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Simulation

Zu lange Durchlaufzeiten, zu wenig Platz? Wir finden gemeinsam die optimale Lösung!

Gestalten und Optimieren Sie die Produktion für die Zukunft und das nicht morgen!

Warum eine Simulation?

Unternehmen stehen heutzutage kontinuierlich vor Herausforderungen, hervorgerufen durch stetige Technologie-Entwicklungen, veränderliche Märkte/Forecasts und wachsender Konkurrenz. Wäre es nicht effizient und nachhaltig, wenn die notwendigen Entwicklungsschritte vorab und einfach in einer virtuellen Produktion geplant, getestet und optimiert werden könnten? Wir haben genau das richtige Werkzeug für diese Aufgabe, den SimManager!

Was kann der SimManager? Statt vieler Worte lassen wir lieber ein paar Zahlen eines Simulations-Beispiels für sich sprechen:

Ausgangssituation

  • ca. 700 Produkte mit 2550 Halbzeugen
  • ca. 340 Arbeitsplätzen auf 6 Fertigungsebenen
  • ca. 47.000 Einzel-Arbeitsschritte
  • Fertigungskapazität ca. 450 Mio. Produkte/Jahr

Prozessierte Datenmengen

  • Simulation mit 49 automatisch erstellten Varianten:
  • Server-Rechenzeit ca. 5h, 3.8 GB Rohdaten
  • ca. 68 Mio. Ergebnisgrößen, zusammengefasst zu 325 Kennzahlen
  • Ausgedruckt: 2.116.800 Seiten bzw. 4234 Ordner bzw. 169,3t

Aufgedeckte Optimierungs-potentiale

  • Optimierung Fertigungslayout über verschiedene Szenarien
  • Transportzeit -60%
  • Gesamtwegstrecke -55.000 km/Jahr
  • Transport-Arbeitsaufwand -1500 Mann-Tage/Jahr
  • mittlere Durchlaufzeit über alle Produkte -9 Tage

Anwendungs- gebiete

Grundsätzlich kann eine Simulation alle Bereiche der Produktions- und Dienstleistungskette in Ihrem Unternehmen darstellen, analysieren und optimieren. Der SimManager kann seine Stärken jedoch insbesondere bei komplexen, netzwerkartigen Fertigungsstrukturen mit einer Vielzahl an Arbeitschritten, Ressourcen und Produkten ausspielen.

Automotive
Chemie / Pharma
Hightech / Elektro
"Ob die Fabrik Lebkuchen produziert, Autos montiert oder Halbleitersubstrate fertigt, der SimManager hilft Wertpotentiale zu identifizieren und Verbesserungen zielstrebig zu erreichen." Mike Fritzsche, CEO NanoQuarzWafer GmbH

Zur Simulation von Prozessen und Abläufen nutzt der SimManager individuell anpassbare Modelle, welche beispielsweise komplette Anlagen mit Bediener-Interaktionen aber auch Lagerplätze, Transportvorgänge und Inspektionsaufgaben repräsentieren können. Durch diesen Ansatz wird der SimManager flexibel und universell einsetzbar und kann in jeder Branche Einsparpotentiale entdecken.

Was kann der SimManager?

Während Process-Mining oder ähnliche Ansätze den Fokus auf die Analyse von durchgeführten, vergangenen Prozessen legen, erlaubt die Simulation einen Blick in die Zukunft.
Die reale Fertigungslinie wird hierfür in ein virtuelles Simulations-Modell überführt, welches alle relevanten Teilschritte der Fertigungskette abbildet. Das Modell verhält sich jetzt wie die reale Fertigungslinie, nur das Veränderungen schnell, in einer großer Variationsbreite und ohne Investitionen getestet und optimiert werden können.

Der SimManager unterstützt Sie bei allen notwendigen Schritten der Simulation, angefangen beim Daten-Import aus MES und ERP-Systemen, über die Verwaltung und Erstellung von unterschiedlichen Szenarien und Variationen aber auch der Analyse und Interpretation der Simulations-Ergebnisse. Da für jedes Unternehmen die Priotitäten und Wege zum Erreichen gesteckter Optimierungsziele variieren, kann der SimManager neben universellen Standard-Auswertungen auch speziell auf Ihre Aufgabenstellung zugeschnittene Reports erstellen. Zudem beraten wir Sie gerne mit Vorschlägen und Ableitung von Phasen zum Erreichen Ihrer Ziele.


1. Daten-Import
Nutzung von vorhandenen Datenquellen wie MES, ERP und Excel-Listen
kontextbezogene Aufteilung der Rohdaten in Sim-Module (z.B. Layouts, Arbeitspläne, Aufträge)

2. Szenarien
Zusammenstellung verschiedener Sim-Module zu einem Simulations-Szenario
modulare Datenansatz ermöglicht einfache Kombination (z.B. Layout 2018 + Forecast 2019 + Schichtsystem 24/7)

3. Simulation
extrem schneller Simulationskern mit Multicore-Unterstützung
Wegfindungsalgorithmus zw. den Anlagen
automatisierte Variation von Szenarien (z.B. -5 ... +5 Bediener)

4. Auswertung
Komprimierung der Ergebnisse auf kompakte Kennzahlen (z.B. min/max/mittlere Durchlaufzeit)
Standard-Reports, erweiterbar
sortierbare Listen zur schnellen Identifikation von Engpässen

Das alles findet in einer modernen übersichtlichen Programm-Oberfläche, ohne Installation und individuell an Ihre Bedürfnisse anpassbar statt. Auswertungen und Änderungen der Daten können bequem in der gewohnten Excel-Umgebung durchgeführt werden.
Häufige wiederkehrende Fragestellungen wie beispielsweise die Veränderungen von Forecasts, Anlagenkapazitäten, Fertigungslayouts, Personalbedarf, Schichtsystemen, Lagerbeständen können so in Minuten zusammengestellt und anhand von Simulationen miteinander verglichen werden.

Stärken des SimManager

Die Pflege, Überwachung und Steuerung von Fertigungsabläufen findet in der Regel in MES und ERP-Systemen (z.B. SAP) statt. Häufig sind diese großen Systeme aber zu starr, um schnell Variationen mit kleinen Änderungen zu erstellen und zu testen.

Beim SimManager haben wir das Datenkonzept daher genau auf diese Situation abgestimmt. Wir nutzen die aktuellsten Daten aus MES/ERP-Systemen und bieten durch die Umwandlung dieser Daten in SimModule dem Anwender eine einfache Excel-Format-Lösung zur Änderungen von Arbeitsplänen, Anlagen, Bedienergruppen, Schichtsystemen, Feiertagen/Betriebsferien, etc. an.

Dieser modulare Ansatz hat auch den Vorteil, dass das Produktivsystem nicht mit unzähligen Test-Varianten belastet wird, welche den Überblick erschweren und die Verwechslungsgefahr von Produktiv- und Test-Daten erhöhen. Die kontextbezogene Aufteilung der Daten in verschiedene SimModule erlaubt zudem eine einfache Kombination verschiedenster Datensätze (z.B. Layout 2018 und Auftragsbestand 2019) zu neuen Varianten mit nur wenigen Mausklicks.

Die integrierte Datenvalidierung hilft Ihnen angefangen bei Tippfehlern in der manuellen Pflege bis hin zur Plausibilitätsprüfung Ihrer Stammdaten in externen Systemen (z.B. MES/ERP).

Fertigungslayouts sind ein zentrales Element für den Optimierungsprozess einer Fertigung. Häufig werden diese bei der Neuplanung von Gebäuden in CAD-Systemen konstruiert und aufwändig gepflegt. Der Versionsstand kann aber häufig nicht mit den schnell wachsenden Veränderungen in der Produktion und Auftragsplanung mithalten.

Im SimManager ist die Layouterstellung und -pflege daher für die tägliche Arbeit konzipiert, so dass Sie einfach bei Veränderungen im Forecast oder Arbeitsplänen diese gleich im Layout prüfen können. Sie können Anlagen mittels Drag&Drop verschieben, Kopien von bestehenden Anlagen als Platzhalter für zukünftige Anlagen erstellen und die Kollisionserkennung hilft Ihnen hierbei den Überblick zu behalten. Mit dem integrierten Wegfindungsalgorithmus über verschiedene Gebäudeabschnitte, Stockwerke und Außenstellen hinweg ist die Transportzeitmatrix immer aktuell, so dass Entscheidung über notwendige Änderunge im Fertigungslayout anhand von validen Kennzahlen getroffen werden können.

Der leistungstarke Simulationskern arbeitet nach dem Prinzip einer ereignisorientierten Simulation (DES) und kann daher auch komplexe Fertigungssysteme über sehr große Zeiträume effizient simulieren. Der universelle Aufbau erlaubt es sowohl vorgefertigte Objekte zur einfachen Abbildung von Standardprozessen einzusetzen, aber auch die Erweiterung um spezielle Modelle, welche kundenspezifische Vorgänge exakt abbilden können.

Die erzeugten Reports fassen die umfangreichen Ergebnisse, mit teilweise Millionen Einzeldaten, aus den Simulationsdurchläufen in markanten, aussagefähigen Kennzahlen zusammen. Ausgehend von Standard-Reports, welche meist eine tabellarische Darstellung mit entsprechenden Filter-Werkzeugen kombinieren, können auch kundenspezifische Dashboards für unterschiedliche Abteilungen und Aufgabenstellungen erzeugt werden.

Das optimale Ergebnis ist für jeden Kunden unterschiedlich, je nachdem welche Prioritäten und Randbedingungen gesetzt wurden. Der SimManager unterstützt Sie daher in der Analyse von Schwachstellen Ihrer Produktionskette anhand von Kennzahlen und Grafiken aus den Reports. Zusammen mit Ihrem Wissen über die eigene Fertigungsabläufe, Strukturen und Zielsetzungen können so schnell Optimierungsansätze gefunden und neue Simulations-Szenarien abgeleitet werden. Eine erneute Simulation mit den getroffenen Veränderungen kann so die Optimierungsmaßnahme validieren und den gesamten Optimierungsprozess nachvollziehbar dokumentieren.

Der SimManager lässt sich zudem problemlos mit neuen Funktionalitäten erweitern und kann somit genau auf Ihre täglichen Herausforderungen anpasst werden.

Projektbeispiele


Simulation Fertigungssteuerung

Der SIM Manger unterstützt die Fertigungssteuerung bei der Auftragsabwicklung und bei der Bestimmung der optimalen Fertigungsstrategie.

Der SIM Manger findet Einsatz bei der Fertigungssteuerung, welcher es ermöglicht entsprechende Fertigungsszenarien zur Grob- als auch Feinplanung der Produktion vorwärtsgerichtet zu simulieren. Der SIM-Manager wurde hierbei speziell auf die Anforderungen des Kunden angepasst, und ermöglicht verschiedene kundenspezifische Auswertemöglichkeiten zur optimalen Fertigungssteuerung. Die Generierung der Ausgangsdaten für die Simulationsszenarien erfolgt über SAP und das vorhandene MES.

Die Herausforderungen lag bei diesem Projekt in der enormen Datenmenge, der Komplexität der netzartigen Fertigungsstrukturen sowie den langen betrachteten Zeiträume von Wochen bis zu mehreren Jahren. Um diese Datenmengen zu bewältigen mussten tiefgreifenden Optimierungen im Simulationskern vorgenommen werden, um dessen Leistungsfähigkeit signifikant zu steigern. Erst duch diese Verbesserungen wurde es auch möglich, automatisch erstellte Variationen einer Simulation (z.B. verschiedene Personalschlüssel je Abteilung, Produktmix je Woche) parallel zu simulieren und in kürzester Zeit eine optimale Lösung zu finden.


Simulation Anlagenkonfiguration

Simulation von Anlagenkonfiguration für den modernen Maschinenbau

Diese in Zusammenarbeit mit dem Kunden entwickelte Anlagenkonfiguration-Simulation ermöglicht es verschiedene Anlagenkonzepte hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit (z.B. Durchsatz pro Stunde, Bauraumaufteilung) zu beurteilen.

Der SIM-Manager basiert hierbei auf einer Standard-Applikation der Fa. PAS Ing., welche hinsichtlich Modellerstellung und Auswertung an die Kunden-Anforderungen angepasst wurde. Der SIM Manager verwaltet die Grunddaten (z.B. Prozessparameter, Prozessabfolgen, Anlagenkomponenten). Daraus werden verschiedene Szenarien aus den Grunddaten abgeleitet, um mögliche Anlagenkonzepte zu simulieren und auszuwerten.
Mit der hohe Flexibilität der Software und der Datenstruktur, können verschiedene Anlagen/Prozesse eigenständig simuliert werden, d.h. die Auswertung der Simulationsergebnisse kann pro Szenario anhand: definierter Kenngrößen (z.B. prozentualer Anteil für Status Standby, Simulationsdauer für prozessierte Menge, etc.), schrittweiser Darstellung der zeitlichen Abläufe (Zustandsänderungen) und Bestimmung des Durchsatzes von Fertigungs-Anlagen erfolgen.


Kennzahlen-Dashboard

Kennzahlen-Dashboard für die simulierte Fertigung

Die bei der Simulation anfallenden Ergebnisse können sehr schnell zu einer unüberschaubaren Datenmenge ansteigen. Um bei diesen Mengen nicht den Überblick zu verlieren und schnell die relevanten Kennzahlen einer Simulation auf einen Blick zu erfassen, haben wir eine zusätzliche kundenindividuelle Dashboard-Darstellung zu den Einzelergebnissen hinzugefügt. Somit können Effektivitätsbetrachtungen, Bottleneck-Analysen, Auslastungsbetrachtungen und Optimierungen des Materialflusses über verschiedene Simulationen schnell miteinander verglichen werden.

Leistungen und Lizenzmodelle

Mit dem SimManager und unserer Beratung können Sie komplizierte Fragestellungen zielgerichtet und effizient lösen, um z.B. Fertigungsflächen zu optimieren, Engpässe zu vermeiden, effizienter auf Maschinenausfallzeiten zu reagieren, Leerlaufzeit der Ressourcen zu reduzieren und Lagerbestände in der Produktion abzubauen. Wir unterstützen Sie sowohl bei der Identifizierung von Problemen in Ihrer Produktion, als auch bei der Ermittlung der effizientesten Lösung.

So unterschiedliche wie die Simulations-Projekte sind, so flexibel sind unsere Lizenzmodelle und Leistungen.

SIM A

Projekt- und Simulationsstunde
ab 105 €/h [1]
vollständig aufwandsbasierte Abrechnung je angefallene Stunde
keine Vertragslaufzeit
keine garantierten Simulationszeiten, Wartezeit max. 24h [2]
ab 105 €/Monat

SIM L

Projekt- und Simulationsstunde
ab 85 €/h [1]
inkl. 25 h/Monat für Projektarbeit,
inkl. 75 h/Monat für Simulationen
monatlich kündbar
garantierte Simulationen zw. 18:00 – 08:00 Uhr, Wartezeit max. 8h [2]
ab 3.500 €/Monat

SIM XL

Projekt- und Simulationsstunde
ab 65 €/h [1]
inkl. 50 h/Monat für Projektarbeit,
inkl. 150 h/Monat für Simulationen
Jahres-Vertrag
(3 Monate Kündigungsfrist)
garantierte Simulationen zw. 08:00 – 18:00 Uhr, Wartezeit max. 1h [2]
ab 6.500 €/Monat
  • [1] Projektstunden werden für die einmalige Modellerstellung, Pflege des Lastenheft sowie generellen Anpassungen benötigt. Die Simulationsstunden entsprechende der kummulierten Rechenzeit der Simulationen. Jeder weiterer Aufwand wird mit dem angegeben Stundenpreise berechnet. Ein Übertrag von nicht genutzten Stunden in den Folgemonat ist nicht vorgesehen.
  • [2] Simulationen werden priorisiert nach dem abgeschlossenen Lizenzmodell auf den Servern bearbeitet. Die angebenen Wartezeiten gelten für den Startzeitpunkt der Simulations-Berechnung. Die Ergebnisse werden nach der Fertigstellung der Berechnung und der Report-Erzeugung automatisch versendet.

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