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Produktionsnahe IT für den Einsatz im Fahrzeugbau

Produktionsnahe IT für den Einsatz im Fahrzeugbau

Um auf dem Automotive-Markt international erfolgreich zu agieren, führen verschiedene Strategien zum Ziel. So auch beim Motorenhersteller Cummins und dem Traktorenanbieter AGCO. Beide Produzenten haben sich dabei für den Einsatz produktionsnaher Software entschieden. Im Mittelpunkt stand die Anforderung, die Fertigung mit robusten Software-Prozessen zu stützen, welche sich dennoch an wechselnde Anforderungen anpassen lassen.

Bild: Cummins

Wie schwierig es ist, eine globale Automobilproduktion effizient, flexibel und dabei fehlerfrei umzusetzen, zeigen aktuelle Schlagzeilen: Rückrufe aufgrund qualitativer Probleme, Modelle mit verzögerter Markteinführung, verkürzte Betriebsferien wegen sprunghaft gestiegener Nachfrage – solche Unregelmäßigkeiten gehören immer wieder zum Alltag. OEMs und Zulieferer stehen zudem vor der Aufgabe, permanent neue Produkte auf die Märkte zu bringen und zudem ihre Prozesse im laufenden Betrieb mittels vernetzter Fabriken zu verbessern. Dies ist ohne eine umfassende Standardisierung der Fertigungsabläufe kaum zu bewerkstelligen. Treten Unregelmäßigkeiten auf, gilt es innerhalb von Minuten, die Fehlerursachen zu identifizieren, eine Diagnose zu stellen, Auswirkungen einzugrenzen und schließlich die Ursache zu beheben. Um solche Herausforderungen leichter bewältigen zu können, steuern Unternehmen wie der Traktorenanbieter AGCO oder der Motorenhersteller Cummins Fertigungsprozesse mit einem Manufacturing Execution-System (MES) der Marke Apriso des Anbieters Dassault Systèmes.

Synchronisierte Fertigung beim Motorenbau-Zulieferer

Als ein in etwa 190 Ländern aktiver Zulieferer im Bereich Motorenbau und Energiegewinnung gibt Cummins ein hohes Innovationstempo vor, um sein Unternehmenswachstum voranzutreiben. Der konzernweit implementierten MES-Lösung kommt dabei die Aufgabe zu, den Spielraum für schnelle Reaktionen auf Veränderungen zu schaffen und das Leistungsniveau in der Produktion abzusichern. Mit einer OPC-zertifizierten Anbindung an die Produktionsanlagen unterstützt die Software die Fertigungsprozesse des Konzerns. Diese sind mit Produktfördersystemen sowie auftragsspezifischen Qualitätsprüfungs-, Testzellen- und Kameraüberwachungssystemen der Produktionslinie synchronisiert. Damit kann der Produzent sowohl die Kommissionierung als auch die Vormontage auf die Endmontageprozesse abstimmen – obwohl kaum ein Motor auf dem Fließband dem nächsten gleicht. Diese Synchronisierung hilft bei der Qualitätskontrolle sowie dabei, Effizienz und Produktivität in der Fertigung zu erhöhen. Bereits im ersten Montagewerk, das die Lösung ausgerollt hatte, konnte der Motorenhersteller den Durchsatz um mehr als 25 Prozent steigern, die Qualität verbessern und den Ausschuss mindern. Zudem können Großaufträgen heute mit weitaus weniger Fehlern abgewickelt werden.

Prozesse vereinheitlichen und Produkte schnell einführen

Da Cummins auch auf neuen Märkten nach Wachstumsmöglichkeiten sucht, kann sich die zeitnahe Einführung neuer Produkte schnell in höheren Gewinnen und Wettbewerbsvorteilen niederschlagen. Durch den Einsatz der MES-Lösung zur globalen Fertigungssteuerung verkürzt der Fertiger auch die Zeit von der Entwicklung bis zur Einführung von Produktneuheiten. Hierzu nutzt der Konzern die mehrsprachige Geschäftsprozessplattform, indem fertigungsbezogene elektronische Arbeitsanweisungen mit integrierten Multimedia-Darstellungen verschickt werden. Die produktionsbegleitende Fehlerprüfung und die umfangreichen Rückverfolgungsfunktionen unterstützen eine rasche Ursachenanalyse und -beseitigung. Um bestehende und neue Werke in das Gesamtsystem einzugliedern, greift das Unternehmen auf eine gemeinsame Bibliothek zurück, die sowohl unternehmensweite als auch werksspezifische Prozesse wie Montageabläufe enthält. So lassen sich Implementierungs- und Verwaltungskosten senken und Betriebsabläufe standortübergreifend standardisieren.

Lean Production in der IT festschreiben

Der Traktorhersteller AGCO betreibt in seiner Fertigungsstätte ebenfalls eine Lösung des französischen Software-Herstellers, jedoch mit einer ganz anderen Zielsetzung: In Marktoberdorf bei München geht es nicht um die Koordinierung eines Produktionsnetzwerks, sondern um die höchstmögliche Flexibilität des Standorts. In dem Traktorenwerk gehen seit September 2012 jährlich 20.000 Traktoren vom Band. Dazu hat das Fertigungsunternehmen als größter Hersteller von Traktoren und zweitgrößter Anbieter von Landmaschinen einen Werksverbund realisiert. Die Anlagen sind auf ein schlankes Fertigungskonzept nach dem ‚Lean Production‘-Prinzip ausgerichtet und sorgen für geringe Lagerbestände, zügige Materialbereitstellung sowie die wandlungsfähige Produktionsumgebung. Mitarbeiter in der Produktion können jederzeit auf aktuelle Terminpläne zugreifen, Material bestellen, Probleme melden und Anleitungen sowie Spezifikationen direkt an ihrem Arbeitsplatz online abrufen. Das MES ist in diesem Kontext für die Echtzeiterfassung von Herstellungsdaten verantwortlich – etwa Beginn, Ende und Dauer der Auftragsausführung sowie Rüstzeit. So gestatten die Systeme eine zeitnahe Einsicht in Produktionstätigkeiten bis auf die Maschinenebene.

Auf dieser Basis können auch enge Zeitpläne unter sparsamem Ressourceneinsatz umgesetzt werden – bei Verkürzung der Brachzeiten. Auch Liefertermine von Zulieferern und Subunternehmen sind auf diese Zeitpläne abgestimmt, was sich in niedrigen Lagerständen bei hoher Werkstoff-Verfügbarkeit widerspiegelt. Das IT-System erfasst zudem Störmeldungen und Prozesswerte und leitet diese weiter, damit sich gegebenenfalls Korrekturmaßnahmen einleiten lassen. Die Informationen können auch für Analysen sowie Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle herangezogen werden. Das System enthält außerdem Dashboards, um Management und Mitarbeitern Produktionskennzahlen auszugeben. Auch Maschinenzustände und Produktionsabläufe werden innerhalb der Software dokumentiert und auf Wunsch über die angebundene Qualitätsmanagementlösung für Inspektionen und Ausschussanalysen bereitgestellt. Arbeitsaufträge lassen sich direkt vom Enterprise Resource Planning-System (ERP) – bei dem Traktorenhersteller kommt SAP ERP zum Einsatz – an das MES übertragen. So entsteht ein durchgängiger Regelkreis.

Höherer Durchsatz, niedrigere Kosten

Im Rückblick hat der Fertigungsbetrieb festgestellt, dass die Investitionen in das MES für eine deutliche Erhöhung der Gesamtproduktion gesorgt hat, ohne Einbußen bei der Effizienz zu verursachen. Diese Erkenntnis basiert auf der Auswertung von Kennzahlen über Produktionszeiten, variable und fixe Stückkosten sowie der Gewinnspanne. Eine neue IT-gestützte Instandhaltungsstrategie der Anlagen konnte zudem dazu beitragen, Stillstände und damit auch die operativen Kosten zu reduzieren.

Hilfestellung für agile Prozessgestaltung

Global standardisiert und dennoch flexibel produzieren – dieser Widerspruch lässt sich in vielen Bereichen mit passenden IT-Systemen und Prozessen abfedern. Es steht daher zu erwarten, dass die Bedeutung solcher Produktionsplattformen zunehmen wird: Im Automobilbau etwa gilt es am laufenden Band, neue technologische Komponenten in Fahrzeugen zu verbauen und die damit verbundenen Prozessveränderungen im Unternehmen umzusetzen. Ein Beispiel liefert der Trend zum vernetzten Fahrzeug: In diesem Zusammenhang halten Bauteile Einzug in die PKW-Produktion, die dort vorher nicht zu finden waren – etwa SIM-Karten für einen Internetzugang, neue Entertainmentsysteme und Antriebe. Auf diesen Handlungsfeldern können ME-Systeme Unterstützung leisten, um die Agilität und Konkurrenzfähigkeit von Unternehmen zu verbessern.