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Mit Planung und Transparenz zu einer optimierten digitalen Produktion der in der Pharma-, Medizintechnik- und Kosmetikindustrie

Steigerung der Linienproduktivität in Echtzeit, digitale Betriebsdatenerfassung (BDE) oder eine effiziente und fehlerfreie Produktionsplanung – der Weg zur digitalen Produktion ist für die Pharma-, Medizintechnik- und Kosmetikindustrie mit besonderen Herausforderungen verknüpft. Die Pharmaindustrie gehört zu den Branchen mit den höchsten regulatorischen Anforderungen.
Bei der Produktion von Wirkstoffen wird nichts dem Zufall überlassen. Kleinste Abweichungen im Produktionsprozess, Verunreinigungen in der anschließenden Verpackung oder eine falsche Auszeichnung bei der Etikettierung können das Produkt unbrauchbar machen. Deshalb gelten in der Pharmaindustrie hohe Qualitätsstandards und Dokumentationspflichten. Es gelten die FDA-Richtlinien 21 CFR Part 211 sowie die EU-GMP-Richtlinien und die GAMP 5 für die Einführung automatisierter Systeme. Insbesondere die Steuerung und Dokumentation der Prozesse unterliegen scharfen Regulierungen, weshalb sie die Einführung von Manufacturing Execution Systemen (MES) zu einem kosten- und zeitaufwendigen Verfahren machen können. Ob bei der Steuerung von Prozessen, der Wartung von Anlagen oder der Qualitätssicherung von Produkten – die Produktion selbst bietet weitere Herausforderungen für die Branche: Linien wie sie heute zum Beispiel im Bereich der Abfüllung oder Verpackung eingesetzt werden, bestehen in der Regel aus einer Vielzahl verketteter Aggregate, wodurch sie ein inhärentes Störungspotenzial haben. Die hohen Investitionskosten gepaart mit dem hohen Personalbedarf an den Linien machen Produktionsausfälle zu einem großen Kostenrisiko. Deshalb sind alle Maßnahmen, die dauerhaft zu einer signifikanten Reduktion von Störzeiten führen, eine lohnende Investition.

Wie kann der Weg zu einer optimierten digitalen Produktion unter diesen Voraussetzungen gelingen?

Durch eine Software gestützte permanente Produktivitätskontrolle und Störgrundanalyse des Maschinenparks können Sie Störzeiten deutlich reduzieren und Kosten senken. Ohne Eingriff in die vorhandenen Steuerungen liefern zusätzlich installierte Lichtschranken die dafür benötigten Signale. Die validierten Prozesse sind dadurch nicht betroffen. Die Einführung ist deutlich schneller und vergleichsweise kostengünstig umzusetzen.

Von uns durchgeführte Projekte erzielen im Durchschnitt Produktivitätssteigerungen im zweistelligen Prozentbereich. Die Maschinendatenerfassung (MDE) überwacht dabei permanent die Produktivität der Linien und Anlagen und zeichnet auftretende Störungen auf. Sie nutzt aussagekräftige KPIs (wie z. B. die OEE-Kennzahl) und stellt diese in aufschlussreichen Analysen bereit. Dadurch ist die Maschinendatenerfassung in vielen unserer Projekte der erste Schritt für eine nachhaltige Optimierung der Produktion.

Mit dem FASTEC 4 PRO-Modul Feinplanung/Leitstand erhalten sie Transparenz auf allen Ebenen. Die Produktion koordiniert die Abhängigkeiten zwischen Bulk-, Abfüllungs- und Verpackungsabteilung. Durchlaufzeiten können durch Minimierung von Rüstzeiten verkürzt werden. Live-Daten aus der Produktion ermöglichen Ihnen außerdem eine Reaktion in Echtzeit auf unerwartete Ereignisse. Das überzeugt auch die Mitarbeitenden, wie Belal Al-Shaibani Prozessmanager, MEDICE Arzneimittel Pütter GmbH & Co. KG bestätigt.

Bei uns führte diese Transparenz zu weiteren Stillstandsreduzierungen und zu einer hohen Akzeptanz des Systems bei unseren Mitarbeitern.

Ihr Nutzen:

  • Transparente hochqualitative Daten: Digital – in Echtzeit
  • Feinplanungsprojekte zur Optimierung der Abläufe in der Produktion
  • Einfach umzusetzende Softwarelösungen – auch ohne aufwendige GMP-Validierung.
  • Schneller Systemrollout
  • Zeitnahe Ergebnisse verbunden mit einem geringen Investitions- und Zeitaufwand

Schritt 1: Potenzialanalyse mit easyOEE

Um herauszufinden, welche Optimierungspotenziale in Ihrer Produktion schlummern und ob sich weitere Investitionen in eine Software oder eine neue Maschine lohnen, ist eine Analyse der Maschinenproduktivität sinnvoll. Mit einer Potenzialanalyse haben Sie in knapp drei Monaten die benötigten Daten und Fakten zur Hand. 

Vorgehen: Das easyOEE wird an einer Maschine angeschlossen. Ihr Elektriker kann vorhandene digitale Signale verarbeiten oder eine Lichtschranke montieren. Die Konfiguration erfolgt auf Basis Ihrer Stammdaten. Der Maschinenbediener meldet zum Start der Produktion einen Fertigungsauftrag am Gerät an. Anschließend werden die Maschinendaten automatisch erfasst. easyOEE erkennt Stückzahlen und Produktionszeiten. Sobald ein Stillstand anliegt, wählt der Maschinenbediener den Grund der Störung aus einer vorkonfigurierten Liste aus. Durch die Eingabe von Freitexten kann der Störgrund verfeinert werden. Ebenfalls besteht die Möglichkeit, technische Störungen der Maschine automatisiert zu verarbeiten. Die Qualität der Produkte wird differenziert, indem ein NIO-Zähler angeschlossen oder der Ausschuss händisch eingegeben wird.

Über den Webbrowser erhalten Sie Zugriff auf das Gerät und Transparenz in der Produktion. Sollte keine Netzwerkanbindung verfügbar sein, ist auch der Offline-Betrieb möglich. Die erfassten Daten werden in Live-Ansichten dargestellt, um möglichst schnell handlungsfähig zu sein. Alle Daten können komfortabel ausgewertet werden, um Lean Management und OpEx zu betreiben. Die daraus resultierenden Optimierungen führen bereits zu einer Steigerung der Produktivität.

Die Relevanz visualisierter Daten in Echtzeit bestätigt Dr. Britta Bär Head of Production, Heraeus Medical GmbH: 

Allein das Visualisieren bisher nur gefühlter Kapazitäten hat uns enorm geholfen. So wurde 2016 der OEE einzelner Linien innerhalb eines Jahres um insgesamt 10 – 15 % gesteigert. Hiervon sind nicht nur Prozesse betroffen, die z. B. bei einer Produktneueinführung ohnehin einen starken Produktionsanstieg verzeichnen, sondern auch „reife“ Prozesse, bei denen Aufgaben und Abläufe bereits lange Zeit durchgeführt werden und dadurch routiniert erfolgen.

Schritt 2: Nachhaltige Optimierung mit FASTEC 4 PRO

Anhand der Daten aus der Potenzialanalyse können Sie schrittweise und gezielt entscheiden, mit welchen Modulen und Funktionen Sie starten und wie Sie dann weiter vorgehen möchten. Mit unserer Software FASTEC 4 PRO entscheiden Sie sich für eine bewährte Lösung zur Optimierung Ihrer gesamten Produktion. Das modulare FASTEC 4 PRO ist das IT-System der Shopfloor-Ebene und stellt die Verbindung zwischen den technisch orientierten Abläufen dort und den betriebswirtschaftlichen Prozessen der Management-Ebene her. 

Aufbauend auf dem Basismodul können alle FASTEC 4 PRO-Module nach Ihren Bedarfen miteinander kombiniert werden. Dabei greifen die einzelnen Module auf eine gemeinsame und einheitliche Datenbasis zu. So haben Sie Daten in Echtzeit, es gibt keine Schnittstellen zwischen den Modulen und somit auch keine doppelte Datenhaltung. Durch den modularen Aufbau ist eine schrittweise Implementierung der Softwarebausteine bis hin zu einer alle Bereiche umfassenden Digitalisierung Ihrer kompletten Produktion an einem oder mehreren Standorten möglich.

Für den einfachen Start ist bei FASTEC 4 PRO keine Schnittstelle zum über gelagerten ERP notwendig. Die Software ermöglicht Ihnen, über die Funktion der Artikelanmeldung, ad-hoc einen Fertigungsauftrag zu erzeugen und zu starten.

Echtzeit-Daten: Durch das Live-Monitoring über die gesamte(n) Linie(n) sehen Sie jederzeit wo Ausschüsse oder Störungen anfallen – und das auf allen Ebenen. Nach dem Anmelden eines Fertigungsauftrags, werden automatisiert die Rüstzeiten für die einzelnen Aufträge erfasst. Ebenso Unterbrechungen, welche dann manuell oder per Maschinensignal begründet werden können. Die Leistungserfassung stellt die aktuellen Stammdaten auf den Prüfstand. Die Takte der Anlage werden z. B. über einen Lichtsensor erfasst. Dadurch ist die Diskrepanz zwischen potenzieller technischer Leistung der Anlage und tatsächlich gemessener Liniengeschwindigkeit jederzeit sichtbar.

Ein Eingreifen ist jederzeit möglich, wodurch Sie unnötige Verluste reduzieren können. FASTEC 4 PRO hilft Ihnen damit, Schwachstellen in der Wertschöpfungskette zu identifizieren und Optimierungsmaßnahmen abzuleiten. Dies bestätigen auch die Erfahrungen unserer Kunden. Sven Katzky, EMEA Director Operation Excellence & Lean, Bausch Health:

Durch das Tool FASTEC 4 PRO konnten wir analysieren, wo wir Produktivität verlieren und entsprechende Verbesserungen implementieren. So gelang uns der ROI innerhalb von 12 Monaten. 

Ihr Nutzen

  • Schneller und unkomplizierter Einstieg in die digitale Produktion
  • Autarkes System ohne Einfluss auf die Anlagensteuerung und Produktqualität
  • Live-Monitoring: Transparente digitale Daten in Echtzeit, ein Eingreifen ist jederzeit möglich
  • Nachhaltige Optimierung von Produktionsprozessen

Schritt 3: Individueller, schrittweiser Ausbau der Softwarelösung

Nachdem die Softwarelösung implementiert ist und Daten an den Maschinen ausgelesen werden können, können nach und nach weitere Funktionen hinzukommen, beispielsweise das Modul Feinplanung. Die professionelle Planung der Fertigungs- und Planaufträge ist die wichtigste Grundlage für Ihre optimierte Produktion. Nur so können Sie z. B. Liefertermine einhalten, Durchlaufzeiten reduzieren, Produktionskosten senken und gleichzeitig flexibel auf Planänderungen reagieren. Bei der Bewältigung dieser komplexen Anforderungen unterstützt Ihre Planer das FASTEC 4 PRO-Modul Feinplanung/Leitstand mit Komfortfunktionen zur effizienten und fehlerfreien Produktionsplanung. Es setzt sich aus mehreren Tools zusammen, die Ihnen im Vergleich zu Planungsmethoden mit Tabellenkalkulationen oder Plantafeln viel Zeit einsparen.

Bei Format- und Artikelwechseln ist z.B. häufiges Umrüsten erforderlich. Das FASTEC 4 PRO Modul Feinplanung/Leitstand unterstützt mit Funktionen wie Reinigungsmatrizen und Rüstregeln diese Wartungszeiten im Blick zu behalten und rüstoptimiert zu planen. Dafür werden Fertigungsaufträge und Chargen zu Kampagnen/Planungsgruppen zusammengefasst und die Anforderungen einer mehrstufigen Produktion, mit Liegezeiten bei der Herstellung, berücksichtigt. Durch diese teilautomatisierte Verplanung haben Ihre Planer die notwendige Flexibilität, um individuell und sicher agieren zu können – und werden so in ihren alltäglichen Entscheidungsprozessen deutlich entlastet. 

Mit dem FASTEC 4 PRO-Modul Feinplanung/Leitstand erhalten Sie außerdem einen einheitlichen Produktionsplan, der jederzeit digital verteilt werden kann. Live-Daten aus der Produktion ermöglichen Ihnen eine Reaktion in Echtzeit auf unerwartete Ereignisse.

Mit unserer Zusatzfunktion „Vorplanung“ kommen Sie bei Bedarf schnell und einfach zur optimalen Datenbasis unabhängig von der bestehenden Stammdatenqualität und ohne die Daten im ERP-System zu erweitern/anzupassen. 

Ihr Nutzen:

  • Multiressourcenplanung unter Berücksichtigung von Abhängigkeiten
  • Ergänzende Personal-, Betriebsmittel- und Materialverfügbarkeitsplanung
  • Durchgängige Transparenz über die gesamte Planung, Erkennen von Engpässen und Kapazitätsreserven
  • Einheitlicher Produktionsplan, der jederzeit digital verteilt werden kann
  • Live-Daten aus der Produktion ermöglichen Ihnen eine Reaktion in Echtzeit auf unerwartete Ereignisse
  • Entlastung durch eine ausführbare und fehlerfreie Produktionsplanung

Autor: Lars Knitter

Sales and Marketing Director
Beratung von Interessenten und Kunden sowie Begleitung von nationalen und internationalen Digitalisierungsprojekten mit Erfahrung seit 2013.

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