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Strategischer Baustein für die Industrie 4.0

Produzieren ohne Papier

Am Schweizer Produktionsstandort Gams produziert die Ortlinghaus AG mit der Fertigungssteuerungssoftware SAP ME. Für den Kupplungshersteller ist das MES ein strategischer Baustein auf seinem Weg zur Industrie 4.0. Seit der Einführung arbeiten die Werker ohne Papiere und wickeln Aufträge systemgeführt ab. Zudem unterstützt die Software als Teil der SAP Manufacturing Suite die durchgängige Rückverfolgbarkeit über den gesamten Herstellungsprozess. Für den Rollout der Lösung holte sich der Fertigungsbetrieb die IGZ an Bord, ein SAP-Projekthaus für Produktion aus Falkenberg. Das IT-Unternehmen verfügt über viele Jahre Erfahrung in der Prozessindustrie und diskreten Fertigung.




Bild: Ortlinghaus AG

Die Ortlinghaus-Gruppe wurde 1898 gegründet. Als Hersteller von Kupplungen, Bremsen, Lamellen und Kompaktantrieben – einschließlich Hydraulikaggregaten sowie Regel- und Steuerungseinheiten – ist der Produzent Ansprechpartner für zahlreiche Branchen. Das heute in der vierten Generation familiengeführte Unternehmen betreibt Produktionsstandorte in Deutschland, der Schweiz und in China. Ortlinghaus hat seinen Hauptsitz in Wermelskirchen und setzt auf die Werte Nachhaltigkeit, Wachstum und Innovation. Am schweizerischen Produktionsstandort Gams werden sowohl Serienprodukte als auch kundenspezifische Ausführungen gefertigt. Der Fertiger unternimmt von Gams aus Lieferungen in 38 Länder weltweit. Hierfür sind etwa 53.000 Warenbewegungen erforderlich, bei denen auf 36.500 Materialstämme zugegriffen wird. Die Auftragsabwicklung erfolgt über 125 Arbeitsplätze mit Anbindung an das vorhandene Enterprise Resource Planning-System SAP ERP. Die Kapazitätsplanung und Produktionsfeinplanung wird über das Modul SAP APO (Advanced Planning and Optimization) vorgenommen.

Der Grundstein für die digitale Transformation

Auf dem Weg zur Industrie 4.0 kommt der Weiterentwicklung und umfassenderen Nutzung von MES-Funktionalitäten in allen produzierenden Branchen eine zentrale Bedeutung zu. Um Wettbewerbsvorteile zu sichern und weiterhin wirtschaftlich auf dem Markt agieren zu können, steigen die Anforderungen an die Planung und Steuerung der Fertigungsprozesse stetig. Manufacturing Execution-Systeme unterstützen diese Aufgaben und sind damit wichtige Bausteine auf dem Weg zum Connected Manufacturing und zur Industrie 4.0. SAP MES ist die Standard-Produktionssteuerungssoftware der SAP SE und hilft ihren Anwendern einen durchgängigen, standortübergreifenden Informations- und Datenfluss in Echtzeit herzustellen. Es ist ein Knotenpunkt für die Standardintegration von der Maschinenebene bis zum ERP-System.

Dafür ist das MES mit umfangreichen konfigurierbaren Möglichkeiten sowohl zur Betriebsdatenerfassung (BDE) als auch der Maschinenanbindung (MDE) ausgestattet. Dabei kommt die Anwendung mit gängigen Industriestandards wie OPC, TCP/IP und vielen mehr zurecht. Funktional bringt das Werkzeug umfassende MES-Funktionalitäten etwa zur Auftragsfeinsteuerung, der Erfassung der Gesamtanlageneffektivität sowie der Statistischen Prozesssteuerung mit.



Im Schweizer Gams fertigt die Ortlinghaus AG sowohl Serienprodukte als auch individuell nach Kundenanforderungen. Mit der Einführung des Manufacturing Execution-Systems SAP ME dehnt das Unternehmen seine IT-Strategie auf der Bais der SAP-Systemwelt auf den Shop Floor aus. Damit sollte der hohe Aufwand im Umgang mit fertigungsbegleitenden Papieren reduziert werden. Zudem sichert der Fertigungsbetrieb auf diese Art die Rückverfolgbarkeit durchgängig ab. Bild: Ortlinghaus AG

Jedes Jahr 8.600 Arbeitspläne und 40.000 Rückmeldungen

Bei Ortlinghaus war eine SAP-basierte Standardlösung für die automatisierte Produktionssteuerung schnell gesetzt. Die Gründe waren die hohe Standardintegration des Systems und dessen Anbindung an die bestehende Unternehmenslösung SAP ERP. Während der Abarbeitung der Fertigungsaufträge wurden in der Vergangenheit jährlich an die 8.600 Arbeitspläne mit 34.000 Vorgängen in Papierform erzeugt und rund 40.000 Rückmeldungen abgegeben. Den damit einhergehenden Aufwand für die Bearbeitung dieser Dokumente wollte das produzierende Unternehmen nicht länger akzeptieren. Handlungsbedarf bestand unter anderem angesichts der wachsenden Anforderungen in punkto Rückverfolgbarkeit über den gesamten Herstellungsprozess, auch gemäß Kundenforderungen.

„Weitere Anforderungen spiegelten sich darin wieder, dass wir in der Auftragsabwicklung schneller und personenunabhängiger werden wollten. Die Dokumentenflut, in Form von Prüf-, Montage- und Verpackungsanweisungen, sollten korrekt und zielführend gesteuert werden. Manuelle Erfassungen wie Prüfdokumentationen mussten ganz eliminiert werden“, sagt Christian Kubli, Leiter SCM bei Ortlinghaus in Gams. Für die installierte Lösung sprach, dass diese Funktionalitäten bereits im Standard enthalten waren. Das Projekthaus IGZ aus Falkenberg wurde aufgrund seines Schwerpunktes auf der SAP Manufacturing Suite mit der Systemeinführung beauftragt. Zudem konnte das Team bei der Umsetzungsanalyse mit der erforderlichen Kompetenz zur Durchführung eines solchen Projekts überzeugen und kommunizierte Termine und Kosten schon früh transparent und präzise. Aber auch sogenannte ‚Soft Skills‘ auf menschlicher Ebene gaben den Ausschlag, schildert Christian Kubli. Mit einem strukturierten Vorgehen des Projektteams war die Implementierung parallel zum laufenden Betrieb möglich. Während dieser Zeit bestand die Herausforderung des Fertigungsbetriebes vor allem darin, das Projekt ’nebenbei‘ voranzutreiben. Denn jeder involvierte Mitarbeiter hatte seine Aufgaben in der ihm zugewiesenen Linienfunktion weiterhin zu erfüllen.

Keine handschriftlichen Papiere in der Werkhalle

Mit dem Manufacturing Execution-System des Walldorfer Softwareherstellers konnte Ortlinghaus die Anforderungen an eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und Transparenz über den gesamten Herstellungsprozess wie gefordert umsetzen. Die Abbildung der Produkthistorie dient der internen Qualitätssicherung sowie den Audits und hilft dabei der Dokumentationspflicht gegenüber Kunden nachzukommen. Der Verwaltungs- und Zeitaufwand für Dokumente und Zeichnungen des Fertigungsprozesses, der etwa beim manuellen Druck und der Verteilung der Papiere vorher anfiel, konnte zu 100 Prozent eingespart werden.

Zudem ist nach der Systemeinführung sichergestellt, dass alle Zeichnungen und Dokumente stets aktualisiert und korrekt ausgeführt und in der richtigen Menge automatisch elektronisch vorliegen. Die Übersicht und Organisation von Montageanweisungen in Papier von teils 65 Seiten wurde komplett auf elektronische Arbeitsanweisungen mit 3D-Visualisierung umgestellt. Das gestattet den Werkern die systemgeführte Montage an jedem Arbeitsplatz. Es muss nun nicht mehr zeitaufwendig in umfangreichen, unübersichtlichen Ordnern geblättert werden. Erfassungen und Rückmeldungen, zum Beispiel für Prüfnachweise und Protokolle, erfolgen jetzt ebenfalls automatisch. Mit dem Wegfallen der manuellen Erfassung sind auch die Fehler weitgehend verschwunden, die in diesem Arbeitsgang immer wieder anfielen.



Vor der Implementierung ihres MES verbuchte die Ortlinghaus AG im Werk Gams jedes Jahr 40.000 manuelle Rückmeldungen. Seitdem die Mitarbeiter diese Aufgabe in SAP ME erledigen, sind die Fehler infolge handschriftlicher Eingaben so gut wie verschwunden. Bild: Ortlinghaus AG

Belastbare Stammdaten im System erfassen

Eine hohe Stammdatenqualität macht viele Verbesserungsinitiativen in der Fertigung erst möglich. Auch hierzu trägt das MES nun bei: Auf der Grundlage der tatsächlichen, automatischen Ist-Zeit-Erfassung werden nun Soll/Ist-Abweichungen festgestellt. Abweichungen lassen sich zeitnah korrigieren. Die so verbesserte Stammdatenoptimierung auf Basis der realen Ist-Zeiten sorgt für stimmige Deckungsbeiträge und ermöglicht die adäquate Fertigungsplanung. Der Auftragsvorrat wird an allen Arbeitsplätzen visualisiert und kann online über Fertigungsplaner gesteuert werden. Die nachvollziehbare Priorisierung und Umterminierung laufender Fertigungsaufträge ist durchgängig möglich.

Durch aktives WIP-Management in SAP ME lassen sich die Umlaufbestände bedarfsgerecht steuern. Es befinden sich nur noch Materialien im Umlauf, die zum aktuellen Produktionsstatus tatsächlich benötigt werden. Auf diese Weise konnten die Lagerbestände gesenkt und die Durchlaufzeiten erheblich reduziert werden. Besonders deutlich war dies bei kurzen Fertigungsaufträgen wie Rüsten, Montieren, Prüfen und dem Versand zu spüren. Ohne diese störenden Einwirkungen auf den Fertigungsprozess – zum Beispiel die manuelle Erfassung, die Email- und Telefon-Kommunikation infolge einer Auftragspriorisierung und generell papierlastige Produktionssteuerung – ließ sich auch die Fehlerquote im Werk verringern. Eine Prozessverriegelung verhindert, dass Prüf- und Kontrollschritte vergessen und somit fehlerhafte Teile über die verschiedenen Fertigungsstufen weitergegeben werden. Dazu passende Informationen und Meldungen visualisiert das System, damit die Mitarbeiter zeitig und korrekt reagieren können.



Vor der Implementierung ihres MES verbuchte die Ortlinghaus AG im Werk Gams jedes Jahr 40.000 manuelle Rückmeldungen. Seitdem die Mitarbeiter diese Aufgabe in SAP ME erledigen, sind die Fehler infolge handschriftlicher Eingaben so gut wie verschwunden. Bild: Ortlinghaus AG

Künftige Integrationen und Updates im Blick

Die skalier- und konfigurierbare Produktionssteuerungssoftware der SAP SE ist auf Leistung und Flexibilität ausgelegt, ohne auf einen hohen Grad an Standardisierung zu verzichten. Wie es typisch für viele Anwendungen von SAP ist, lässt sich die MES-Lösung weitreichend konfigurieren und erweitern, ohne die Releasefähigkeit einzuschränken. Die Unternehmensgruppe Ortlinghaus hat mit dem Rollout der Lösung ihre SAP-Strategie auf die Produktionsebene ausgedehnt. Bei dieser Entscheidung spielen insbesondere der Gedanke an künftige Integrationen und die Releasefähigkeit ihrer Systemwelt eine Rolle. Die Implementierung des Manufacturing Execution-Systems war in Gams dennoch kein reiner Selbstzweck: „Es hat sich durch diverse Kundenaudits gezeigt, dass Themen wie Rückverfolgbarkeit, Änderungsprozess, Dokumentensteuerung, Protokolle und Auftragsmanagement weitreichend adressiert werden müssen“, erläutert Christian Kubli. Die Prozesssicherheit könne somit auf höchstem Level gehalten werden. Hierbei zahle sich auch aus, dass die Abläufe im Zuge der Implementierung stets hinterfragt und – sofern erforderlich – angepasst worden sind. Die Standardisierung von Abläufen war an dieser Stelle genauso gesetzt, wie schon früher die Walldorfer Lösung.


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