Welche Herausforderungen galt es zu lösen und welcher konkrete Nutzen ergab sich?

Um Produkte kundenindividuell produzieren zu können, müssen Unternehmen ständig dynamischer, wandlungsfähiger und kundenorientierter werden. Dies verlangt nach höchster Flexibilität – sowohl von Seiten der technischen Einrichtungen als auch des eingesetzten Personals. Für eine schlanke Produktion am Puls des Kunden muss der flexible Personaleinsatz möglichst echtzeitnah gesteuert werden. In der Praxis erfolgt das meist noch manuell und damit extrem aufwändig und ineffizient: Teamleiter und Schichtführer koordinieren die An- und Abwesenheitszeiten der Beschäftigten. Hierfür kommunizieren sie täglich mit ihren Arbeitskräften, den Personalbetreuern, weiteren Teamleitern, Zeitarbeitsfirmen – in der Regel mündlich, selten und bei genug Vorlaufzeit per E-Mail.
Im Forschungsprojekt KapaflexCy entwickelte das Fraunhofer IAO zusammen mit BorgWarner, Bruker Optik, dem Flughafen Stuttgart, dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement, Introbest, Kaba, SAP und Trebing & Himstedt daher eine selbstorganisierte Kapazitätssteuerung.

Wie lässt sich der Industrie 4.0-Lösungsansatz beschreiben?

Mit der Industrie 4.0-Technologie können Unternehmen ihre Produktionskapazitäten unter direkter Beteiligung der ausführenden Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter hochflexibel, kurzfristig und unternehmensübergreifend steuern. Selbst bei schwankender Auftragslage und unbeständigen Märkten können Unternehmen schneller reagieren, unproduktive Zeiten vermeiden und den Aufwand für die Kapazitätssteuerung reduzieren. Die Beschäftigten erleben eine transparente Personaleinsatzplanung und stimmen ihre Einsatzzeiten untereinander ab. Der Ausgleich zwischen Arbeit, Familie und Freizeit wird optimiert – die Motivation gesteigert. Das Projekt zeigt neue Formen der Kapazitätsflexibilität durch den Einsatz von Echtzeit-CPS-Daten, Mobilgeräten und Web 2.0-Technologien anwendungsnah auf. Dadurch wird die Grundlage für neue Produkte und Dienstleistungen im Wachstumsmarkt kurzfristig flexibler Personaleinsatzplanung geschaffen.

Was konnte erreicht werden?

BorgWarner ist eines von drei Unternehmen, bei dem KapaflexCy im Zuge eines Piloteinsatzes erprobt wurde. Im Rahmen einer festlichen Verleihung erhielt das Unternehmen am 2. Dezember 2014 in Amberg einen Sonderpreis beim Industrie 4.0 Award für seine neue Software zur Optimierung der Personaleinsatzplanung. „BorgWarner optimiert fortlaufend seine Prozesse. Das neue Tool erlaubt unseren Mitarbeitern, kurzfristige Schichtbelegungen unter Verwendung von in Echtzeit verfügbaren Informationen und mobilen Geräten selbst zu organisieren. Dank der Integration dieser innovativen Softwarelösung sind wir in der Lage, schnell und flexibel auf eine sich ändernde Kundennachfrage zu reagieren“, so Brady Ericson, Präsident und General Manager, BorgWarner Emissions Systems.

Mit welchen Maßnahmen wurde die Lösung erreicht?

Die heute üblichen vertikalen Anweisungskaskaden „von oben nach unten“ werden ersetzt durch horizontale Entscheidungen in und zwischen Arbeitsgruppen. Ermöglicht wird das durch den konsequenten Einsatz von Mobilgeräten und die Durchdringung der Produktion mit cyber-physikalischen Systemen (CPS). Sie liefern in Echtzeit Informationen über das Produktionsumfeld, lernen typische Anforderungssituationen sowie die dazu passenden Kapazitätsprofile und kombinieren diese mit Kommunikationsfunktionen für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Im Forschungsprojekt werden dazu die Flexibilitätsbedarfe und das Kommunikationsverhalten für die Produktion analysiert.
Darauf aufbauend wird ein CPS-Werkzeug entwickelt, das Beschäftigten eine Plattform zur Kapazitätsabstimmung bietet. Mit dem Werkzeug können die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ihren Einsatz selbstverantwortlich dem benötigten Bedarf anpassen. Hierfür werden Methoden zur Kapazitätsbewertung, Einsatzgenerierung und mobilen Einsatzabstimmung konzipiert und prototypisch realisiert. Das neuartige Verfahren wird in drei Piloteinsätzen evaluiert.