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Maschinenreserven gezielt nutzen

Stanzprozesse IT-gestützt erfassen

Maschinenreserven gezielt nutzen

Leicht und Müller in Remchingen stellt jährlich auf derzeit zehn Stanzmaschinen über 700 Millionen Stanzteile für die Automobil-, Elektro- und Elektronikindustrie her. Durch die Einführung eines neuen Systems für Betriebsdatenerfassung soll die Produktivität der vorhandenen Prozesslinien deutlich gesteigert werden.

Bild: Herbert Joka

Das Unternehmen Leicht und Müller startete im Jahr 1985, als Zwei-Mann-Betrieb von Heinz Leicht und Klaus Müller gegründet. Zunächst wurden Stanzwerkzeuge und Stanzteile hergestellt. Heute ist die Produktionsbasis um Stanzlinien sowie die Baugruppenfertigung erweitert worden; die Mitarbeiterzahl stieg auf inzwischen 85 Personen. Die Baugruppenfertigung von umspritzten hybriden Kunststoff-Metall-Komponenten erreicht bereits die jährliche fünf Millionen-Stück Grenze.

Die zugehörigen technologischen Prozesse gilt es in der betrieblichen Gesamtsteuerung zuverlässig abzubilden. Obgleich der heutige Schwerpunkt die Serienfertigung ist, spielt der eigene Werkzeugbau weiterhin eine bedeutende Rolle und ist organisatorisch in einer eigenen Abteilung zusammengefasst. Für das Unternehmen bedeutet dieser eigene Werkzeugbau ein Höchstmaß an Flexibilität: So kann der Betrieb kurzfristig Werkzeuge für die Produktion herstellen und das Know-how im Haus behalten, um die Qualitätsvorgaben der Auto-, Elektro- und Elektronikindustrie zuverlässig zu erfüllen. Damit steht die Prozesskette vom Wareneingang bis zum Fertigteilausgang unter der Kontrolle des Unternehmens.

Die kontinuierliche Steigerung der Prozesseffizienz ist dabei ein maßgeblicher Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit, dabei spielt auch der unverzügliche Zugriff auf die aktuellen Produktionsdaten eine wichtige Rolle. Aber auch in Bezug auf die betriebliche Investitions- und Kapazitätsplanung, die stets Kapital und Aufwand bedeutet, kann eine Betriebsdatenerfassung (BDE) zu finanziellen Ersparnissen beitragen. Wenn bei zehn eingesetzten Maschinen eine Effizienzsteigerung von jeweils zehn Prozent erreicht werden kann, entspräche das bereits dem Gegenwert einer Maschine samt Infrastruktur, Betriebs- und Personalkosten.

Überwachung der Stanzmaschinen-Abläufe

Mit der deutlich wachsenden Dynamik von Vielfalt und Art der teils kurzfristig herzustellenden Produkte für verschiedenste Kunden, stieg für das Unternehmen der Druck, stets einen zuverlässigen Überblick über laufende Prozesse zu erreichen. Daher wurde eine IT-Lösung eingeführt, um zu jeder Zeit die Arbeitsschritte der Stanzmaschinen feststellen und überwachen zu können. Dazu werden die erfassten Daten mit Vorgaben abgeglichen, gespeichert und in Bezug auf das Personal programmtechnisch so aufbereitet, dass nur die für die Arbeitsausführung notwendigen Informationen auf einem Bildschirm angezeigt werden. So wird eine ‚Überinformation‘ der Bediener vermieden, und das Risiko von Fehlbedienungen sinkt.

In der Produktion werden die Maschinen nun auf einem zentral angeordneten Großbildmonitor angezeigt, der den Maschinenstatus in den Farben Grün, Gelb oder Rot signalisiert. Mitarbeiter können aus dem Augenwinkel heraus die Produktivität erkennen und handeln. Bei Bedarf wird auf die im BDE-System gespeicherten Daten zugegriffen, um eine Ursachenanalyse vorzunehmen. Diese systematische Problemanalyse hilft, die Ursachen für Produktionsfehler zu erkennen. Durch die systematische Beseitigung von Fehlerursachen kann nun der Produktionsprozess von Grund auf besser und stabiler gestaltet werden. So reduzieren sich auch die Maschinenstillstandszeiten, was der Gesamtproduktivität und der Wirtschaftlichkeit dient. Dabei steht der Gedanke der ‚gelebten‘, kontinuierlichen Verbesserung im Vordergrund, um die Produktionsplanung zielsicher abwickeln zu können und die Disposition im Sinne der Kunden zu fördern.

Die Maschinen in der Produktion werden auf einem zentralen Großbildmonitor angezeigt, der den Maschinenstatus in den Farben Grün, Gelb oder Rot signalisiert. Bild: Herbert Joka

Projektabschluss nach zwei Monaten

Gerade für ein mittelständisches Unternehmen, das keine eigene IT-Abteilung beschäftigen kann, ist bei der Einführung entsprechender Systeme eine Klärung im Vorfeld wichtig. Dabei sollte festgelegt werden, was nach Projektabschluss erfasst und ausgewertet werden soll – und welche Erweiterungen zu einem späteren Zeitpunkt eingeführt werden können. Nach der Fertigstellung der ersten Version des Lasten- und Pflichtenheftes für eine mögliche Softwarelösung und dem Blick auf Referenzberichte anderer Anwender fand Leicht und Müller den Einstieg für eine Lösung bei der Proses BDE GmbH, die bei dem Unternehmen bereits das betriebliche Personal-Zeiterfassungssystem installiert hatte.

Durch die modulare Bauweise des BDE-Systems konnte nach dem Erstgespräch die Implementierung, bestehend aus Installation und Konfiguration der BDE-Software, zügig in Angriff genommen werden. Dazu erfolgte zuerst die Klärung der Anforderungen, die Ausarbeitung des Detailkonzepts, Konfiguration und Implementierung, Verifikationstests, die Mitarbeiterschulung und schließlich der Echtbetrieb. Die Datenübertragung erfolgt über die in den Maschinen vorhandenen Standard-Hardwareschnittstellen. Die Einführung des BDE-Systems war nach rund zwei Monaten abgeschlossen. Rückblickend betonen die Projektmitarbeiter von Leicht und Müller, dass bei der Einführung kaum Einschränkungen im Produktionsalltag auftraten. Begleitet wurde das Projekt von Karl-Heinz Bauer, dem zuständigen Projektleiter des Systemhauses, der den Administratoren und den Bedienern auch nach der Inbetriebnahme zur Seite steht.

Integration in bestehende IT-Strukturen

Im Unternehmen wurde bereits zum Zeitpunkt der Einführung der neuen BDE-Lösung mit dem Enterprise Resource Planning-System (ERP) von Abas auf dem betriebseigenen Server gearbeitet. Daher galt es, die Datenerfassungssoftware auch an die bestehende IT anzuschließen, sowie die datenkonsistente Kommunikation sicherzustellen, um die erforderlichen Betriebsdaten abrufen und aufbereiten zu können. Um einen durchgängigen Produktionsprozess zu gewährleisten, kommuniziert der neu installierte BDE-Server mit dem bereits vorhandenen ERP-Server. Für Wartung und Updates verbindet sich der BDE-Dienstleister über eine sichere Fernwartungsverbindung mit dem System, um reibungsfreie Anpassungsprozesse ohne Belastung der Unternehmens-IT durchführen zu können.

Bessere Maschinenauslastung senkt Energiekosten

Durch den Einsatz einer Betriebsdatenerfassung, die Taktung und Qualität des Produktionsprozesses im Fokus hat, erhält das Unternehmen nun auch ein Instrument zum Energiesparen. Denn nur ein effizient getakteter Produktionsprozess verschwendet vergleichsweise wenig spezifische Energie: Eine Produktionsmaschine, die durch gezielte Auslastung eine höhere Maschinennutzungszeit über einen bestimmten Zeitraum vorweisen kann, arbeitet insgesamt sparsamer. Denn auch während der Stillstands- oder Umrüstzeiten bedarf es Energie die Maschine ‚auf Temperatur‘ zu halten, um anschließend weiterhin in festgelegten Toleranzen stabil produzieren können. Stand-by oder nicht produktive Zeit können somit energetisch quantifiziert und im Finanzcontrolling abgebildet werden. Die Maschinen- und Systemoptimierung visiert die Senkung des spezifischen Energiebedarfs während der nicht produktiven Intervalle an, weil letztlich die über die Maschinenlebenszeit kumulierte Ersparnis an Energiekosten auch ein Wettbewerbsargument ist – bei rund 700 Millionen hergestellten Teilen pro Jahr addieren sich so selbst kleinste Pro-Stück-Einsparungen zu einem substanziellen Betrag.