der Raumfahrt
• Cloud-Lösungen bringen mehr Flexibilität in den Arbeitsalltag
• Die digitale Visualisierung von Wartungsaktivitäten hilft bei der Planung der täglichen Aufträge und reduziert Maschinenstillstandzeiten
• Um die Produktionseffizienz auf die nächste Stufe zu heben, müssen die Dokumentationsfragen (insbesondere ECSS) intelligenter, d.h. digital gehandhabt werden
• Die Vorteile der digitalen Visualisierung von Produktionszielen
• Kleine und große Fertigungsunternehmen suchen nach Einblicken in die Ursachen von Problemen
• Qualität und Output sind die wichtigsten Produktionskennzahlen in der Raumfahrtindustrie
• Ein digital unterstützter Problemlösungsprozess hilft bei der Verkürzung der Problemlösungszeit

Am Ende der Studie zeigt sich, dass die beiden wichtigsten Funktionen für Unternehmen der Raumfahrtindustrie folgende sind:

• Qualifizierung der Mitarbeiter in der Produktion und
• Flexibilität durch Cloud-Software Dienstleistungen