KI-basierte Optimierung in der Produktion
Branche: Nutzfahrzeug OEM | Zeitraum: 1 Jahr | Teamgröße: 4 Berater:innen
In diesem Pilotprojekt für unseren Kunden aus dem Automobilsektor stand Ventum Consulting vor der Herausforderung, die Effizienz einer Produktionslinie durch den Einsatz von Data Analytics & Künstlicher Intelligenz zu verbessern. Zu diesem Zweck konnten wir die Engpässe in den Abläufen identifizieren und mithilfe einer datengetriebenen Simulation aufzeigen, wie die Auslastung der Anlagen signifikant gesteigert werden kann.
Durch die Nutzung von Echtzeitdaten in Verbindung mit einer KI-unterstützen Simulation haben wir so die Voraussetzung für eine dynamische Anpassung der Produktionsabläufe geschaffen. Diese wird so den komplexen Anforderungen des individuellen Produktionsprogramms gerecht und stellt gleichzeitig eine möglichst hohe Auslastung der Anlagen sicher.
Die Challenge:
- Identifikation von Produktionsengpässen: Voraussetzung für eine Effizienzsteigerung ist die saubere Identifikation der bestehenden Engpässe im Rahmen einer Prozessanalyse. Dies ist komplex, da die Engpässe neben den Anlagen selbst auch vom Produktionsprogramm sowie weiteren Faktoren abhängen können. Zudem bestimmt die vorhandene Datenqualität maßgeblich die Analysemöglichkeiten.
- Erhöhung des Volumens durch optimierte Maschinenbeschickung: Nach der Identifikation der Engpässe bedarf es einer Optimierung der Problemstellen. Dies erfordert ein tiefgreifendes Verständnis der Abläufe, eine präzise Abstimmung der Produktionsanlagen, die Anpassung an Echtzeit-Datenströme und die Fähigkeit, schnell auf Veränderungen reagieren zu können.
- Nutzung von Live-Daten in der Optimierung: Zur Optimierung der Produktionsabläufe ist die Verknüpfung von Live-Daten zur Berechnung von Echtzeit-Entscheidungshilfen zwingend erforderlich. Die erforderlichen Daten aus den entsprechenden Systemen zu streamen kann eine Herausforderung darstellen.
- Integration eines verteilten Entwicklungsmodells unter Einbeziehung von Offshore-Teams: Die Koordination über verschiedene Zeitzonen und Kulturen hinweg erschwert die Kommunikation und das Projektmanagement.
Die Success Journey:
- Identifikation von Engpässen: Durch Analyse der Ist-Situation in der Produktionsanlage wurden gezielt kritische Bereiche identifiziert, um Prozesse zu verbessern und damit Auslastung der Anlagen und das Produktionsvolumen zu erhöhen. Dazu haben wir vor Ort eine Prozessaufnahme und -analyse durchgeführt, um ein tiefgreifendes Verständnis der Abläufe sicherzustellen. Unser iteratives Vorgehen sicherte jederzeit ein gemeinsames Verständnis aller Stakeholder ab.
- Datenbasierter Lösungsweg für mehr Output: Zur Optimierung der Engpässe haben wir ein Steigerungspotenzial der Anlagenauslastung und des Produktionsvolumens nachgewiesen. Dies geschah unter Einsatz von Datenanalyse, KI und mathematischer Optimierung. Der Hebel war in diesem Fall die Optimierung der Beschickung einer der Produktionsanlagen.
- Abwägung verschiedener Lösungsansätze: Neben der Entwicklung einer eigenen, KI-basierten Lösung zur Beschickungsoptimierung, haben wir mehrere bestehende Lösungen und Anbieter evaluiert. Letztendlich fiel aufgrund der Komplexität die Entscheidung zur Eigenentwicklung.
- Echtzeit-Entscheidungshilfen aus Produktionsdaten: Mithilfe von KI-basierter Simulation und unter Einbindung von Echtzeitdaten der Produktion haben wir eine Echtzeit-Entscheidungshilfe entwickelt. Diese greift auf Produktionsdaten aus dem Anlagennetzwerk und der Cloud zurück, um maßgeschneiderte Anpassungen der Abläufe zu generieren.
- Umsetzung mit globaler Entwicklung: Trotz Herausforderungen in der verteilten Teamarbeit wurde durch die Integration eines Offshore-Teams die Projektumsetzung sowohl kosteneffizient als auch den fachlichen Anforderungen gerecht umgesetzt.
Der Impact at Launch:
- Steigerung des Outputs um mehr als 5 %: Die von uns entwickelte Lösung kann dank des KI-basierten Optimierungsansatzes das Produktionsvolumen um über 5% steigern. Damit bietet sie eine kostengünstige Alternative zu Eingriffen in die Produktionsabläufe mit vergleichbarem Effekt.
- Steigerung des Outputs in kritischen Situationen um etwa 8 %: Durch unser tiefes Verständnis der kritischen Produktionsprozesse und die Fähigkeit, effektive Lösungen zu implementieren, erzielen wir Höchstwerte von 8% Output-Steigerung besonders in kritischen Situationen (wie bspw. eine besonders hohe Auslastung).
- Entwicklung der Mitarbeitenden des Kunden: Unsere Berater:innen haben sehr eng mit den Mitarbeitenden des Kunden zusammengearbeitet. Dadurch konnten wir neben den Ergebnissen im Produktionsvolumen auch einen Knowhow-Transfer anstoßen und so die nachhaltige Implementierung des Projekts beim Kunden sicherstellen.
Was ist Ihr nächstes Projekt?
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Autor
Lucas Baumann
Senior Consutant bei Ventum Consulting und Teammitglied in diesem Projekt
