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Branchenlösung für Präzisionsteilezulieferer

Daten an die Wand werfen

Der Übergang zu Strukturen einer intelligenten Fabrik ist evolutionär. Schon heute sind Merkmale in der Praxis zu finden. Bei neuen Automatisierungslösungen wird immer häufiger hinterfragt, wie weit Industrie 4.0-Prinzipien berücksichtigt wurden. In der Praxis müssen die konventionellen IT-Lösungen diese Anforderungen abbilden. Das zeigt die Einführung einer ERP/MES-Lösung beim Präzisionsteilezulieferer Amo-Tec.




Bild: Amo-Tec GmbH

Die Amo-Tec GmbH aus Erkheim im Allgäu fertigt Präzisions-Lang- und Kurzdrehteile sowie Baugruppen, die an Firmen in der Hydraulik/-Pneumatik- und Nutzfahrzeugindustrie, aber auch in der Medizintechnik und der Textil- oder Elektrotechnik gehen. Das rasche Wachstum des 2006 als rechtlich komplett eigenständige Tochter der SFB Schwäbische Formdrehteile gegründeten Unternehmens und der hohe Anspruch an die Qualität der Produkte erforderte eine genaue Planung klarer Strukturen und Fertigungsprozesse. „Wir haben zu Beginn in der Fertigungsplanung und -steuerung noch viel mit Excel gearbeitet und mit einer abgespeckten Version des ERP-Systems der Mutter. Es stellte sich aber schnell heraus, dass für uns als kleine flexible Firma mit ihren kurzen Reaktionszeiten das alte ERP viel zu schwerfällig war. Wir haben uns deshalb für eine neue, umfassende ERP-Branchenlösung für Präzisionsdrehteile von Gewatec entschieden“, sagt Geschäftsführer Bruno Hanselka.

Ganzheitlicher Ansatz

Überzeugt hat den Geschäftsführer der Ansatz der Lösung, in der alle Bereichsmodule in einem ERP-System auf Grundlage einer einheitlichen Datenbasis zusammenarbeiten. Gerade für Drehteilehersteller wie Amo-Tec sei es wichtig, dass so entscheidende Bereiche wie BDE/MDE oder CAQ nicht über separate und durch Schnittstellen angebundene Systeme gesteuert werden, sagt Hanselka. Denn das bedeute immer Streuverluste, zum Beispiel bei einer in Echtzeit notwendigen Erfassung, Analyse und Darstellung der Fertigungsinformationen, die über Schnittstellen eben langsamer und nicht immer fehlerfrei liefen, bei einer effizienten Systemadministration, bei der Schulung von Anwendern auf verschiedenen Systemen, bei der Release-Fähigkeit et cetera. Die Einführung verlief problemlos. Man habe viele Prozesse aus dem Standard des ERP übernehmen können, weil „sie für unsere Strukturen schon optimal angelegt waren“, so Tobias Haugg, Leiter der Prozessentwicklung. Andererseits konnte Gewatec auch die firmenspezifischen Geschäfts- und Produktionsprozesse ohne weiteres im System abbilden.

Modulare Systemstruktur

Installiert wurde das Gewatec-ERP/MES mit den Modulen Winkalk (Kalkulation), PPS, Kapplan (Leitstand zur Kapazitätsplanung), Grips (CAQ), Provis (BDE/MDE), Produktionsmittel-Management (PMS) sowie Dokumentenverwaltung. Da die Lösung modular aufgebaut ist, kann jeder Anwender die Funktionalitäten nach seinen Bedürfnissen auswählen und eine spätere Erweiterung ist jederzeit möglich. So sollen bei dem Hersteller von Präzisionsteilen als nächstes die DNC-Programmübertragung an die BDE/MDE-Terminals und Energiemanagement-Funktionen zur Unterstützung der angestrebten Zertifizierung nach der Umweltmanagementnorm DIN EN ISO14001 eingeführt beziehungsweise genutzt werden. Heute steuern die Werker gut über 30 Arbeitsstationen (PCs und die von Gewatec entwickelten und hergestellten BDE/MDE-Industriemaschinen-Terminals) eine 3-Schicht-Fertigung (Sechs Tage/Woche) mit kleinen bis mittleren Serien bis maximal 500.000 Stück im Jahr.

Die Integration innerhalb der IT-Module, zwischen Planungs- und Produktionsebene, zwischen Werkstück, Maschine, IT und Werker ist Voraussetzung für eine intelligente smarte Fabrik. In dem Sinne sind bereits konkrete Umsetzungen von Industrie 4.0 in der Praxis zu finden, die sich aber auch im Zuge der Digitalisierung kontinuierlich und manchmal sicher auch sprunghaft weiterentwickeln werden. Beispiele für Industrie 4.0-Grundfunktionalitäten sind die Online-Rückmeldung von Fertigungsdaten oder -störungen in Echtzeit oder die automatische Steuerung von Prüfintervallen und Wartungen. „Ein Kernmodul ist für uns Provis mit den BDE/MDE-Terminals an den Maschinen. Aber erst im integrierten Zusammenspiel mit dem PPS, der Kapazitätsplanung, der laufenden Nachkalkulation oder anderen Auswertungen wie zum Beispiel CAQ kann der volle Wert der Daten entschlüsselt werden“, sagt Tobias Haugg.

Werker schauten genau hin

Die MDE/BDE-Einführung wurde von den Werkern zu Beginn mit Argusaugen verfolgt, aber es sei schnell klar geworden, dass es nicht darum geht, die Werker zu überwachen, sondern die Fertigung. Zudem hat das System für den Werker auch Vorteile. So kann er heute etwaige Stillstandgründe wie Rüsten, Werkzeugwechsel/-bruch, Wartungen oder technischer Defekt der Maschine direkt am Terminal melden, damit sie der Schichtleiter sofort im Laufzeitdiagramm auf seinem Leitrechner hat. Generell gelangen die Auftragsdaten per Barcode und RFID in das System. Die gefertigten Teile erfassen die Maschinen-Terminals Stück für Stück automatisiert mittels eines Signals direkt von der Maschine. Eine innovative Idee wurde dann speziell von den Werkern angeregt. Der MDE/BDE-Leitstand-Rechner zeigt grafisch alle Maschinen nach Produktgruppen geordnet. An jeder Maschine ist nicht nur über ein Ampelsymbol der Status der Maschine zu sehen, sondern – da die Daten in Echtzeit erfasst werden – auch der aktuelle Auftragsfortschritt.

Jeder Werker betreut gleichzeitig mehrere Maschinen. Damit er den Status ständig im Blick haben kann, wird jetzt das Bildschirmsignal des Leitstandrechners per Beamer für alle sichtbar hoch oben an eine weiße Wand der Werkhalle projiziert. Damit kann der Werker sich relativ frei bewegen und trotzdem bei Problemen sofort reagieren. Von Vorteil ist die Beamer-Lösung auch für die Geschäftsführung, die bei Betreten der Werkhalle sofort einen Überblick über den Zustand der Fertigung erhält. Vervollständigt wird der schnelle Überblick durch die KVP-Tafel, an der unter anderem der sogenannte Produktionsfilm aushängt. Der Produktionsfilm zeigt von jeder Maschine die Historie der Produktions- und Stillstandzeiten der letzten drei Schichten nebeneinander dargestellt, „sodass man mit einiger Erfahrung sofort erkennt, wann Geld verdient wurde und wann nicht.“ Ein Online-Überblick über die Fertigung ist mittlerweile auch per Smartphone oder Tablet eingerichtet. Dazu wurde der Provis-Mobile-Client installiert, der eine abgespeckte Version des aktuellen Leitstand-Bildschirms liefert. Alles Hilfsmittel, die wichtig sind für den Produktionsleiter, der im Normalfall nicht bei der Nachtschicht vor Ort ist und den Geschäftsführer, der noch andere Führungsaufgaben bei SFB wahrnimmt, sodass seine Zeit bei Amo-Tec begrenzt ist.



Tobias Haugg, Leiter der Prozessentwicklung bei Amo-Tec, am Dreh-/Fräsautomat mit einem Terminal und einer Prozessampel von Gewatec. Bild: Redaktionsbüro Rüsing

Auf Smartphone oder Tablet

Das kurzfristige Reagieren von Werker und Geschäftsführung auf Erreichen von Fertigungskennzahlen oder auf unerwartete Störungen in der Fertigung ist eines der Merkmale, die im Zusammenhang mit Industrie 4.0 entscheidend sind. Es unterstützt neben den bereits genannten drei Verfahrenslösungen (Beamer, Produktionsfilm und mobile Endgeräte) auch die sogenannte Prozessampel von Gewatec, mit welcher der Typ IC901 des MDE/BDE-Terminals ausgestattet ist. Die Prozessampel zeigt auf vier Signalebenen dem Werker jeweils in den Ampelfarben den Zustand beziehungsweise die Grenzwerte für die Gesamtanlagen-Effektivität, den CPK-Wert (statistischer Wert der Prozessfähigkeit), die Aufforderung zur SPC-Messung und mit der untersten Leuchte einen Hinweis zum Werkzeugwechsel an. Damit kann der Werker auf Basis der Online-BDE/MDE-Datenauswertung erkennen, wenn bei der Leistungsfähigkeit der Maschine oder in der Qualität des Prozesses Änderungen auftreten und somit frühzeitig Maßnahmen einleiten. Ebenso wird er so an die anstehende SPC-Messung und den Werkzeugwechsel erinnert.

Prüfpläne einfach verwalten

„Ein Qualitätsmanagement in der heutigen Form war vorher nicht möglich“, sagt Tobias Haugg. Die Erstellung und Verwaltung der Prüfpläne habe sich wesentlich vereinfacht. Norm- und kundenspezifische Prüfmerkmale und -intervalle für das SPC sind im System hinterlegt. Die Daten nahezu aller Messmaschinen und Messmittel gehen direkt in das CAQ-Modul ein. Auch die Wareneingangsprüfung und die Messmittelverwaltung sowie das Reklamationsmanagement werden über Grips abgewickelt. Das CAQ war auch wichtiger Bestandteil der QS-Zertifizierung und stellt heute die für Zertifizierung und Regress wichtige Rückverfolgbarkeit der Fertigungs- und Qualitätsdaten aller Fertigungsstufen oder eines Zulieferteils bis zum Rohmaterial sicher.

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