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Reporting per IPC

Metallverarbeitung

Reporting per IPC

Es herrschen raue Umgebungsbedingungen, wenn bei der Grohe AG aus flüssigem Metall Hochglanz-Armaturen gefertigt werden. Dabei setzt das Unternehmen für die Unterstützung einer reibungslosen Fertigung auf robuste Industrie-PC. Die Datenerfassungsterminals zeigen Störungen sofort an und unterstützen so das Online-Reporting über den Fertigungsablauf. Auch die Darstellungsqualität spielt eine wichtige Rolle, damit Mitarbeiter auch aus der Entfernung schnell auf Störfälle reagieren können.

Bild: Advantech-DLoG

Grohe fertigt an seinen Standorten in Porta Westfalica, Hemer, Lahr und dem portugiesischen Grohe-Werk Armaturen und Brausen für Bad und Küche, Automatik-Armaturen für den gewerblichen und öffentlichen Bereich sowie Installations- und Spülsysteme. Mehr als 300 Fertigungsmaschinen waren mit älteren Industrie-PC des Anbieters Advantech-DLOG in die Produktionsnetzwerke eingebunden und haben Steuerungssignale von SPS und anderen Steuerungsrechnern übernommen. Derzeit sind jeweils bis zu zwölf Maschinen an ein Terminal angeschlossen.

Die Fertigungsabläufe organisiert das Unternehmen über sein Enterprise Resource Planning-System (ERP) und verwendet als Steuerprogramm ein Manufacturing Execution-System (MES), das unabhängig von der Geschäftslösung arbeitet. Dadurch können aktuelle Ist-Daten aus dem Fertigungs-, Personal- und Qualitätsbereich erfasst, zeitnah an die ERP-Module weitergeleitet und den Mitarbeitern von Grohe zur Verfügung gestellt werden.

Vor etwa einem Jahr hat das Unternehmen im Zuge eines Release-Wechsels der Software einen größeren Modernisierungsschritt unternommen und ist auf neue Fertigungscomputer als Terminals für die Maschinendatenerfassung (MDE) umgestiegen, um Rechenleistung und Visualisierungsfähigkeiten der Hardware an das Leistungsspektrum der neuen Lösung anzupassen.

Die Industrie-PC, auf denen die ERP- beziehungsweise MES-Lösungen laufen, müssen ein lückenloses Reporting über den Fertigungsprozess liefern. Nur so können Störungen oder Störgründe und damit zeitliche Verzögerungen sofort erkannt und behoben werden. Der Ablauf im täglichen Betrieb beginnt mit der Anmeldung an das System und der Erkennung des aktuellen Status des Maschinenzustandes, darunter Stillstand, Rüsten, Produktion oder Störungen.

Ab Produktionsbeginn werden Stückzahlen mittels Hardware-Signale automatisch von der Fertigungsmaschine an den Industrie-PC und damit auch an die MES-Software gemeldet. Werkzeugdefekte oder andere Störungen werden ebenfalls automatisch erfasst und visualisiert. Parallel zum kontinuierlichen Maschinenreporting erfolgt die Auftragsfortschreibung durch die Anbindung an das übergeordnete ERP-System. So kann das zuständige Planungsteam den Auftragsstand jederzeit abfragen.

Raue Umgebung stellt hohe Anforderungen

Bei der Auswahl der neuen Industrie-PC stellte die raue Produktionsumgebung des Unternehmens hohe Anforderungen an die Hardware: Öl- und Säurebeständigkeit, Unempfindlichkeit gegen Staub, Metallspäne und Flüssigkeiten sind beim Einsatz in der metallverarbeitenden Fertigung Pflicht. Denn ein Computerausfall könnte im schlimmsten Fall dem gesamten Fertigungsprozess zum Erliegen bringen. Daneben sind starke Temperaturschwankungen an der Tagesordnung und müssen von den IPC problemlos verkraftet werden, denn in der Nähe der Schmelzöfen im Gusstechnik-Bereich kann es äußerst heiß werden. Eine weitere zentrale Anforderung betraf die 15 Zoll großen Displays der Terminals. Die Anzeigen müssen eine hervorragende Farbdarstellung bieten, um Werkzeugdefekte oder Störungen sofort zu visualisieren. Zudem sollten sie dem rauen Umgang der Mitarbeiter in der Fertigung gewachsen sein, also bruchsicher, kratzfest und gleichzeitig einfach per Touch-Screen zu bedienen sein. Das Betriebssystem Windows XP Professional sowie eine standardisierte und hochzuverlässige Netzwerkanbindung waren zwei weitere Kriterien, die die neuen Industrie-PC bei Grohe zum damaligen Zeitpunkt erfüllen mussten.

Die raue Produktionsumgebung in der Metallverarbeitung stellt hohe Anforderungen: Für den IPC-Einsatz sind Öl- und Säurebeständigkeit, sowie Unempfindlichkeit gegen Staub, Metallspäne, Flüssigkeiten und Temperaturwechsel Pflicht. Bild: Advantech-DLoG

Hohe Visualisierungsqualität gefragt

Der Hardware-Anbieter konnte das Unternehmen auch bei dem erneuten Auswahlprozess mit seinen Industrie-PC überzeugen. Das Unternehmen setzt inzwischen widerstandsfähige ITC 7-Terminals ein, die speziell für den Einsatz in industriellen Umgebungen entwickelt wurden. Die Geräte entsprechen der Schutzart bis IP 65 und bieten Vibrations- und Erschütterungsschutz bis 5M3 nach DIN EN 60721-3-5. Staub und Schmutz können so nicht ins Innere des Gehäuses gelangen. Die Geräte überstehen auch harte Stöße, Vibrationen und Erschütterungen.

Der Hersteller setzt zudem auf ein lüfterloses Design, da Außenlüfter wegen ihrer Empfindlichkeit oftmals eine Schwachstelle darstellen. Das Wärmeleitkonzept basiert auf einem Aluminium-Druckguss-Gehäuse und ermöglicht so die direkte Anbindung von elektronischen Komponenten wie Prozessor (CPU), Northbridge-Chip und Speicher an das Gehäuse zur optimalen Wärmeableitung.

Das gesamte Industrie-PC-Gehäuse fungiert somit als Kühlkörper und bietet gleichzeitig Materialeigenschaften wie Stabilität, Flexibilität gegenüber äußeren Temperaturschwankungen und Resistenz gegen widrige Umwelteinflüsse. Die Farb-TFT-Anzeigen mit einer Bildschirmdiagonalen von 15 Zoll und XGA-Auflösung bieten hohe Visualisierungsqualität: Die Mitarbeiter in der Fertigung erhalten auf dem großen Bildschirm einen schnellen Überblick über ihren Arbeitsbereich und können dank scharfer Darstellung auch aus großer Entfernung denn Maschinenstatus gut ablesen. Das verringert die Reaktionszeiten und Anwender können schnell unterscheiden, wo dringender Handlungsbedarf oder eine Maschinenstörung besteht.

Zudem bieten die Geräte beim Abruf der Daten über den Touchscreen einen größeren Komfort als die Vorgänger-Generation und können auch mit Handschuhen gesteuert werden. Dabei sind die Displays bruchsicher und abriebfest gefertigt und verfügen über eine äußerst robuste Analog-Touch-Konstruktion für den industriellen Einsatz.

Niedriger Aufwand für Schulungen

Ein Jahr Einsatz zeigt, dass sich der Hardware-Austausch auf die neue Terminal-Generation für das Unternehmen gelohnt hat. Mitarbeiter-Schulungen sind wegen der selbsterklärenden Touch-Screen-Bedienung so gut wie keine notwendig – das wissen die Werker an den Maschinen zu schätzen. Zudem unterstützen die Terminals auch einen Wechsel zum inzwischen aktuellen Betriebssystem Windows Embedded Standard 7, was dem langfristigen Einsatz der Systeme zugute kommt. Im Zusammenspiel mit den übergeordneten Software-Systemen des Unternehmens lässt sich so an den Arbeitsplätzen die Qualität der Produktionsprozesse übersichtlich darstellen und verbessern.