Wer ist G. A. RÖDERS?
Die G. A. RÖDERS GmbH & Co. KG ist Spezialist für die Fertigung hochkomplexer Zink- und Aluminium-Druckgussteile sowie Kunststoff-Spritzgussteile in Klein- bis Großserien für Kund*innen unterschiedlichster Branchen. Dazu zählt die Luftfahrt, die Medizin und die Messtechnik. Aufgrund der konsequenten Umsetzung internationaler Standards wie die Zertifizierung nach IATF 16949 (Norm für Qualitätsmanagement) sichert das Familienunternehmen die Qualität seiner Produkte und ist Lieferant der Automobilindustrie. G. A. RÖDERS zeichnet sich außerdem durch kontinuierliche Verbesserung der Produktionsabläufe aus. Das Know-how entwickeln die Mitarbeiter*innen im Rahmen vielfältiger Anwendungsforschung in Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungseinrichtungen. In diesem Zuge spielen auch die verschiedenen Möglichkeiten der Digitalisierung eine wichtige Rolle.
Welche Herausforderung gab es?
Je nach Kundenwunsch produziert G. A. RÖDERS Bauteile in Einzelanfertigung bzw. mit sehr geringen Fertigungslosgrößen (z. B. Formwerkzeuge für den Druckguss) oder auch Druckguss- und Spritzgussteile in Klein- bis Großserien. Zusätzlich achtet das Unternehmen stets auf hohe Qualitätsstandards nach bestimmten Zertifizierungen (IATF 16949 und ISO 9100). Dadurch entstehen unterschiedliche Prozessparameter in verschiedenen Prozessstufen, die es zu beherrschen gilt. Die Komplexität der auftragsbezogenen Prozesse wird zusätzlich dadurch erhöht, dass das Unternehmen ein großes Produktportfolio anbietet und Kund*innen auch immer häufiger bereits fertigmontierte Bauteilgruppen nachfragen. Gleichzeitig erwarten Kund*innen die termintreue Lieferung ihrer Aufträge. Um dieser Komplexität zu begegnen, hat sich G. A. RÖDERS an das Zukunftslabor Produktion gewandt, um Lösungsansätze zur Optimierung der Eigenfertigungsplanung und -steuerung zu finden.
Wie sah der Lösungsweg aus?
In einem gemeinsamen Workshop entwickelten G. A. RÖDERS und die Leuphana Universität Lüneburg, Partner des Zukunftslabors Produktion, ein Grobkonzept zur verbesserten Feinplanung der Druckgussproduktion. Konkret ging es zunächst darum, den generellen Ablauf von der Auftragserteilung bis zur Auslieferung des Produktes zu verstehen. Ziel war dabei, die Abläufe zu analysieren und zu überlegen, wie insbesondere die kurzfristige Auftragssteuerung effizienter und effektiver gestaltet werden kann. Bei einem gemeinsamen Rundgang durch die Produktionshallen des Familienunternehmens verschafften sich Prof. Dr. Matthias Schmidt (Leuphana Universität Lüneburg, Professur für Produktmanagement), Kathrin Kramer (Leuphana, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Produkt- und Prozessinnovation) und Revis Holsten (Leuphana, Student) aus dem Zukunftslabor Produktion einen Überblick über die Produktionsabläufe und das Fabriklayout (Anordnung der Maschinen, Aufbau der Steuerungstafel, etc.). Dadurch sowie durch eine Einweisung in die systemseitige Abbildung der Prozesse konnten die Wissenschaftler*innen den aktuellen Stand der Prozessplanung und -steuerung erfassen. Dies diente als Grundlage für die Entscheidung, zunächst im Rahmen einer Masterarbeit eine Vorstudie zum möglichen Unterstützungspotenzial maschineller Lernverfahren (ML) zur Erfüllung der Feinplanung anzufertigen. Diese Masterarbeit fertigt der Student Revis Holsten am Institut für Produkt- und Prozessinnovation der Leuphana Universität Lüneburg an. Für das bessere Verständnis der Produktionsabläufe innerhalb des Familienunternehmens absolvierte Herr Holsten außerdem ein Praktikum im Betrieb und erfasste den Ist-Zustand der Abläufe. Zurzeit arbeitet er den aktuellen Forschungsstand heraus, um Potenziale für den Einsatz von ML bei G. A. Röders zu identifizieren. Im Anschluss an diese Masterarbeit werden G. A. RÖDERS und das Zukunftslabor Aspekte zur Umsetzung diskutieren. Hierzu fand mit anderen Produktionsunternehmen im Rahmen einer Arbeitsgruppe bereits ein erster Erfahrungsaustausch statt.
Über das Zukunftslabor Produktion haben wir die Möglichkeit, konkrete Optimierungspotenziale für unsere Fertigung zu identifizieren. Im Austausch mit den Wissenschaftler*innen erhalten wir wertvolle Einblicke in die Möglichkeiten maschineller Lernverfahren. Es ist unheimlich spannend, mit Expert*innen auf diesem Gebiet zusammenzuarbeiten und die Digitalisierung unserer Produktion weiter voranzutreiben. Außerdem freuen wir uns über die vielen neuen Kontakte, die wir über das Netzwerk des ZDIN erhalten haben. Die Vernetzung innerhalb der Produktionsbranche ermöglicht es, von Best Practices anderer Unternehmen zu lernen und andersherum eigene Erfahrungen weiterzugeben.
Welche Ergebnisse liegen vor?
Im Rahmen des Workshops entstand ein anwendungsorientiertes Soll-Konzept, das G. A. Röders zur Optimierung der kurzfristigen Auftragssteuerung der Druckgussproduktion dient. Das Unternehmen legt daraus folgend seinen Schwerpunkt zunächst auf die Vereinfachung der Datenerfassung sowie auf die Erhöhung der Datenqualität. Hierzu werden firmenintern entsprechende Lösungen programmiert, die z. B. die manuelle Datenerfassung durch Mitarbeitende reduzieren sollen, sodass weniger Eingabefehler entstehen. Neben Aspekten der Datengrundlage beinhaltet das Konzept eine Vorgehensweise bezüglich einer optimierten Erstellung des kurzfristigen Produktionsablaufplans. In diesem Zusammenhang erfolgt aktuell die Vorstudie in Form der Masterarbeit.
Was hat das ZDIN beigetragen?
Über einen Partner aus dem Netzwerk des Zukunftslabor Produktion wurde G. A. RÖDERS auf das Zentrum für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) aufmerksam. Aufgrund des Interesses an Digitalisierungsthemen entschied sich das Unternehmen schnell dazu, sich mit dem Zukunftslabor zu vernetzen und gemeinsam mit den Wissenschaftler*innen die Feinplanung zu optimieren.
Über das Netzwerk des ZDIN wurde G. A. RÖDERS zudem auf den Arbeitskreis „Maschinelles Lernen im Produktionsumfeld“ aufmerksam, der von der Leuphana Universität Lüneburg und den Industrie- und Handelskammern Lüneburg-Wolfsburg sowie Stade ins Leben gerufen wurde. Darin tauschen sich produzierende Unternehmen zu den Einsatzmöglichkeiten von ML aus. Des Weiteren nimmt G. A. RÖDERS an dem Transferprojekt „KI-Werkstatt“ der Leuphana Universität Lüneburg teil, das auch das Projektportfolio des Zukunftslabors Produktion erweitert. Darin können Firmen entwickelte ML-Lösungen in einer Testumgebung erproben, bevor sie diese in eigene Geschäftsabläufe integrieren. Dies ist insbesondere wichtig, da der Einsatz von ML auch von der Akzeptanz der Mitarbeiter*innen abhängt. Durch eine frühe Einbeziehung der Belegschaft sowie die Erläuterung der Funktionsweise von ML-Verfahren kann dies ermöglicht werden.
