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Durchgängige Informationslandschaft in der Werkhalle

Produktionsmanagement

Durchgängige Informationslandschaft in der Werkhalle

Die Frauenthal Automotive Elterlein GmbH konnte durch die Kombination von Betriebsdatenerfassung und Planungssoftware Betriebskosten reduzieren und Maschinenverfügbarkeiten verbessern. Die nun gewonnene Übersicht über das Fertigungsgeschehen öffnet auch Spielräume für nachgelagerte Projekte, etwa in Instandhaltung und Energiemanagement.

Bild: Frauenthal Automotive Elterlein GmbH.

Die Frauenthal Automotive Gruppe entwickelt und produziert an mehreren Standorten Fahrwerk- und Druckluft-Systemkomponenten. Als europaweit agierender Anbieter in den Produktgruppen Blattfedern, Stabilisatoren, Briden und Druckluftbehälter zählt sie führende Nutzfahrzeug-Hersteller zu ihren Kunden. Der Standort im erzgebirgischen Elterlein stellt seit über 60 Jahren Stahlbehälter her. Die konsequente Kunden- und Qualitätsorientierung sowie die gelebte ‚continous improvement‘-Philosophie zeigen sich in häufigen Neuentwicklungen sowie zahlreichen betrieblichen Optimierungen. Diese Facette der Firmenstrategie gab auch den Ausschlag, sich für die Integration einer kombinierten Lösung für Betriebsdatenerfassung (BDE) und Produktionsplanung zu entscheiden. Ursprünglich stand im Fokus der Überlegung, ein Planungssystem einzuführen, dass sowohl in der Lage ist, die technologisch anspruchsvollen Fertigungsprozesse exakt abzubilden, den Planungsaufwand zu reduzieren und gleichzeitig den Durchsatz in der Produktion zu steigern. Dabei galt es auch, das Enterprise Resource Planning-System (ERP) möglichst nahtlos anzubinden.

Durchgängige, horizontale Datenintegration

Bereits in der Vorbereitungsphase wurden die Projektziele jedoch deutlich erweitert: Mit dem neuen System sollte ein effizientes Arbeitsmittel eingerichtet werden, um die Übersicht über alle prozessrelevanten Daten in der Fertigung zu erhalten. Die Anwendung sollte nach Projektabschluss in den jeweiligen Unternehmensbereichen aufgaben- und nutzerspezifisch eingesetzt werden. Bei der Systemauswahl erhielt die Apromace Data Systems GmbH den Zuschlag, die mit Apromace MES eine integrierte Kombination aus Manufacturing Execution System (MES) und der Feinplanungslösung Ganttplan der Dualis GmbH IT Solution im Portfolio führt. Das Planungstool unterstützt auch Materialbedarfs- und Multi-Ressourcenplanung. Der Leitgedanke bei der Entscheidung für die integrierte Lösung war, eine durchgehende, horizontale Integration der Informationsflüsse zu erreichen. Alle benötigten Stammdaten sowie Kundenbedarfe werden hierzu von der Unternehmenssoftware SAP ERP an die Feinplanung übertragen. Diese erzeugt optimierte Fertigungspläne und reicht sie an das MES weiter. Die produktionsnahe IT ist schließlich für die Ausführung, Überwachung und Rückmeldung der Fertigung sowohl an Feinplanung als auch an die Unternehmenssoftware zuständig.

Betriebsdatenerfassung am Terminal

Um Informationslücken vorzubeugen, wurde die Fertigung zudem mit BDE-Terminals ausgestattet. Diese ermöglichen den Werkern die An- und Abmeldung für ihre Schicht und stellen Informationen zum aktuellen Fertigungsfortschritt und dem geplanten Auftragsvorrat dar. Abweichungen vom Produktionsplan lässt das System dabei erst nach Autorisierung zu. Dies kann etwa notwendig sein, um schnell auf unvorhergesehene Ereignisse zu reagieren. Außerdem sind sämtliche fertigungsrelevanten Dokumente wie Zeichnungen, Instruktionen sowie Prüf- und Verpackungsvorschriften der einzelnen Produkte für die Mitarbeiter jederzeit am Terminal einsehbar. Eine weitere wichtige Funktion stellt die Rückmeldung des Fertigungsfortschritts dar. Dazu existieren je nach Fertigungsbereich und Maschine verschiedene Varianten: Von der automatisierten Erfassung produzierter Teile über das Scannen von Begleitscheinen für die interne Logistik bis hin zur manuellen Erfassung.

Neben den produzierten Mengen und eventuell auftretendem Ausschuss werden auch die verwendeten Materialien, Einzelteile und Baugruppen sowie der Zustand der Maschinen erfasst. Alle Rückmeldearten verfügen über eingebaute Plausibilitätsprüfungen und Sicherheitsmechanismen. Die so erfassten Daten stehen im Anschluss dauerhaft im MES zur Analyse zur Verfügung. Definierte Informationen werden außerdem an die Feinplanungsanwendung sowie das ERP-System in verdichteter Form weitergeleitet. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit zur zeitnahen Bewertung der Fertigung, sei es auf Basis von Kostenstellen in der Unternehmenssoftware, einem Soll-Ist-Vergleich und einer daraus folgenden Adaption des Produktionsplans oder der kontinuierlichen Analyse der ‚Overall Equipment Effectiveness‘ (OEE) oder Gesamtanlageneffektivität.

Mit der Einführung der kombinierten Produktionsmanagement-Software wurden in der Fertigungsstätte in Elterlein auch BDE-Terminals eingerichtet, um produzierte Teile sowohl automatisiert als auch manuell zu erfassen. Bild: Apromace

Traceability und Prozesssicherheit gewährleisten

Von der durchgehenden Erfassung der Materialien und Komponenten profitiert auch die Rückverfolgbarkeit: Für die produzierten Teile lassen sich nun genaue Aussagen treffen, wann und wo sie gefertigt wurden, welche Rohmaterialien – etwa in Form von Coils und Pulverchargen – sowie Baugruppen verwendet wurden. Der so ermittelte ‚Lebenslauf‘ eines Teils dient dabei als Qualitätsnachweis sowie als Basis für Analysen zur Eingrenzung von Fehlerquellen. IT-gestützt lassen sich nun auch Teile ermitteln, die im gleichen Zeitraum, auf derselben Maschine oder mit denselben Materialien hergestellt wurden. Derzeit ist der Fertigungsbetrieb noch nicht verpflichtet, im Rahmen von Traceability-Vorgaben Informationen bis auf einzelne Prozessparameter aufzulösen. Der langjährige Automobilzulieferer geht jedoch davon aus, dass der Anstieg der Anforderungen sowohl von Seite der Kunden als auch bei den Normen wie ISO TS 16949 weiter anhalten wird. In die Einschätzung der langfristigen Zukunftssicherheit der IT-Investition floss insofern auch der mögliche, technologische Feinheitsgrad der Traceability ein.

Neben Fragen der Zukunftssicherheit standen bei der Anbieter- und Systemauswahl auch ‚Soft Facts‘ im Fokus, die für eine kooperative Projektumsetzung erforderlich sind. So wurde auf Basis von verschiedenen konzernweiten Gesprächen entschieden, einen Anbieter zu nehmen, der flexibel auf Änderungen und Wünsche reagieren kann. Bestätigt wurde der Zulieferbetrieb in seiner Entscheidung spätestens in der Projektphase, in der die Integration in das ERP-System erfolgte. Das bereits eingeführte MES wirkte in dieser sensiblen Umstellungszeit bereits als prozessstabilisierender Faktor. Nach der Implementierung ließen sich schnell Erfolge quantifizieren: Der Planungsaufwand konnte reduziert werden, die Maschinenverfügbarkeit stieg. Somit hatte sich die Investition, auch aufgrund einer Kapazitätserhöhung bei gleicher Ausstattung, als rentabel erwiesen.

Produktionsdaten als Effizienztreiber

Zukünftig will der Automobilzulieferbetrieb noch weiter gehen, um die durch die produktionsnahe IT gewonnene Übersicht in zusätzliche Effizienzprojekte umzumünzen. Durch die perspektivische Nutzung der IT-Werkzeuge zur statistischen Prozesskontrolle verspricht sich das Unternehmen, beinahe ’nebenbei‘ steigende Auditierungsanforderungen mit geringerem Aufwand und in besserer Qualität zu erfüllen. Auch die Optimierung der Instandhaltung und Verbesserung der Energieeffizienz sind Folgeschritte auf dem Weg des Fertigungsunternehmens zur digitalen Fabrik. Vor dem Hintergrund des Projekterfolgs wird die Lösung inzwischen auch in weiteren europäischen Schwesterwerken eingeführt. Auch dort gaben – neben den positiven Erfahrungen aus dem abgeschlossenen Einführungsprojekt – die Faktoren Zukunftssicherheit und Modulariät den Ausschlag bei der Systemauswahl.