Project Description
Einführung SAP EWM und SAP MFS mit S/4HANA
Ergebnisse des Projektes
- Erfolgreiche Einführung am Standort Singen
- Anbindung an das globale ERP
- Erhöhte Performance durch dezentrales SAP S/4HANA
- Integration von Fiori Apps
- Abbildung aller erforderlichen Einlagerungsbedingungen
- Erfüllung aller Vorgabe an Dokumentationspflichten
Takeda
Die ganze Geschichte
Takeda Pharmaceutical Company Ltd. – Der Kunde
Die Takeda Pharmaceuticals Company Limited ist ein global führendes Pharma-Unternehmen für verschreibungspflichtige Arzneimittel mit Hauptsitz in Japan. Mit einem starken Patientenfokus liefert Takeda innovative medizinische Erzeugnisse in die ganze Welt, um Patienten eine bessere Gesundheit zu ermöglichen.
Mit Marktpräsenz und Niederlassungen in mehr als 80 Ländern der Welt, ist Takeda der größte japanische Arzneimittelhersteller. In Bezug auf Forschung und Entwicklung konzentriert sich Takeda dabei auf vier Therapiegebiete: Onkologie, Gastroenterologie, seltene Erkrankungen und Neurowissenschaften. Das Portfolio für all diese Bereiche wird dabei in ständigem Austausch mit globalen Partnern, stetig erweitert und verfeinert. Zusätzlich investiert Takeda besonders in die Bereiche plasmabasierte Therapien und Impfstoffe, um auch in Zukunft ein leistungsfähiger und verlässlicher Partner für die Medizin zu bleiben.
Besonders der Standort in Singen wurde in den letzten Jahren mit einem starken Fokus auf die Produktion von Impfstoffen, speziell gegen Denguefieber, auf- und ausgebaut. Allein im Jahr 2020 investierte Takeda hier 74 Millionen Euro für den Bau eines neuen Produktionsgebäudes zur Impfstoffproduktion. In Summe wurden damit insgesamt 200 Mio. Euro investiert, um in Singen Impfstoffe zu produzieren, abzufüllen und in die gesamte Welt zu verschicken. Damit ist diese Niederlassung nicht nur die größte der vier in Deutschland ansässigen Zweigstellen, sondern auch weltweit eine der wichtigsten.
Takeda
Modernisierung der Lagerverwaltung
Takeda Pharmaceutical Company Ltd. – Das Projekt
Nach 30 Jahren Betrieb am Takeda Standort in Singen, wurde im Rahmen einer kompletten Lager-Modernisierung, auch eine grundlegende Automatisierung der bestehenden Lagerstrukturen beschlossen. Diese sollte mit Hilfe von SAP EWM und SAP EWM MFS durchgeführt werden und zudem auf einem dezentralen SAP S/4HANA basieren, um auch zukünftig leistungsstarke und innovative Prozesse zu ermöglichen.
Besonders die Ablösung der zuvor verwendeten Lagerverwaltungs- und Materialflussrechner-Systeme war dabei wichtig zu betrachten, da diese Systeme zuvor von verschiedenen Herstellern bezogen wurden und somit meist unabhängig voneinander administriert werden mussten und in den meisten Fällen auch als sogenannte „Black Box“ zu betrachten waren, was bedeutet, dass verwendete Daten, Protokolle, Verbindungen usw. oftmals nicht immer klar einzusehen waren.
Die Laufzeit des Projekts belief sich auf ca. 1½ Jahre und wurde in drei Stufen während des laufenden Betriebs durchgeführt, um entsprechende Ausfallszeiten in der Produktion zu vermeiden.
Die Herausforderung
Bei der Umsetzung des Projekts mussten viele Faktoren beachtet werden, die sich zum einen aus den bestehenden Strukturen von Takeda, als auch aus den Anforderungen ergaben, die an ein Unternehmen im Pharma-Bereich gestellt werden. Alle bestehenden Prozesse in der Lagerlogistik am Standort Singen sollten automatisiert, modernisiert und konsolidiert werden, daneben aber auch bestehende Techniken eingebunden werden. Zusätzlich mussten alle überarbeiteten Prozesse an das zentrale SAP EWM System angebunden werden, um alle Funktionen auch an einer Stelle abrufen zu können.
Auch bei der Ablösung der verwendeten MFR-Systeme verschiedenster Anbieter musste darauf geachtet werden, dass diese nach und nach in neue Systeme und in das SAP EWM übernommen wurden. Die Materialflussrechner waren Teil des operativen Betriebs und sollten auch ausgetauscht werden, ohne größere Ausfälle zu verursachen.
Das Ziel dieses Vorgehens war eine komplette Integration aller Prozesse und Arbeitsschritte in den SAP Standard und somit in das zentrale SAP-System, ohne Anbindung von Drittanbietern. Dadurch entstand ein global anwendbares SAP EWM Template auf Basis eines dezentralen SAP S/4HANA Systems.
Alle Modernisierungen und Änderungen mussten natürlich im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben vorgenommen werden, die an die Pharma-Industrie gesellt werden. Somit wurde auch auf die besonderen Voraussetzungen zur Lagerung und logistischen Behandlung von Impfstoffen, wie beispielsweise die Lagerung bei vorgegebenen Temperaturen von z.B. -80 Grad geachtet. Zusätzlich mussten auch alle notwendigen GxP-Validierungsprozesse bei der modernisierten Lagerlogistik berücksichtigt werden.
Grundsätzlich wird in der Lagerlogistik zwischen der Lagerung von Komponenten, Verpackungen und Fertigprodukten unterschieden, wobei besondere Gegebenheiten berücksichtigt werden müssen.
Es ist gesetzlich vorgeschrieben, dass Impfstoffe bei -80°C und Betäubungsmittel zwischen -2°C und 8°C gelagert werden müssen. Um die Zeit Außerhalb der Tiefkühlung (TOR = Time Out Of Refrigeration) einhalten zu können, wird der aktuelle Status der Impfstoffe in Echtzeit an das SAP-System übertragen. Für alle temperatursensitiven Waren wird der Transport über AGV (Automated Guided Vehicles) und Fördertechnik überwacht. SAP EWM MFS stellt dabei sicher, dass die Kühlung nicht zu lange unterbrochen wird.
Um eine zu lange Unterbrechung der Kühlkette zu vermeiden, wird die benötigte Strecke geprüft, um manuelles Eingreifen oder Verschieben eines Transports zu vermeiden. Ebenso müssen bei der Verpackung von fertigen Erzeugnissen spezielle Anforderungen beachtet werden. Entsprechende Packvorschriften wurden in SAP angelegt, die das System automatisiert berücksichtigt.
Das Lager ist Handling-Unit geführt, um es effizienter und transparenter zu gestalten. Da die Handling Units auch mehrstufig verwendet werden können, wird eine HU (Karton) in eine andere HU (Palette) gelagert.
Alle Lagerbewegungen werden in SAP EWM über Lageraufgaben abgebildet. Somit können alle Lagerbewegungen der Handling Units auch rückwirkend nachverfolgt werden. Diese SAP-Standard-Lageraufgaben können ebenfalls durch eine Vielzahl von Lagerprozessarten unterschiedlichen Prozessen in der Logistik zugeordnet werden.
Warenbewegungen von anonymen Handling Units können so problemlos auf der Fördertechnik platziert werden. Zusätzlich wird die entsprechende Route anhand von Scans nachgebildet.
Bei der Umgestaltung der Lagerlogistik musste auch die bestehende Fördertechnik im laufenden Betrieb angepasst werden.
Generell wird zwischen zwei Fördertechniken unterschieden: Paletten Fördertechnik und Leichtgutfördertechnik. SAP EWM MFS steuert zentral alle Anlagen der Fördertechnik. Um die notwendige Effizienz der Förderstrecken zu gewährleisten, wird die dynamische Routenfindung von SAP EWM MFS verwendet.
Das automatische Palettenlager wurde vollumfänglich in die SAP-System-Struktur integriert, um es zentral zu verwalten und Kriterien für die Einlagerung festzulegen.
SAP EWM MFS steuert die optimale Auslagerung der Materialien abhängig von den aktuellen Lagerereignissen. Dadurch wird der komplette Prozess effizienter und zeitsparender.
Zusätzlich wurde die lagerinterne Umlagerung optimiert. Das SAP EWM erkennt die nächsten Auslieferungen und nimmt vorab Umlagerungen im APL vor, damit sich das benötigte Material näher am Ausgang befindet.
Der SAP EWM Lagerverwaltungsmonitor überwacht die gesamte APL-Struktur. Technische Störungen, Fehlermeldungen und sonstige Probleme werden dort gelistet und verwaltet. Bei kritischen Problemen werden festgelegte Mitarbeiter informiert. Zusätzlich wird eine Alarmfunktion bei falschen Temperaturen ausgelöst.
Fahrerlose Transportsysteme, sogenannte AGVs (Automated Guided Vehicles), werden verwendet um Transporte zwischen Lager und Produktion zu verbessern. Einige AGVs ermöglichen den Transport von mehreren Paletten gleichzeitig. Die Transportsysteme werden mittels SAP EWM MFS gesteuert, welches zu jederzeit die aktuelle Position und Status aller AGVs besitzt und dementsprechend Aufträge zuteilen kann. SAP EWM handelt hierbei nach dem Just-In-Time-Verfahren. Die Stromversorgung der AGVs erfolgt über entsprechende Akkusysteme, die ebenfalls zu jederzeit durch das SAP EWM überwacht werden. Dieser Status wird ebenfalls als Auswahlkriterium mit aufgenommen.
Des Weiteren werden Palettier-Roboter verwendet, die eine Palettierung bzw. Depalettierung vornehmen können. Der Status des jeweiligen Roboters wird anhand einer Kamera festgestellt. SAP EWM MFS erkennt diesen Status und startet auf Basis dessen entsprechende Prozesse.
Für den Fall, dass neue, leere Paletten an einer Stelle der Lagerlogistik benötigt werden, wird dies nun ebenfalls aus dem SAP-System heraus gesteuert.
Zur Vorbereitung für den Versand ist es nötig, dass Paletten gewickelt werden. Auch hierfür gibt es spezielle Maschinen, die dies durchführen und ebenfalls an die neue System-Struktur angebunden wurden.
Zusätzlich zu allen bisher erwähnten Komponenten der Transporttechnik wurden auch Querverschiebwagen und ein Liftmanagement integriert.
Generell wird zwischen einem externen Wareneingang und einem Wareneingang aus der Produktion unterschieden.
Der externe Wareneingang wurde mit dem SAP EWM Standard Anlieferungsvorgehen abgebildet. Das bedeutet, dass Anlieferungsbenachrichtigungen übermittelt und von SAP EWM geprüft werden, sobald ein Wareneingang vorliegt. Durch Einlagerungssteuerkennzeichen wird bei Anlieferung automatisch der Wareneingangs-Prozess in SAP EWM gestartet.
Anlieferungsanforderungen, welche im SAP-System mit bestimmten Anforderungen hinterlegt wurden, werden anschließend beim Wareneingang umgesetzt.
SAP gibt automatisch eine Rückmeldung über die angelegte Wareneingangslieferung an das SAP ERP, wodurch SAP EWM MFS die automatische Einlagerung startet.
Ebenso wurde der Prozess für den Wareneingang aus der Produktion neugestaltet und abgebildet mithilfe von Prozessaufträgen/Produktionsaufträgen im SAP ERP als Grundlage. Zusätzlich wird eine Produktionsmaterialanforderung (PMA/PMR) erzeugt sowie ein Expected Goods Receipt (EGR) angelegt, um eine tatsächliche Versorgung der Produktion durch SAP EWM einzuleiten.
Zur Abwicklung des Wareneingangs wurden zwei verschiedene Wege etabliert. Zum einen kann die Buchung über eine SAP Fiori App durchgeführt werden oder automatisiert direkt über das MES-System.
Das MES-System ist ebenfalls direkt an die SAP-Systeme angebunden. Beide Systeme können trotz externer Anbindung problemlos über die Standard-IDOC-Schnittstelle kommunizieren.
Mithilfe eines SAP Produktionsmonitors auf Basis von SAP Fiori wird eine zentrale Übersicht für Mitarbeiter über alle verfügbaren Prozess-/Produktionsaufträgen gestellt. Ebenso können automatisch Anforderungen von Paletten mit benötigten Materialien angefordert werden, welche autark an Materialbereitstellungszonen zugeordnet werden.
Sobald dies erfolgt ist, kann der jeweilige Mitarbeiter die Paletten mit Hilfe eines Scanners der Produktion zuordnen. Hierfür wurde eine SAP Fiori Anwendung geschaffen, die eine Drag&Drop Umlagerungs-Funktion beinhaltet.
Durch die Verwendung einer exakten Prozesssteuerung werden die für den Warenausgang benötigten Lageraufgaben nun automatisch erzeugt und regeln so die Auslagerung aus dem APL.
Eine Auslieferung wird mit Hilfe von Transportation Units (TU) durchgeführt, die ebenfalls im SAP-Standard abgebildet werden. Sobald eine Auslieferung angelegt wird, werden alle Handling Units dieser Auslieferung einer entsprechenden Transportation Unit zugewiesen.
Anschließend werden die Transportation Units einem Tor zur Verladung zugeordnet. Die Abarbeitung von Auslieferungen erfolgt unter anderem mit den entsprechenden Lageraufgaben. Die jeweilige TU wird dabei abgeschlossen. Die Arbeitsschritte werden mittels Scans über das automatische Verladesystem quittiert und ausgeführt. Somit kann der komplette Prozess transparent nachverfolgt werden.
Alle Systeme und Prozesse sind durch ein globales SAP ERP-System verbunden. So wird eine transparente und effiziente Struktur für alle Standorte geschaffen, die das SAP-System verwenden. Zusätzlich konnten mögliche Datenverluste an Schnittstellen durch die nahtlose Verknüpfung vermieden werden.
Mithilfe einer Simulations-Software wurde sichergestellt, dass alle neuen Prozesse reibungslos funktionieren, um die Integration im laufenden Betrieb sicherzustellen. Wichtig war dieses Vorgehen durch den hohen Austausch von Telegrammen zwischen den verschiedenen unterlagerten Steuerungen (UST) und dem SAP EWM MFS.
Durch Meldepunkte wird die gesamte Lagerstruktur abgebildet. Mittels unterschiedlicher Kommunikationskanäle und Telegramtypen können verschiedene USTs angesteuert werden. Um Warenbewegungen im Lager völlig ohne Scans durchführen zu können, ist der Telegrammverkehr in die Anlage von Lageraufgaben im SAP EWM integriert.
Auch das Qualitätsmanagement musste im Rahmen des Projektes integriert werden. Durch die Einführung von SAP EWM kann nun eine bestandsgeführte QM-Inspektion direkt mit SAP durchgeführt werden.
Die Entnahme von Material zur Überprüfung in Stichproben (Sampling) wird ebenfalls im SAP EWM abgebildet. Dafür werden die Paletten in eine speziell dafür vorgesehene QM-Zone bewegt. Dort wird die Stichprobe entnommen und das übrige Material anschließend in eine neue HU gepackt. So kann der Bestand vor und nach der QM-Prüfung differenziert werden.
Alle Regeln, die für eine Qualitätsprüfung nötig sind, werden vorab hinterlegt und können jederzeit aus dem System abgerufen werden. SAP gibt auch während des Prozesses entsprechende Meldungen, sollte eine Regel aus etwaigen Gründen nicht eingehalten worden sein.
Zur Modernisierung und zur Optimierung der mobilen Anwendungen wurde mithilfe von SAP S/4HANA die Möglichkeit geschaffen mehr als 10 verschiedene Apps auf Basis von SAP Fiori und UI5 zur Verfügung zu stellen. Durch die Userfreundlichkeit der Apps ist deren Verwendung auch für ungeübte Mitarbeiter möglich. User im Lager haben alle notwendigen Informationen mittels mobiler Geräte immer parat um einen Prozess zu bearbeiten. Besonderes Augenmerk wurde auf die Benutzerfreundlichkeit gelegt, um den Einarbeitungsaufwand und die Fehleranfälligkeit zu reduzieren sowie die Prozesssicherheit zu steigern.
Unter anderem können die Mitarbeiter von Takeda nun auf folgende Funktionen mit der benutzerfreundlichen Oberfläche von SAP Fiori zugreifen:
- HU-Informationen
- Lageraufgaben quittieren
- Umlagerung
- Umpacken
- Wareneingangsprozesse
- Kommissionierung
- Label-Druck
- MFS-NIO-Abarbeitung
Alle Fiori Frontend-Anwendungen, die im Rahmen des Projektes entwickelt wurden, werden auf einem SAP Gateway Server (Frontend Server) betrieben und sind standardmäßig mit dem eingesetzten SAP EWM-Backend-System verbunden. Alle Informationen, die somit von den Fiori Anwendungen abgerufen bzw. von diesen erfasst werden, werden in Echtzeit repliziert und stehen jedem Mitarbeiter entsprechend sofort zur Verfügung.
Alle Anwendungen und Funktionen stehen in Deutsch und Englisch zur Verfügung, um ein globales sowie konzernweites EWM-Template zu schaffen. Die Fiori-Apps können in Zukunft problemlos erweitert und adaptiert werden.
Um die gesetzlichen Vorgaben im Bereich der Pharma-Industrie zu gewährleisten, wurde das gesamte Projekt in einer GMP/GxP-validierten Umgebung durchgeführt.
Zusätzlich wurden URS (User Requirement Specification), TDS (Technical Design Specification) und FDS (Functional Design Specification) Dokumente sowie Testskripte erstellt. All diese Dokumente wurden geprüft, validiert und genehmigt.
Um sicherzustellen, dass die Anwendungen auch dem täglichen Betrieb standhalten, wurden zusätzliche sogenannte User Acceptance Tests (UAT) sowie Day-In-Life-Simulationen (DIL-Simulationen) durchgeführt. Neben diesen validierungspflichtigen Dokumenten, wurden zusätzlich Quick Reference Guides (QRGs) sowie Schulungsunterlagen und entsprechende Präsentationen erstellt.
Alles in Allem wurden im Laufe des Projektes über 1000 Validierungs-, Test- und Schulungsunterlagen erstellt, die alle in englischer Sprache verfasst wurden.
Alle eingesetzten SAP-Systeme sollten zu einer einheitlichen Struktur verbunden werden. Mit Hilfe von SAP-Standardmitteln konnte SAP S/4HANA mit SAP EWM MFS, SAP ERP und der SAP Fiori Frontend-Server verknüpft werden, sodass die Kommunikation zwischen den Systemen möglich ist.
Des Weiteren sind alle angebunden technischen Anlagen ebenfalls in diese Struktur eingebettet.
Die Takeda Pharmaceuticals Company Limited entschied sich, im Rahmen großer Investitionen am Standort in Singen für die Einführung eines SAP EWM-Systems und der zugehörigen Anbindung vieler automatischer Förderstrecken durch ein SAP EWM MFS-System. Zusammen mit der Modernisierung bereits bestehender Prozesse konnte dieses Vorhaben mit der Unterstützung von SERKEM in kurzer Zeit erfolgreich umgesetzt werden. Dabei wurde stets sichergestellt, dass alle Prozesse, Funktionen und Vorgehensweisen, die für die Pharma-Industrie relevanten Vorgaben bezüglich Impfstoff-Logistik, berücksichtigen.
Das Ziel, ein konzernweites und damit globales SAP EWM Template inklusive der Anbindung von automatisierten Maschinen im Lager durch SAP EWM MFS auf Basis von SAP S/4HANA zu schaffen konnte somit erfolgreich erreicht werden. Alle Prozesse und Funktionen, die im Rahmen des Projektes entwickelt wurden, können problemlos auch in anderen Lägern international angewendet werden. Durch diese Orientierung und der Verbindung zu dem globalen SAP ERP-System steht einem weltweiten Rollout dieses Templates an anderen Standorten von Takeda auch in Zukunft nichts im Weg
„Unser Ziel in Singen war es, einen fast vollständig automatisierten Logistikprozess einzuführen und diesen ausschließlich über SAP zu steuern: In dem Projekt haben wir es mit Hilfe von SERKEM nicht nur geschafft alle Anlagen und Maschinen wie geplant einzubinden, sondern auch Prozesse zu gestalten, die deutlich schlanker, schneller und weniger fehleranfällig sind. Das neue System ermöglicht uns außerdem eine einfache Erhebung von Kennzahlen, mit denen wir frühzeitig Engpässe erkennen können und durch die wir unsere Logistikabläufe sehr effizient gestalten können. Mit dem eingeführten SAP EWM sind wir sehr gut für die Zukunft aufgestellt, sei es bei der Einführung von SAP S/4Hana oder bei der Anbindung weiterer Equipments.“
Bildmaterial: © Takeda Pharmaceutical Company Ltd.
Wir bedanken uns für die freundliche Unterstützung sowie für die Bereitstellung von Informationen und Bildmaterial bei Takeda Pharmaceutical Company Ltd..
