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Auf dem Weg zur papierlosen Fabrik

Termintreue und Produktivität verbessern

Auf dem Weg zur papierlosen Fabrik

Vier Milliarden Kunststoffteile stellt Sulzer Applicator Systems pro Jahr im Spritzgussverfahren her. Die Parameter der Produktion müssen dazu genau aufeinander abgestimmt sein. Dabei hilft das Manufacturing Execution System Hydra von MPDV, das 2013 am Produktionsstandort Haag in der Schweiz eingeführt wurde.

 (Bild: MPDV Mikrolab GmbH) [1]

(Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

Sulzer Applicator Systems (APS) vertreibt und produziert Erzeugnisse zum exakten Mischen und punktgenauen Auftragen. Zum Einsatz kommen die hochpräzisen Lösungen in der Medizin, im Healthcare- und Beautybereich sowie der Industrie- und Baubranche.

Hohe Anforderungen

Damit die Produkte sicher und zuverlässig funktionieren, müssen alle Teile detailgenau gearbeitet sein, was hohe Ansprüche an die Fertigung stellt. Kritische Parameter wie Beschaffenheit der Rohstoffe, Homogenität der Werkstoffmischungen, Temperaturen, Druck in der Spritzgussform sowie Qualität der Form und Abkühlvorgang müssen exakt aufeinander abgestimmt werden. Jeder Fehler bedeutet, die Maschine anhalten zu müssen, um fehlerhafte Teile auszusortieren und die Anlage neu zu justieren. „Durch die Digitalisierung unserer Fertigung können wir solche Stillstände heute auf ein Minimum reduzieren oder sogar ganz vermeiden. Denn Prozessschritte wie Planung, Beschaffung, Maschineneinstellung, Betrieb, Wartung und Qualitätskontrolle lassen sich optimal aufeinander abstimmen“, sagt Ronny Graf, Abteilungsleiter Injection-Moulding am Standort in Haag in der Schweiz. Bereits 2013 führte Graf mit seinem Team das Manufacturing Execution System (MES) Hydra von MPDV bei Sulzer ein. Schon damals war allen Beteiligten klar, dass sie eine Lösung brauchen, die den Fertigungsprozess transparenter macht und Daten nicht nur erfasst, sondern auch analysiert und kontrolliert. Wichtig war dem Team vor allem, dass sich die Lösung über standardisierte Schnittstellen an das SAP-System anbinden lässt und Planungsfunktionen bietet. Außerdem sollte sich das MES einfach bedienen lassen. Und das Unternehmen, mit dem sie zusammenarbeiten, sollte Dependancen in Asien haben. „Das war uns gerade im Hinblick auf einen späteren Einsatz in China besonders wichtig“, sagt Graf.

Beim Handling helfen Roboter. (Bild: MPDV Mikrolab GmbH) [2]

Beim Handling helfen Roboter. (Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

Neun Monate bis zum Go-Live

Vom Kick-off bis zum Go-Live Anfang 2013 vergingen neun Monate. Graf und sein Team führte die einzelnen Module etappenweise ein. In der ersten Phase implementierten sie am Hauptstandort Haag zunächst die drei Module Leitstand (HLS), Betriebsdaten (BDE) sowie Werkzeug- und Ressourcenmanagement (WRM). In Phase zwei kam zusätzlich das Modul Maschinendaten (MDE) hinzu. Mittlerweile sind am Standort Haag 120 Spritzgussmaschinen und 42 Montageautomaten mit dem MES vergebunden. Seit 2014 setzen auch der Standort in Shanghai und seit 2018 der Standort in Wroclaw, Polen, Hydra ein.

Die Lösungen von Sulzer kommen in der Medizin, im Healthcare- und Beautybereich sowie der Industrie- und Baubranche zum Einsatz. (Bild: MPDV Mikrolab GmbH) [3]

Die Lösungen von Sulzer kommen in der Medizin, im Healthcare- und Beautybereich sowie der Industrie- und Baubranche zum Einsatz. (Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

Kommunikation mit dem ERP

Durch die Kommunikation zwischen dem ERP-System und Hydra kann die Planungsabteilung die Fertigungsaufträge direkt an die Produktion übermitteln und schnell auf Veränderungen reagieren. Das MES wiederum meldet die Zahl der tatsächlich produzierten Teile sowie den Status der Maschine zurück. Ist bei einer Maschine der Output geringer als geplant, lassen sich Aufträge rasch auf andere Maschinen verteilen. Zuvor mussten Mitarbeiter die pro Maschine produzierten Stückzahlen aufwendig in Excel-Listen erfassen. Das kostete viel Zeit und wenn eine Maschine ausfiel, fehlte es an Flexibilität. „Mit Hydra haben wir unsere Termintreue extrem verbessert. Rund 98 Prozent der Aufträge können wir jetzt wie geplant ausliefern und unsere Kunden sind zufrieden“, sagt Graf.

Ressourcen im Überblick

Doch nicht nur die Kunden, auch die Mitarbeiter lernten schnell die Vorzüge des MES schätzen. Dank der Module HLS, BDE und MDE können sie über ein Terminal an der Maschine verschiedene Produktionszahlen wie Ausschuss oder Stückzahl in Echtzeit erfassen und vergleichen. Das Modul Hydra-HLS verschafft den Verantwortlichen dabei einen Überblick über die Ressourcen. So lässt sich beispielsweise die Fertigung über den Leitstand steuern und bis ins Detail planen. Damit hat der Mitarbeiter die wichtigen Ressourcen im Blick und Werker können schnell auf den Ausfall einer Maschine reagieren.

Overall Equipment Effectiveness

Der MES-Einsatz wirkt sich positiv auf die Gesamt-Produktivität der Maschinen aus. Sie lässt sich über den Overall Equipment Effectiveness (OEE) erfassen, der sich aus den Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität errechnen lässt. Über ein Ampelsystem wird dem Mitarbeiter der Status jeder Maschine angezeigt. „Auf diese Weise können wir alle rund 160 Spritzgussmaschinen und Montagelinien bei optimaler Auslastung fahren. Das hat uns in Summe einen Produktivitätsgewinn von zwölf Prozent in den ersten drei Jahren beschert. Wir können also sagen, dass von dem MES sowohl Kunden, Mitarbeiter als auch das Unternehmen selbst profitieren“, sagt Graf.

Weiterer Rollout geplant

Sulzer plant das MES in weiteren Ländern auszurollen. Und auch am Standort in Haag geht die Entwicklung weiter. Neue Module wie Prozessdaten zum Einhalten der vorgegebenen Produktionsparameter Temperatur, Druck oder Fließgeschwindigkeit sollen folgen. Zudem soll jede Maschine mit einem eigenen Terminal ausgestattet werden. Das Ziel ist die papierlose Fabrik.