MES- UND CAQ-SOFTWARE - Digital Manufacturing Magazin
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MES- UND CAQ-SOFTWARE - Digital Manufacturing Magazin
2/14 Eine Publikation der WIN-Verlag GmbH & Co. KG www.digital-manufacturing-magazin.de AU F B AU U N D O P T I M I E R U N G I T - G E S T Ü T Z T E R P R O D U K T I O N S P R O Z E S S E ANZ EIG E GANZHEITLICHE MES- UND CAQ-SOFTWARE VON PICKERT & PARTNER. www.pickert.de 6,50 Euro I N H A LT 04Aktuell News aus der Branche SEITE 07 Bild: Festo 06Spagat zwischen Ökologie und Ökonomie Die grüne Fabrik von morgen: Dr. Nico Pastewski, Festo, zum Forschungsprojekt EMC²-Factory 08Portallösung für die Fertigungsindustrie cronetwork-Portal von Industrie Informatik mit optimiertem Interface 10Tradition trifft moderne IT Mehr Transparenz: Heim Stein technik setzt auf BDE-Lösung SEITE 26 Bild: Carl Cloos 12Komplexität im Griff PROXIA MES mit Leitstand, BDE und PEP verhilft Lehmann Metalltechnik zu mehr Flexibilität 14MES in der Wolke Kostengünstige und sichere Alternative: MES-Lösung AMIEGO als Cloud-Service 16Keine Stauungen in der Kunststoff-Spritzgießfertigung ERP/MES-Lösung von GEWATEC sichert Qualität und Effizienz Titelbild: Pickert & Partner Die Pickert & Partner GmbH ist ein international erfolgreicher Softwarehersteller mit Kunden aus 20 Ländern auf vier Kontinenten. In enger Abstimmung mit der Kundenbasis entwickelt und pflegt das Unternehmen eine durchgängige, umfassende Standardsoftware für das Produktionsmanagement (MES), Qualitätsmanagement (CAQ) und Traceability (Rückverfolgbarkeit). Die Software RQM (Real-Time. Quality. Manufac- Impressum Herausgeber und Geschäftsführer: Hans-J. Grohmann ([email protected]) DIGITAL MANUFACTURING im Internet: http://www.digital-manufacturing-magazin.de So erreichen Sie die Redaktion: Chefredaktion: Rainer Trummer (v.i.S.d.P.), [email protected], Tel.: 0 81 06 / 350-152, Fax: 0 81 06 / 350-190 Redaktion: Jan Bihn (-161, [email protected]) Textchef: Armin Krämer (-156; [email protected]) Mitarbeiter dieser Ausgabe: Simone Cerroni, Nikolaus Fecht, Ralf Högel, Michael Naumann, Marcus Neubronner, Stefanie Nüchtern, Sarah Pyritz, Eduard Rüsing, Dr. Ralf Volker Schüler, Robert Schürch, Michael Volz, Carola von Wendland So erreichen Sie die Anzeigenabteilung: Anzeigenverkaufsleitung: Martina Summer (0 81 06 / 30 61 64, [email protected]) Mediaberatung: Maike Gundermann (0 72 72 / 7 70 95 10, [email protected]) Andrea Horn (0 81 06 / 350-241, [email protected]) Anzeigendisposition: Chris Kerler (-220; [email protected]) 18Weniger Platzbedarf im Schaltschrank SKW Stickstoffwerke Piesteritz nutzt bei der Anlagensteuerung Koppelrelais von Phoenix Contact 20Daten per Licht Industrielle Kommunikation: Optische Ethernet-Datenüber tragung von Sick 22Durchsichtige Anlage für IKEA-Möbel Zulieferer Manuex setzt als Visualisierungs-Software für die HMISchnittstellen Progea-Lösung ein 24Der Griff aus der Ferne Netbiter Argos: Zentrales Verbindungs- und Datenportal im Internet 26Schaltschrankrahmen schweißen Vollautomatische Schweißtechnik von Carl Cloos im Einsatz bei Rittal 28Flexibler Helfer Kuka-Schweißroboter sorgen für mehr Qualität und Produktivität 30Präzise Fertigung auf den Punkt Hochgenaue Formen fräsen mit Delmia V6 Machining turing.) integriert, unterstützt und sichert in Echtzeit fast alle produktionsnahen Abläufe und Prozesse horizontal über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg und vertikal von den ERP-Systemen bis zu den Maschinensteuerungen. Die inhabergeführte Pickert & Partner GmbH wurde 1981 gegründet und hat bis heute mehr als 1.500 Projekte erfolgreich durchgeführt. Das Unternehmen ist fokussiert auf die Umsetzung der Anforderungen von VDA, FDA und ISO an produktionsnahe IT-Systeme und selbst zertifiziert nach ISO 9001:2008. So erreichen Sie den Abonnentenservice: Güll GmbH, Aboservice AUTOCAD Magazin, Heuriedweg 19a, 88131 Lindau, Tel. 01805-260119*, Fax. 01805-260123*, E-Mail: [email protected], *14 Cent/Min. aus dem dt. Festnetz, Mobilfunk max. 42 Cent/Min. Vertrieb: Sabine Immerfall, ([email protected]), Tel.: 0 81 06 / 350-131, Fax: 0 81 06 / 350-126 Layout und Titelgestaltung: Saskia Kölliker Grafik, München Bildnachweis/Fotos: falls nicht gekennzeichnet: Werkfotos, PhotoDisc, aboutpixel.de, fotolia.de Titelbild: Pickert & Partner GmbH Produktion und Herstellung: Jens Einloft (-172; [email protected]) Verlagsleitung : Bernd Heilmeier (-251; [email protected]), anzeigenverantw. Objektleitung: Rainer Trummer (-152, [email protected]) Anschrift Anzeigen, Vertrieb und alle Verantwortlichen: WIN-Verlag GmbH & Co. KG, Johann-Sebastian-Bach-Straße 5, 85591 Vaterstetten, Tel.: 0 81 06 / 350-0, Fax: 0 81 06 / 350-190 Bezugspreise: Einzelverkaufspreis Euro 6,50 Jahresabonnement (6 Ausgaben) im Inland Euro 39,00 frei Haus, im Ausland zuzüglich Portound Versandkosten. Vorzugspreis Euro 31,20 (Inland) für Studenten, Schüler, Auszubildende und Wehrdienstleistende Kontakt: Pickert & Partner GmbH Händelstraße 10 D-76327 Pfinztal Telefon: +49 (0)7 21 / 66 52-0 Fax: +49 (0)7 21 / 66 52-599 E-Mail: [email protected] Internet: www.pickert.de – nur gegen Vorlage eines Nachweises, im Ausland zuzüglich Versandkosten. Erscheinungsweise: sechsmal jährlich Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz Prüfung durch die Redaktion vom Herausgeber nicht übernommen werden. Honorierte Artikel gehen in das Verfügungsrecht des Verlags über. Mit Übergabe der Manuskripte und Abbildungen an den Verlag erteilt der Verfasser dem Verlag das Exklusivrecht zur Veröffentlichung. Für unverlangt eingeschickte Manuskripte, Fotos und Abbildungen keine Gewähr. Copyright © 2014 für alle Beiträge bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Verbot fallen insbesondere der Nachdruck, die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf CD-ROM und allen anderen elektronischen Datenträgern. ISSN 1867-9781 Dieses Magazin ist umweltfreundlich auf chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Außerdem erscheinen bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG: Magazine: AUTOCAD & Inventor Magazin, digitalbusiness CLOUD, DIGITAL ENGINEERING Magazin, e-commerce Magazin. Partnerkataloge: Autodesk Partnerlösungen, DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS, IBM Business Partner Katalog, Partnerlösungen für HP Systeme. LIEBE LESER, auf der diesjährigen Hannover Messe wird das Thema Industrie 4.0 eine zentrale Rolle spielen – da braucht man kein Prophet zu sein. Viele Hersteller im Automatisierungsumfeld haben sich Industrie 4.0 auf ihre Fahnen geschrieben. Die künftige Industrieproduktion soll eine starke Individualisierung der Produkte in einer hochflexiblen Fertigung ermöglichen, die auf eine weitgehende Integration von Kunden und Partnern in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozessen setzt. Die Prozesse in der Industrie sollen sich durch dezentrale Intelligenz produktiver gestalten lassen. Vieles ist zwar noch Zukunftsmusik, aber Teile davon sind bereits heute Realität in der Produktionspraxis. Für die Automatisierungsbranche jedenfalls – und viele namhafte Unternehmen sitzen ja in Deutschland – ist Industrie 4.0 eine große Herausforderung und ein wichtiger Hoffnungsträger für künftige Innovationen. Jetzt geht es für die Unternehmen darum, die Potenziale von Industrie 4.0 zu erkennen und intelligente Lösungen zu entwickeln. Dabei dürfen sich unsere heimischen Hersteller aber nicht darauf verlassen, dass sie bei Industrie 4.0 keine globale Konkurrenz haben. Auch die USA und Japan bereiten sich auf die wachsenden Anforderungen der Märkte vor – nur eben unter einer anderen Bezeichnung. Hier verwendet man eher den Begriff „Internet der Dinge“. Bei Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge werden mehr und mehr Partner in das Unternehmensnetzwerk eingebunden und am Datenaustausch beteiligt, wodurch dieses zunehmend dynamischer und damit unübersichtlicher wird. Eine auf die neuen Herausforderungen abgestimmte Sicherheitsstrategie ist deshalb unabdingbar. Herkömmliche Security-Ansätze jedenfalls greifen hier zu kurz, denn das industrielle Internet bedeutet weitaus mehr als die Vernetzung von Maschinen. Gerade auch Prozesse und Organisation müssen an die neuen Gegebenheiten angepasst werden, damit sich das volle Potenzial ausschöpfen lässt. Externe Akteure werden zukünftig stärker als bisher in den Kernprozessen der Entwicklung und Produktion mitwirken. Deshalb müssen Sicherheitsaspekte künftig auch eine viel größere Rolle spielen. Rainer Trummer, Chefredakteur NEWS MPDV MIKROLAB Bild: MPDV Next Steps – Hannover Messe 2014 Auf der Hannover Messe 2014 möchte MPDV neue Funktionen für das MES Hydra und – getreu dem Motto der Messe „Integrated Industry – Next Steps“ – die nächsten Schritte auf dem Weg zu Industrie 4.0 vorstellen. Mit Hilfe integrierter Funktionen im MES sollen Fertigungsunternehmen ihre Nutzgrade erhöhen, Energiekosten senken, Durchlaufzeiten verkürzen, Qualität garantieren, Umlaufbestände verringern, Personaleinsatz verbessern und Controlling-Kennzahlen berechnen. Funktionen im MPDV-MES Hydra wie beispielsweise der Wartungskalender unterstützen Fertigungsleiter und Meister bei der vorbeugenden Instandhaltung von Maschinen und Werkzeugen. Das Modul Energiemanagement (EMG) bietet neben der Erfassung von Energieverbrauch auch dessen Auswertung in Korrelation mit Aufträgen und Maschinen. Mit dem Leitstand (HLS) als zentralem Steuerungs-Tool erhalten die Verantwortlichen in der Fertigungssteuerung einen Überblick über alle anstehenden Aufträge sowie die dafür notwendigen Ressourcen und können deren Nutzung vorausschauend optimieren. Aktuell wurde der Leitstand auch um neue Funktionen zur Materialverfügbarkeitsprüfung und dispositiven Bestandsentwicklung erweitert. Interessierte können auf der Hannover Messe in Halle 7, Stand A12 mehr zum konkretisierten Zukunftskonzept MES 4.0 erfahren. 4 2/2014 PICKERT & PARTNER Webbasiertes Energiemanagement-Modul Durch die Einführung eines systematischen Energiemanagementsystems (EMS) und durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz können Unternehmen aller Größen und Branchen doppelt profitieren: Energiekosten lassen sich um bis zu 25 Prozent senken, die Energieeffizienz erhöhen, und durch Nachweis einer ISO-50001-Zertifizierung winken zudem Steuerermäßigungen durch den Gesetzgeber. Unternehmen können die Norm ISO 50001 entweder als eigenständiges Managementsystem einführen oder durch die an die ISO 9001 (und auch ISO 14001) angelehnte Struktur direkt in ein bestehendes Qualitätsmanagementsystem integrieren. Pickert & Partner stellt zur Umsetzung das neue Softwaremodul „EMS“ für die CAQ- und MES-Plattform RQM (Realtime, Quality, Manufacturing) bereit. Das Modul nutzt in der Standard-Software vorhandene Stammdatenfunktionen, das Maßnahmenmanagement, Auswertungsfunktionen, Maschinen- und Prozessdatenerfassung sowie das Auditmanagement und die volle Webfähigkeit. Es bündelt diese Bestandteile in ein eigenständiges Produkt zur Erfassung, Auswertung und Regulierung von Energieverbrauch und Kosten unter Berücksichtigung der PDCA-Philosophie. Das Webtool hilft bei der ISO-50001-Zertifizierung und bringt damit neben der Energieeinsparung Steuer- und Imagevorteile. Bild: Pickert & Partner Die Vorteile sind eine automatische Messung, Auswertung und Maßnahmenverfolgung in einer webbasierten Umgebung, womit die aufwändige und fehleranfällige Pflege von (beispielsweise) Excel-Tabellen entfällt. Zudem lässt sich mit dem ISO-50001-Prüfzertifikat Energiebewusstsein gegenüber Kunden und Öffentlichkeit demonstrieren und der Gesetzgeber fördert das Engagement von Unternehmen auch in finanzieller Hinsicht, ob mit dem Spitzenausgleich nach Energie- und Stromsteuergesetz, der Ausgleichsregelung nach § 41 EEG oder gezielten Fördermöglichkeiten. Weitere Informationen finden sich auf der Website des Anbieters oder auch auf der Fachmesse Control (6. bis 9. Mai in Stuttgart) in Halle 5, Stand 5430. PROALPHA ERP für SmartFactoryKL Auf der Hannover Messe (7. bis 11. April 2014) wird auf dem Stand der DFKISmartFactoryKL (Halle 8, Stand D20) eine modulare, herstellerübergreifende Produktionsanlage präsentiert, die das Thema Industrie 4.0 begreifbar machen soll. Die Produktionslinie hat SmartFactoryKL gemeinsam mit rund einem Dutzend Industriepartnern realisiert. Der Demonstrator zeigt unter anderem, wie mehrere Produktionsmodule und Prozesseinheiten als intelligente, eingebettete Produktionssysteme vertikal mit den betriebswirtschaftlichen Prozessen im ERP-System von proALPHA vernetzt sind. Das mehrstufige Prozessbeispiel veranschaulicht, wie ein Auftrag aus dem ERP-System auf der Fertigungsebene mit dem intelligenten Produkt als Informationsträger die weiteren Prozessschritte steuert. Dafür erhält das Produkt via RFID-Chip alle relevanten Produktionsinformationen (Produktgedächtnis) vom übergeordneten ERP-System. Alle weiteren Prozesse in den verschiedenen Produktionsmodulen werden dann über das Produkt gesteuert. Am Ende aller Fertigungsprozesse verfügt das Produkt über das Wissen der Herstellungsprozesse und künftigen Einsatzgebiete. Diese Daten können nun an beliebiger Stelle weiterverwendet und zur Auswertung genutzt werden. Mit der vertikalen Verknüpfung rückt das ERP-System näher an die Produktionsebene heran und unterstützt noch stärker den Gedanken des Realtime Processing. NEWS PSIPENTA ABB Maschinen durch Gedanken steuern Arbeitstier mit Gefühl Mit der Funktion Force Control (FC) von ABB sind Industrie-Roboter in der Lage, zu „fühlen“. Ein Sensor zwischen dem Handgelenk und dem Passt sich an: Roboter mit Force Conangetriebenen Werkzeug nimmt in trol passt Vorschubgeschwindigkeit allen Koordinaten die Kräfte und in Abhängigkeit von den ReaktionsDrehmomente auf. Force Control kräften an – das vermeidet Crashs und Überlastungen. Bild:ABB bietet unterschiedliche „Gefühlsstrategien“: FC Pressure oder FC SpeedChange. Bei FC Pressure hält die Steuerung die Bearbeitungskraft konstant und ändert bei Bedarf die Bahn. So folgt das Werkzeug der Werkstückkontur mit konstanter Kraft und Geschwindigkeit. Es trägt Materialüberstände überall in derselben Tiefe ab und verlässt bei Bedarf die programmierte Bahn. FC Pressure erzielt bei Bearbeitungsprozessen wie Schleifen parallel zur Oberflächenkontur gute Ergebnisse. FC SpeedChange hält sowohl die programmierte Bahn als auch die Kraft ein. Erhöhen sich die Widerstände, passt die Steuerung die Geschwindigkeit an. Dies verhindert ein Überlasten des Werkzeugs, des Werkstücks und der Vorrichtung. FC SpeedChange erzeugt mit reduzierter Geschwindigkeit dann die vorgegebene Formkontur exakt. ERP-Anbieter und Fertigungsspezialist PSIPENTA stellt auf der Hannover Messe vom 7. bis 11. April im Rahmen der Digital Factory (Halle 7, Stand A26) neuartige Visualisierungen und Mensch-Maschine-Schnittstellen vor. Prototypen zeigen Steuerungen über Touch-Screens, berührungslos mittels Microsofts Kinect-Technologie oder durch Gedanken über sogenannte Bio-Feedback-Systeme. Kern des Messeszenarios ist, neuartige Interaktionsmöglichkeiten der Akteure im Produktionsprozess erlebbar zu machen. Bei dieser Entwicklung spielen Usability-Gesichtspunkte wie „Ease of use“ und „Joy of use“ sowie Anleihen aus der Spieleindustrie eine wesentliche Rolle. So wird es möglich, sowohl die realitätsnahe Beurteilung der aktuellen Situation als auch die Bedienung der Systeme im Umfeld komplexer Produktionsumgebungen zu vereinfachen. Ein weiteres Highlight bei PSI ist der neue Advanced Planning and Scheduling (APS) Demonstrator. Er verbindet die bestehenden Adaptive-Module funktional mit dem Leitstand und legt die PSI-eigene Qualicision-Technologie zugrunde. Optimierte Reihenfolgen in der Supply-Chain werden im Produktionsprozess durch die Adaptive-Funktionen geregelt. So lassen sich Wertschöpfungsnetzwerke marktsynchron steuern. BOSCH REXROTH Bild: Bosch Rexroth Offener Daten-Highway Produktionssteuerung, Rückverfolgbarkeit, Qualitätssicherung und die Vision von Industrie 4.0 verlangen einen immer stärkeren Informationsfluss von der Automatisierung in die ITWelt und zurück. Diesem Zweck soll die Rexroth-Schnittstellen-Technologie Open-Core-Interface dienen, indem sie den Austausch zwischen IT und Automation erheblich vereinfachen soll. Anwender können damit ohne SPS-Kenntnisse direkt aus ihren gewohnten IT-Programmen und -Sprachen auf alle Informationen der Maschinensteuerungen zugreifen. Beispielsweise lassen sich mit Excel Produktionsdaten direkt aus einer Maschine erfassen und auswerten. Während Maschinenanwender dazu bislang umfangreiche Programmierarbeiten an ITDienstleister vergeben mussten, schreiben sie jetzt einfach ein Makro mit dem gewohnten Visual Basic for Applications (VBA). Das reduziert den Aufwand und steigert die Flexibilität, bedarfsgerecht Produktionsdaten mit beliebigen Programmen außerhalb der Maschinenautomation zu erheben und auszuwerten. Die neue Schnittstellentechnologie stellt für verschiedene Programmierumgebungen die jeweils passenden Funktionsbibliotheken als nachinstallierbares Software Development Kit (SDK) bereit. Neben VBA unterstützt das Open Core Interface gängige Hochsprachen wie C/C++, C# (.NET) sowie alle Programmierumgebungen mit Einbindung von Microsoft-COM-Bibliotheken. PSIPENTA Industrie 4.0 3-D Visualisierungen und neuartige M2M-Interfaces für die Smart Factory » www.psipenta.de Besuchen Sie uns Halle 7/Stand A26. Software for Perfection in Production Digital_Manufacturing_HM_2-2014_90x130mm.indd 1 2/2014 5 04.03.2014 12:42:23 D I E G R Ü N E FA B R I K V O N M O R G E N Spagat zwischen Ökologie und Ökonomie Die Formel für die grüne Fabrik von morgen heißt EMC²-Factory: In dem EU-Forschungsprojekt entwickeln europäische Firmen und Forscher Konzepte für Fabriken, die besonders energieintensive Produktionsprozesse der Automobil-, Luftfahrt- und Eisenbahnindustrie verbessern sollen. Dr. Nico Pastewski, Innovations- und Technologie-Manager bei Festo, berichtet im Interview über erste Ideen und die Rolle der Werkzeugmaschinen. men Projektpartner aus Forschung und Industrie zusammen. Die ganzheitliche Betrachtung und das gemeinsame Erarbeiten eines neuen Ansatzes sind für alle Beteiligten sehr wertvoll. Die Mischung macht‘s: Oft ist die energieeffizienteste Lösung eine Mischung aus elektrischer und pneumatischer Antriebstechnologie wie bei vielen einbaufertigen Handhabungssystemen. DIGITAL MANUFACTURING (DM): Herr Dr. Pastewski, warum nimmt Ihr Unternehmen an dem Projekt EMC²-Factory teil, was erwarten Sie von dem Projekt? Dr. Pastewski: Als Automatisierungsspezialist ist es unser zentrales Ziel, die Produktionseffizienz zu steigern – sowohl zum Nutzen unserer Kunden als auch in der eigenen Produktion. Energieeffizienz und der schonende Umgang mit Ressourcen gehören zum Unternehmensleitbild. Wir sind überzeugt, dass die künftige Wettbewerbsfähigkeit des In- 6 2/2014 dustriestandorts Europa die konsequent nachhaltige Ausrichtung erfordert und wir in Europa auch eine Vorreiterrolle haben. Im Forschungsprojekt EMC²-Factory arbeiten wir seit Herbst 2011 gemeinsam mit 16 weiteren Partnern an Lösungen für die grüne Fabrik. Festo nimmt daran teil, weil die Anforderungen an die nachhaltige Produktion der Zukunft ein Zusammenspiel von allen Beteiligten erfordert und hier Maßstäbe, Tools und Standards für die Zukunft entwickelt werden. In einem Forschungsprojekt dieser Art kom- DM: Was steuert Ihr Unternehmen bei? Dr. Pastewski: Festo ist in acht von zehn Arbeitspaketen aktiv beteiligt. Im Arbeitspaket mit dem Titel „Production control system re-engineering with focus on energy efficiency“ sind wir als Koordinator tätig. Wir beteiligen uns mit unserer Expertise im Bereich der Fabrik- und Prozessautomatisierung, mit technologieunabhängiger Kompetenz in pneumatischer und elektrischer Antriebstechnik sowie mit einer starken Forschungskompetenz im Unternehmen. Im Arbeitspaket WP4 geht es darum, konkrete Lösungen für die energieeffizienzorientierte Optimierung von Produktionssteuerungssystemen zu erarbeiten. Dabei betrachten wir als Projektteam alle Produktionsebenen vom übergeordneten Manufacturing- Execution-System (MES) über die Anlagen bis hinunter auf die Komponentenebene. Die einzelnen Lösungen werden sowohl für die Planung einer neuen Fabrik („greenfield“) als auch für die Optimierung einer bestehenden Fabrik in Betrieb („brownfield“) entwickelt. Festo bringt sich vor allem mit Ansätzen auf Komponentenebene ein: Dazu zählen entscheidungsunterstützende Software-Tools für die Wahl geeigneter Antriebstechnologien sowie effizi- D I E G R Ü N E FA B R I K V O N M O R G E N Dr. Nico Pastewski, Abteilung CR_PI (Innovation and Technology Management), Festo AG & Co. KG, Esslingen: „Bei Werkzeugmaschinen gilt das Gleiche wie bei anderen Anlagen auch: Die jeweilige Anwendung entscheidet über die Energieeffizienz einer Anlage, und ob das beste Lösungskonzept auf pneumatischen oder elektrischen Antrieben oder beiden basiert.“ enzsteigernde pneumatische und elektrische Antriebssteuerungen. Hinzu kommen Monitoring-Lösungen für Maschinen, die bei Nichtbedarf die Druckluftversorgung unterbrechen, um so signifikant Druckluft und damit Energie zu sparen – ähnlich dem Start-Stop-Betrieb in modernen Pkws. EMC²-Factory Neun englische Worte beschreiben ein sehr ehrgeiziges europäisches Forschungsprogramm: Es geht um „eco manufactured transportation means from clean and competitive factory“, kurz EMC²-Factory. 17 Partner aus neun europäischen Ländern (Projektteilnehmer unter anderem: Cecimo, Comau, Festo, Fiat, Siemens sowie die Technischen Universitäten in Darmstadt und Braunschweig) entwickeln in diesem EU-Projekt Konzepte für Fabriken, die zugleich ökonomisch und ökologisch sind. Dabei geht es in erster Linie um das Verbessern von energieintensiven Herstellverfahren der Automobil-, Bahn- und Luftfahrtindustrie. Weitere Informationen: www.emc2-factory.eu DM: Was hat der Kunde davon? Dr. Pastewski: Mit unserem bereits bestehenden ganzheitlichen Ansatz sparen wir beim Kunden Energie ein: Als Lösungsanbieter für die Automatisierungstechnik haben wir besonders im Blick, wie sich die Energie in den Maschinen beim Kunden effizient einsetzen lässt. Wir beraten Kunden bei der optimalen energetischen Auslegung ihrer Maschinen. Das geschieht technologieübergreifend mit einem ganzheitlichen, vierteiligen Ansatz: Wie lässt sich die Maschine oder die Automatisierungslösung intelligent und energieeffizient auslegen? Welche energiesparenden Produkte und Lösungen gibt es? Wie können mit den Dienstleistungen des „Festo Energy Saving Service“ bestehende Maschinen optimiert werden? Wie lässt sich durch Beratung, Training der Mitarbeiter und grundlegende Planung der Produktionsprozesse Energie einsparen? DM: Welche Rolle spielen aus Ihrer Sicht Werkzeugmaschinen in der grünen Fabrik der Zukunft, was kann Ihr Unternehmen dazu beisteuern? Dr. Pastewski: Der Energie- und Ressourcenverbrauch von Fabriken ist durch viele Einzelverbraucher bestimmt. Werkzeugmaschinen haben einen wesentlichen Anteil am Aufwand zur Herstellung eines Produkts – also in einer sehr frühen Phase des industriellen Wertschöpfungsprozesses. Bei Werkzeugmaschinen gilt das Gleiche wie bei anderen Anlagen auch: Die jeweilige Anwendung entscheidet über die Energieeffizienz einer Anlage und ob das beste Lösungskonzept auf pneumatischen oder elektrischen Antrieben basiert oder beides kombiniert. Die Anwender erschließen das größte Energiesparpotenzial, wenn sie die optimale Technologie wählen und die Antriebskomponenten richtig auslegen. Darüber hinaus verbessern sich die Antriebslösungen selbst immer mehr, so dass sie künftig immer weniger Energie benötigen. Bedarfsgerechte Steuerungskonzepte oder auch das intelligente Zusammenspiel von Komponenten helfen künftig noch stärker, Verluste wie Leckage zu senken oder Bremsenergie zu nutzen. Zudem werden Monitoring und Diagnosefunktionen die Antriebssysteme besser überwachen können, um so letztendlich auch Einsparungen zu erzielen. DM: Bitte etwas Science-Fiction: Wie könnte die EMC²-Factory aussehen? Dr. Pastewski: Die Projektvision lautet, dass bis zum Jahr 2020 die Fabriken in Europa in der Lage sein werden, den Energie- und Ressourcenverbrauch sowie die Emissionen um mehr als 30 Prozent pro produzierter Einheit im Vergleich zum Niveau von 1990 zu reduzieren. Im Moment entwickeln wir viele Einzellösungen und Ansätze für eine energieeffiziente Produktion. Die nächste Stufe ist der gleiche Schlüssel wie für die Produktion der Zukunft allgemein. Es geht darum, die Einzellösungen mehr und mehr mit Informations- und Kommunikationstechnologie in Systemlösungen zu integrieren: Stichwort Transparenz, Verfügbarkeit der Verbrauchsdaten in Echtzeit und dezentrale Intelligenz. Dabei sollte die Komplexität weitestgehend im Hintergrund bleiben, damit die Systeme gleichzeitig für den Bediener noch intuitiv verständlich und beherrschbar bleiben. Auch in der Bionik und unseren Future Concepts beschäftigt sich Festo mit den künftigen Produktionswelten. Bionische Modelle demonstrieren Lösungsansätze für wichtige Themen wie Funktionsintegration, Miniaturisierung, flexible und adaptive Anlagen oder die intuitive Bedienbarkeit von Maschinen. DM: Herr Dr. Pastewski, vielen Dank für rt das Gespräch. Das Interview führte Nikolaus Fecht, Fachjournalist aus Gelsenkirchen. Partner der EMC²-Factory: Festo beteiligt sich an dem EU-Projekt mit seiner Expertise im Bereich der Fabrik- und Prozessautomatisierung, mit technologieunabhängiger Kompetenz in pneumatischer und elektrischer Antriebstechnik sowie mit seiner starken Forschungskompetenz. Bilder: Festo 2/2014 7 M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S Portallösung für die Fertigungsindustrie Der MES-Anbieter Industrie Informatik hat mit dem neuen cronetwork-Portal das Interface zum Anwender optimiert. Informationen werden damit punktgenau und flexibel aufbereitet. Die ersten Reaktionen aus der Kundenbasis bestätigen, dass das Unternehmen den richtigen Nerv getroffen hat. M I T D E M kommenden Release der MES-Suite cronetwork von Industrie Informatik steht neben funktionalen Erweiterungen vor allem die Usability im Fokus. Nicht nur das allgemeine Look & Feel der Softwaremodule für Feinplanung, Betriebsdatenerfassung und Personalzeiterfassung wurde neu designt – mit dem neuen cronetwork-Portal möchte das Linzer Unternehmen zeigen, wie die „Arbeitsumgebung der Zukunft“ aussehen soll. Eckhard Winter, Geschäftsführer von Industrie Informatik, über die Motivation zu dieser richtungsweisenden Entwicklung: „Mit dem cronetwork-Portal geben wir dem Anwender ein zusätzliches Instrument in die Hand, das er dynamisch einsetzen kann. Damit schafft er den Spagat zwischen der enormen Datenmenge eines Produktionsbetriebs und der maßgeschneiderten Datenaufbereitung als Entscheidungsgrundlage.“ Leitmotive waren Flexibilität, Vernetzung, Trans- Das cronetwork-Portal – die Arbeitsumgebung der Zukunft: Wie in einem Baukastensystem sind die Ansichten aus einer Vielzahl von Bausteinen, den sogenannten Portlets, konfigurierbar. Portlets wie Listen, Fahrtenschreiber, Zeichnungen, Hallenmonitore oder Diagramme lassen sich vom Anwender per Drag & Drop individuell zusammenstellen. Besuchen Sie uns: HANNOVER MESSE 07.–11. 04. 2014 Rittal und Eplan in Halle 11, Stand E06 Eplan: Halle 7, Stand D18 parenz, Usability und Autonomie. Denn: „Durch das cronetwork-Portal wird auch das vernetzte Denken und das eigenverantwortliche Handeln der Mitarbeiter wesentlich unterstützt.“ Anwendersoftware im Baukastenprinzip Dem Anwender steht mit dem cronetwork-Portal ein mächtiges und intelligentes Tool mit ausgereiften Features zur Verfügung: Wie in einem Baukastensystem können Portale aus einer Vielzahl von Bausteinen, den sogenannten Portlets, zusammengestellt werden. Listen, Fahrtenschreiber, Zeichnungen, Bilder, Hallenmonitore, Diagramme, Soll-Ist-Verläufe usw. kann der Anwender per Drag & Drop in flexiblen Portalansichten zusammenstellen. Ergebnisse der operativen Business Intelligence finden so einen unkomplizierten und schnellen Weg auf die benutzerspezifischen Oberflächen. Beliebig viele Portale lassen sich, strukturiert angelegt, individuell benennen und gruppieren, beispielsweise nach Hallen, nextlevel for industry M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S nach Rollen oder sogar nach speziellen Situationen. Je Portlet können die Update-Intervalle festgelegt werden – die enthaltenen Informationen werden dadurch in der jeweils notwendigen Aktualität dargestellt. Doch damit nicht genug – zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich durch die Kommunikation zwischen den Bausteinen. In einem Portal kann man beispielsweise einen Hallenmonitor, einen Fahrtenschreiber, eine Auftragsliste und Produktionskennzahlen verknüpfen. Beim Klick auf eine Maschine zeigt das Portal die zurückliegende Performance genau dieser Maschine sowie ihre aktuellen KPIs. Auf einen Blick lässt sich dann erkennen, ob sie im grünen Bereich arbeitet. Das Portal sorgt damit nicht nur für die richtigen Daten zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort, sondern die Informationen werden auch für den jeweiligen Nutzer und dessen aktuellen Bedarf passend aufbereitet und fokussiert dargestellt. Einfaches Handling Das unkomplizierte Erstellen und Adaptieren von Portalen fördert eine spielerische Herangehensweise, denn man kann sie einfach und schnell testen und bei Bedarf wieder wegklicken. Portale lassen sich je nach Bedarf für die eigene Anwendung konfigurieren, so dass jeder Mitarbeiter im Idealfall seine Arbeitsumgebung damit ganz einfach selbst optimiert. Sie können aber auch erstellt und für bestimmte Nutzergruppen freigegeben werden, beispielsweise durch den Produktionsleiter für die relevanten Meister. Portale lassen sich schnell und flexibel auch für temporäre Aufgaben anlegen, zum Beispiel für die effiziente Inbetriebnahme einer neuen Maschine und die damit verbundenen Kontrollund Steuerungsaufgaben. Maßgeschneidert für die Industrie Bei der Entwicklung der Portlets ist das breite anwendungs- und prozessspezifische Know-how von Industrie Informatik eingeflossen. Die Anwender profitieren damit von 20 Jahren Erfahrung in der Optimierung von Produktionsprozessen – und zwar maßgeschneidert je nach Bedarf. Ein Portal lässt sich aufgabenorientiert, anwenderorientiert, prozessorientiert und/oder modulübergreifend konfigurieren. Primäre Zielgruppe sind Produktionsleiter, Arbeitsvorbereiter, Qualitätssicherer, Lean Manager und Abteilungsleiter in der Produktion. Geschäftsführer und Standortleiter nutzen Portale in erster Linie zur Darstellung von Business-Intelligence-Thematiken. Positive Kundenreaktionen Um möglichst alle Kunden in mehr als 20 Ländern weltweit zeitnah auf die neue Generation von cronetwork umzustellen, steht die Basistechnologie des cronetwork-Portals allen Kunden mit Wartungsvertrag ohne Aufpreis zur Verfügung. Die Lizenzierung und Freischaltung der Ihr Plus an Produktivität. ◾ Automation – mit Kiesling, dem Spezialisten für Bearbeitungsmaschinen ◾ Prozessbeschleunigung – mit durchgängigen Prozessen im einzigartigen Unternehmensverbund aus Eplan, Cideon, Rittal und Kiesling Industrie-Informatik-Geschäftsführer Eckhard Winter ist überzeugt, dass dem Linzer Softwareunternehmen mit dem neuen cronetwork-Portal eine Usability- Revolution gelungen ist. Bilder: Industrie Informatik Portlets wird nach sinnvollen Aufgabenkomplexen wie BDE oder Feinplanung in Paketen zusammengefasst und ist damit für bestehende Kunden zum Teil bereits in der Wartung inkludiert. Die 100-prozentige Release-Fähigkeit der MES-Software bleibt dabei erhalten. Bei Industrie Informatik ist man sich sicher, dass diese neue Form des User Interface für die Fertigungsindustrie einen Quantensprung bei der Bewältigung ihrer Aufgaben bedeutet und einen Benchmark am MES-Markt setzt. „Wir sind davon überzeugt, dass durch Input aus der Praxis der Pool an Portlets stark wachsen wird. Die ersten Reaktionen aus der Kundenbasis bestätigen uns, dass wir mit dem cronetwork-Portal den richtigen Nerv getroffen haben“, freut sich Eckhard Winter auf einen regen Dialog mit den Anwendern. r t INTEGRIER TE BR ANCHENLÖSUNGEN Tradition trifft moderne IT Exakte Kalkulationen, bedarfs- und zeitgerechte Materialbeschaffung, optimierte Lagerverwaltung, zeitnahe Auftragsverfolgung und termingerechte Auslieferung. Auch für einen Steinmetz ab gewisser Größe gilt Transparenz als hohes Gut, um auf fehlende Materialien, Maschinenausfälle, Kapazitätsengpässe oder Eilaufträge schnell reagieren zu können. VON DR. RALF VOLKER SCHÜLER I M J A H R 2000 übernahmen die Brüder Martin und Andreas Heim das Familienunternehmen in Bürgstadt, das heute auf eine über 50-jährige Tradition zurückblickt. Heim Steintechnik wendet sich an Küchenstudios und Ladenbauer, Architekten und Bauherren. Mit seinen 45 Mitarbeitern agiert das Unternehmen im Zwei-Schichtbetrieb als Einzelfertiger von Thekenabdeckungen, Küchenarbeitsplatten, Duschwannen, Waschtischplatten, Treppen oder Bodenbelägen bis hin zur Natursteinfassade. Hierzu stehen ein Maschinenpark mit CNC-Maschinen, eine CAD-gestützte Arbeitsvorbereitung sowie eine Kalthalle für die Lagerung der Rohplatten zur Verfügung. Wachstum braucht EDV Das Wachstum des Unternehmens erforderte 1996 die Installation eines EDVSystems, um zunächst die Angebotserstellung und die Auftragserfassung zu unterstützen. ^Nach wie vor bildet das Softwaresystem Diestein von Dietrich Gesellschaft für Individualsoftware, Beratung Das traditionelle Bild im Kopf passt nicht zur realen Fertigung in einem modernen Steinmetzbetrieb mit CNC-Maschinen und CAD/CAM-gestützter Arbeitsvorbereitung. Bild: Give 4 10 2/2014 und Organisation die Balation eines Auftrags. Durch sis der IT-Infrastruktur des das Scannen der Arbeitskarten und des StrichcodeSteinmetz-Unternehmens. Labels auf den Rohplatten Im Laufe der Zeit erfolgten die Einführungen mit einem Barcode-Scanner werden alle notwendider Module Einkauf Nachkalkulation, Lagerverwalgen Daten erfasst. tung, Zeitwirtschaft und BDE-Terminals Produktionsplanung. Die Während der ImplemenLösung deckt bis dato folgende Anforderungen ab: tierung der Betriebsdatenerfassung im Frühjahr hohe Transparenz durch 2012 wurden vier GD4000schnellen Zugriff auf Online-Daten, beispielsweise Terminals von gbo datacomp installiert. Dieses Materialbestand, Auftrags- An insgesamt vier Erfassungsterminals können die fortschritt, EffizienzsteigeTerminal ist eine Lösung Mitarbeiter Zeiten rückmelrung in den betrieblichen den und Daten einpflegen. für die Zeiterfassung in der Prozessen, automatische Bild: Give 4 Produktion. Eine Zuordnung von Zeiten zu KosGenerierung von Fertigungsaufträgen (mit entsprechenden tenstellen ist so zeitnah möglich. Um Arbeitskarten) und Auswertungen für den Mitarbeitern lange Wege zu ersparen, Management und Controlling. sind diese Terminals und Handscanner an drei Stellen in der Fertigung angebracht. Zeit reif für BDE Die typischen Meldeszenarien und „Ende 2011 schien uns die Zeit reif, die Datenerfassungen würden im laufenZettelwirtschaft in der Zeiterfassung den Betrieb unter Berücksichtigung der durch ein geeignetes BDE-System abzu- „natürlichen“ betrieblichen Abläufe erulösen, um die Transparenz im Unterneh- iert. Meldet sich ein Mitarbeiter zur Armen weiter zu steigern. Keinesfalls sollte beitsaufnahme an, erfolgt auch die Aneine Insellösung entstehen, sondern eine meldung des entsprechenden Auftrags, auf der Basis bidirektionaler Kommunika- gleichzeitig wird die zugehörige Kostention mit Diestein integrierte IT-Lösung“, stelle zugeordnet. erklärt Martin Heim, Geschäftsführer von Mit der nächsten Anmeldung ist in der Heim Steintechnik. Regel der zuvor gemeldete Auftrag abDa die Firma Dietrich in der Vergangen- geschlossen, es sei denn, es liegt eine heit bereits ähnliche Projekte mit dem Maschinenstörung vor. In diesem Fall BDE-Anbieter gbo-datacomp durchge- wird der Auftrag auf den Status „Stillführt hatte, wurde das entsprechende stand, Maschinenreparatur“ gesetzt und BDE-System gewählt. die nunmehr anfallenden Aufwände und Diese BDE-Software ermöglicht die Zeiten werden später unter Gemeinkosauftragsbezogene Kostenkalkulation, ten verbucht. Insgesamt existieren im schafft einen permanenten Überblick Unternehmen mehrere derart vordefiüber vorhandene Zeit-Ressourcen und nierte „interne Aufträge“. „Durch integermöglicht jederzeit die Zwischenkalku- rierte Plausibilitätsprüfungen in bisoft INTEGRIER TE BR ANCHENLÖSUNGEN werden fehlerhafte, falsche oder ausstehende Scans erkannt und unmittelbar ausgewiesen“, erläutert Jürgen Soldner, Projektleiter von gbo datacomp. Terminierung in Echtzeit Mit der Auftragserteilung wird im ‚ITBackbone‘ Diestein ein Auftrag angelegt. Die Echtzeitterminierung ermittelt innerhalb weniger Sekunden über den kompletten Auftragsbestand einen Fertigstellungstermin. Automatisch erreichen die relevanten Auftragsdaten das BDE-System und ergänzen dort die aktuelle Auftragsliste. Die Diestein-Produktionsplanung erstellt je Auftrag eine mitlaufende Arbeitskarte, die Informationen über Material, Arbeitsgänge, Sollzeiten und den Auslieferungstermin enthält. Beginnt ein Mitarbeiter mit der Bearbeitung eines Auftrags, so bucht er mit seinem Personal-Code maschinenbezogen die Bearbeitungsart sowie die Startund Beendigungszeiten am Terminal. Diese Daten stehen unmittelbar in Diestein zur Verfügung. Die Daten dienen zum einen der Lohnerfassung und werden dazu an ein spezielles externes Lohnprogramm übermittelt. Zum anderen werden sie zur Nachkalkulation benötigt, wobei die entsprechenden Stunden- und Kostensätze der in Anspruch genommenen Maschinen berücksichtigt werden. Analog verhält es sich mit den Materialkosten, bedeutet, alle Materialentnahmen und Zukäufe für einen Auftrag werden diesem Auftrag zugerechnet. „Das Modul „Rechnungseingänge“ belegt, ob eine Eingangsrechnung zu 100 Prozent nur einem Auftrag oder nur prozentual mehreren Aufträgen zuzuordnen ist“, führt Elmar Höchner, geschäftsführender Gesellschafter von Dietrich, aus. Diverse Echtzeit-Auswertungen liefern dem Management präzise Informationen – beispielsweise über Auftragsfortschritt, aktuelle Kosten und produzierte Mengen. Fragen wie „welche Aufträge sind neu erfasst?“, „wie sieht der Angebotsstand oder die Liefersituation aus?“, bedürfen keiner umfangreichen Recherche mehr. Monatliche und wöchentliche Übersichtsstatistiken von Überstunden, Krankenstand und Urlaubsmeldungen tragen dazu bei, frühzeitig im Abgleich mit dem Auftragsvolumen personellen Engpässen entgegenzuwirken. Die Vielzahl zeitnaher Informationen ermöglicht nunmehr auch die Synchronisation von Aufträgen, wenn beispielsweise zwei Bestellungen eines Kunden gleichzeitig ausgeliefert werden sollen. Eigene Pfade Im Rahmen der Projektierung wurden individuelle Anpassungen vorgenommen. Ein Beispiel sind Programmierungen, um die Besonderheiten bei der Inventur bei Heim Steintechnik zu berücksichtigen. Die Nachkalkulation in der Branchen-Lösung „Diestein“ Anpassungen betreffen die digitale Erfas- mit erfassten Zeiten aus dem BDE bisoft von gbo dasung der Rohplatten und deren Status. tacomp. Bild: Dietrich Bereits in der Vergangenheit diente ein Barcode zur Identifikation. Doch mit der Einführung von Diestein MDE (Mobi- mehr Transparenz, zu mehr Effizienz in le Datenerfassung) zur Inventur lässt sich der Lagerverwaltung und Maschinendie Erfassung einfacher handhaben. Die auslastung sowie zur sicheren Terminim Lager erfassten Bestände sind nun mit planung. Abweichungen werden sichteindeutigen Farbkennungen unmittelbar bar und ergeben sich Probleme, so kann gezielt reagiert werden. Letztlich gibt am Monitor auswertbar. Dabei bedeutet „grüne Rohplatte“: wur- der Einsatz der IT-Lösung dem Unternehde erfasst, befinden sich aber nicht im men eine größere Sicherheit“, reflektiert jbi elektronischen Bestand. Eine „rote Roh- Martin Heim. platte“ hingegen: befindet sich im elektronischen Bestand, wurde jedoch nicht Dr. Ralf Volker Schüler ist Fachjournalist in Essen. Digital Manufacturing 02 2014.pdf 1 20.03.2014 07:55:40 erfasst. Eine „blaue Rohplatte“: befindet sich im elektronischen Bestand, weist aber in der Realität Veränderungen wie Materialbeschädigungen oder abweichende Abmessungen auf. Sollten verhältnismäßig viele rote Rohplatten erscheinen, könnte dies ein Indiz dafür sein, dass vermutlich ein Bereich im Lager bei der Sichtung „Die Beziehung zu unseren Kunden vergessen wurde. Die ist der wichtigste Erfolgsfaktor; Vielzahl der aufgeführwir müssen sie so einfach und effizient ten Rohplatten sollten C M Y CM MY in schwarz erscheinen. Das bedeutet, sie befinden sich im erfassten Bestand und stehen in entsprechender Größe und bearbeitbar zur Verfügung. Die erzielte Transparenz zeigt Differenzen auf und macht akuten Handlungsbedarf deutlich. „Die Software verhilft uns generell zu wie möglich gestalten“. CY CMY K Als Branchenspezialist für die Fertigungsindustrie und projektorientierte Dienstleister sowie Handelsunternehmen verfügt COSMO CONSULT über ein umfangreiches Angebot an zertifizierten Branchen- und Speziallösungen auf Basis von Microsoft Dynamics und QlikView. Partner ELITE SOLUTION PROVIDER BERLIN|DRESDEN|HAMBURG|MÜNSTER|NÜRNBERG|STUTTGART|WÜRZBURG www.cosmoconsult.com 2/2014 11 K O O R D I N I E R U N G K O M P L E X E R F E R T I G U N G M I T M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S Komplexität im Griff – Wissen, wann was wo läuft Das intelligente Manufacturing-Execution-System PROXIA MES mit Leitstand, BDE und PEP verhilft der Lehmann Metalltechnik GmbH zu mehr Flexibilität und besserer Termintreue bei hochkomplexer Produktion. Damit lassen sich sämtliche Aufträge auf einen festen End- beziehungsweise Liefertermin hin planen. VON MICHAEL NAUMANN W E N N M A N Olaf Lehmann mit drei Worten beschreiben müsste, würde man den Geschäftsführer der Lehmann Metalltechnik GmbH aus Neustadt in Ostsachsen mit den folgenden Adjektiven charakterisieren: vorausschauend, strebsam und zuverlässig. Mit diesen Eigenschaften konnte er den Familienbetrieb innerhalb der letzten 18 Jahre von zehn auf 80 Mitarbeiter erweitern. Zum Erfolg des Unternehmens trugen nicht zuletzt eine konsequente Ausrichtung an den Bedürfnissen der Kunden und kontinuierliche Investitionen in neue Technologien bei. „Wir fertigen hochbelastete, sicherheitsrelevante Schweißprodukte als Baugruppen. Eine Baugruppe, die zum Teil aus Unterbaugruppen hergestellt wird, besteht aus bis zu 150 Einzelteilen. Erst wenn sämtliche Teile fertig sind, können sie montiert werden“, erklärt der Unternehmer. „Dazu kommt, dass jedes Teil einen anderen Weg durch die Produktion hat. Das bedeutet eine sehr hohe Komplexität der Prozesse und eine äußerst verschachtelte Planung. Um hier 12 2/2014 den Überblick zu behalten, brauchen wir einfach ein leistungsfähiges Tool in der Planung.“ Für Olaf Lehmann war das der Grund, sich intensiver mit dem Thema MES zu beschäftigen. Lehmann Metalltechnik ging wie viele metallverarbeitende Unternehmen aus einer Schmiede hervor und ist bereits in der fünften Generation familiengeführt. Der Schritt von einer konventionellen Dorfschmiede hin zu einem modernen Zulieferer für den Metall- und Werkzeugbau kam Mitte des letzten Jahrhunderts. In dieser Zeit wickelte das Unternehmen immer mehr Aufträge für den Maschinenbau und der Industriebetriebe ab. Um hier noch stärker Fuß zu fassen, investierte der Mittelständler in eine CO2-Schweißanlage. Verschiedene Schweißverfahren gehören seither zu den Kernkompetenzen des Betriebs. So verfügt das Unternehmen beispielsweise über die Zulassung zum Schweißen im Schienenfahrzeugbau, Herstellerqualifikationen zum Verarbeiten hochfester Feinkornbaustähle und zum Schweißen von Edelstahl- und Aluminiumkonstruktionen. Heute beliefert Lehmann Metalltechnik hauptsächlich Unternehmen des Maschinenbaus, der Schienenfahrzeugindustrie oder des Automobilkran- und Hubarbeitsbühnenbaus – alles Kunden, die sehr hohe Anfor- derungen in Sicherheit und Qualität an die Produkte stellen. Um hier einen lückenlosen und zu 100 Prozent rückverfolgbaren Prozess zu garantieren, verfügt Lehmann Metalltechnik über eine eigene QS-Abteilung mit Qualitätsbeauftragten, Schweißfachingenieur und Werkstoffprüfer. Durch besondere Schulungen und spezielle Ausbildungen sind viele Mitarbeiter für verschiedene Schweißverfahren qualifiziert. Um die hohen Qualitätsanforderungen gegenüber ihren Kunden auch formal zu erfüllen, verfügt Lehmann Metalltechnik über zahlreiche Zertifizierungen, unter anderem DIN EN ISO 9001 und die IRIS speziell für den Schienenfahrzeugbau. BDE ersetzt „Zettelwirtschaft“ Die Verpflichtungen, die aus diesen Zertifizierungen resultieren, vor allem aber auch Nachweispflicht gegenüber den Kunden, waren für Olaf Lehmann Gründe, nach einer effizienten und praktikablen Lösung zu suchen. Damit sollte sich die Produktionsplanung, aber auch die Dokumentation soweit wie möglich optimieren und automatisieren lassen. In einer Internetrecherche stieß er auf die MES-Software von PROXIA. Heute nutzt der Mittelständler die PROXIA-Module „BDE Betriebsdatenerfassung“, „PEP Personaleinsatzplanung“ und „MES-LeitDer PROXIA-MES-Leitstand plant und simuliert Termine und Ressourcen im komplexen Fertigungsprozess bei Lehmann: „Wo stehen wir im Auftragsfortschritt? Was müssen wir tun, um rechtzeitig zu liefern? Wo gibt es Engpässe? Wie ist die Auslastung? Welche Ressourcen benötigen wir? Wie ist die Materialsituation?“ K O O R D I N I E R U N G K O M P L E X E R F E R T I G U N G M I T M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S stand/Feinplanung“, um die Fertigung der verschiedenen Baugruppen und Unterbaugruppen zu koordinieren. Mit dem BDE-Modul von PROXIA können die Mitarbeiter den Ist-Zustand eines Fertigungsauftrags bereits an den Maschinen in Echtzeit erfassen. Manuell geben sie die genauen Stückzahlen und den Auftragsfortschritt in das BDE-Modul ein. Olaf Lehmann kann den Status eines Auftrags visualisieren und präzise bestimmen, wann die fertigen Teile für den folgenden Bearbeitungsprozess bereitstehen. Am Beispiel der Blechbearbeitung erklärt der Unternehmer, wie verschiedene Arbeitsschritte ineinandergreifen und voneinander abhängen: „Ein Fertigungsauftrag beginnt meist mit dem Zuschneiden der Bleche, erst dann gehen sie in die Schweißerei. Damit die Mitarbeiter in der Schweißerei möglichst schnell ohne Verzögerung beginnen können, muss ich genau wissen, wann die Bleche soweit vorbereitet sind. Das lässt sich mit der BDE von PROXIA exakt ermitteln.“ Vor allem die Bedienerfreundlichkeit der BDE-Software war dem Unternehmer von Anfang an wichtig. Nachdem ihm das PROXIA MES in einer Präsentation detailliert vorgeführt worden war, traf er seine Wahl. „Auch wenn ich von der Software überzeugt war, hatte ich anfangs noch Bedenken, ob meine Mitarbeiter das System und die Umstellung der Arbeitsabläufe akzeptieren würden“, erläutert Lehmann. „Doch diese Befürchtungen stellten sich als unbegründet heraus, denn durch die wesentlich einfachere Datenerfassung mittels Terminals an den Maschinen fällt nun das lästige Zettelschreiben weg.“ Spezialwissen punktgenau einsetzen Sämtliche Aufträge planen Lehmann und seine Mitarbeiter immer auf einen festen End- beziehungsweise Liefertermin hin. Das PROXIA-Modul „Leitstand/Feinplanung“ informiert den Geschäftsführer über die Ressourcen- und Materialsituation und gibt ihm die Möglichkeit, seine Maschinen, Schweiß- und Montagearbeitsplätze mit Personal und Material optimal zu belegen. „Da viele Aufträge gleichzeitig anstehen, kann ich mit Hilfe der PROXIA-Software bestimmten Arbeiten Vorrang gewähren und Maschinen sowie Personal entsprechend einsetzen“, erklärt Olaf Lehmann. Geschäftsführer Olaf Lehmann begründet seine Entscheidung: „PROXIA ist eine MES-Software aus der Praxis für die Praxis – auch für uns als kleines mittelständisches Unternehmen. Überzeugt hat mich vor allem die Performance und der Leistungsumfang des Systems. Auch die Implementierung lief dank der professionellen Ansprechpartner zügig.“ Gerade beim Einsatz des Personals steht er vor einer besonderen Herausforderung, denn die Spezialisten für die verschiedenen Schweißverfahren müssen ihre Befähigung durch Prüfungen und Bescheinigungen nachweisen. Nicht jeder Mitarbeiter darf jedes Verfahren anwenden. „Das Schweißen ist ein sehr anspruchsvoller und kritischer Prozess – unsere Kernkompetenz. Das geben wir niemals aus der Hand. Wenn da etwas schief läuft, kann das zu großen Sachschäden oder gar zu schweren Personenschäden führen“, erklärt der Unternehmer. Um den Einsatz der Fachleute besser zu koordinieren und mit den anfallenden Aufträgen abzustimmen, benötigt Olaf Lehmann eine Lösung, die ihm exakte Informationen über die Verfügbarkeit von Mitarbeitern mit den jeweiligen Schweißpässen liefert. Effektive Personaleinsatzplanung Sein Fertigungsleiter und er nutzen das PROXIA-Modul „Personaleinsatzplanung (PEP)“, so dass keine Leerläufe und/oder Doppelbelegungen bei den Mitarbeitern entstehen. Damit hat das Unternehmen die Möglichkeit, Verpflichtungen gegenüber seinen Kunden zu erfüllen, die durch die verschiedenen Zertifizierungen entstehen. „Wir müssen genau nachweisen, welcher Mitarbeiter welche Arbeiten durchgeführt hat. Mit PROXIA sehen wir, wer aktuell den Anforderungen entsprechende Qualifikationen erfüllt. Durch die Stammdaten – jeder Mitarbeiter hat ja seine Personalnummer – weiß ich, wer die Meldung gemacht hat“, erläutert Olaf Lehmann. Darüber hinaus hat sich das Tool PEP zur Erstellung von Schichtplänen bei akuten Auftragsspitzen bewährt. In Kombination von PEP mit der Simulationsmöglichkeit verschiedener Szenarien im Leitstand kann er bereits im Voraus testen, welche Auswirkungen diese Maßnahmen auf seine Fertigung, die Liefertermine und den Personaleinsatz haben. Für Lehmann Metalltechnik hat sich die Einführung des PROXIA MES-Systems ge- lohnt. Der Mittelständler hat durch die Softwarelösung einen genauen Überblick über die komplexe Fertigungsorganisation und kann vor allem kurzfristig reagieren. Allein aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist es eine Notwendigkeit, wie Olaf Lehmann betont: „Mit PROXIA decken wir nun auch „versteckte Zeiten“ wie Liegezeiten oder QS-Prüfungen auf. Wir haben erfolgreich begonnen, diese konsequent zu senken, um noch schneller im Produktionsprozess zu werden. Auch für die Nachkalkulation von Aufträgen ist dies für mich ein wichtiger Punkt.“ Darüber hinaus gewinnt Lehmann durch das Tool mehr Planungssicherheit und kann, wenn es nötig ist, kurzfristig eingreifen, um einen wichtigen Auftrag vorzuziehen oder einen Engpass zu lösen. Neben der Planungssicherheit zählt für ihn vor allem Termintreue. Mit dem MES von PROXIA lassen sich exakte Aussagen treffen und die Kunden können sich auf die Termin-Einhaltung verlassen. „Ich öffne das System und sage ihnen, wann der Auftrag fertig ist, und zwar auf den Tag und die Schicht genau. Ein beruhigendes Gefühl, mit PROXIAMES zu wissen, wann was wo und wie in unserer Produktion läuft“, gibt sich Olaf rt Lehmann erleichtert. Der Autor Michael Naumann arbeitet als freier Fachjournalist in München. Als zuverlässiger Lieferant für sicherheitsrelevante und hochbelastete Bauteile und -gruppen hat sich die Lehmann Metalltechnik GmbH einen Namen gemacht. Das Bild zeigt einen Grundrahmen für eine Hubarbeitsbühne. Bilder: PROXIA/Lehmann Metalltechnik GmbH 2/2014 13 M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S MES in der Wolke AMIEGO ist ein neuartiges Manufacturing-Execution-System, das kostengünstig und sicher als Cloud-Service verfügbar ist. Insbesondere für KMUs stellt die Cloud-Lösung eine interessante Alternative zu bisherigen MES- Systemen dar. VON ROBERT SCHÜRCH minelle Energie möglich ist, an solche Daten heranzukommen. Die Vorteile der AMIEGO-MES-CloudServices liegen auf der Hand: • gesicherte, kostengünstige Anwendung gemeinsam genutzter MES-IT-Infrastrukturen • gesicherter Zugang zu den eigenen Produktionsdaten an jedem Ort mit Internetverfügbarkeit • betrieben und betreut im Sinne aller Nutzer durch eine fachkompetente Organisation Öffentliche oder private Cloud A M I E G O V E R F Ü G T vor Ort neben einfacher Hardware nur noch über wartungsfreie Softwarekomponenten für die automatische Erfassung und gesicherte Vermittlung der individuellen Produktionsaktivitäten pro Produktionsressource mit dem zugeteilten Server in der Cloud. Dieser MES-Server in der Cloud ist eine professionelle, gesicherte multi-tenante Systemumgebung. Die Unternehmen teilen sich dabei die Installations- und Betriebskosten entsprechend der effektiven Nutzung. Die Visualisierung der Produktionsprozesse erfolgt über den Internetbrowser, nachdem sich der Mitarbeiter mit seiner entsprechenden Berechtigung identifiziert hat. Immer mehr ERP-Systemumgebungen gibt es aus Kosten- und Servicegründen zunehmend auch als Cloud-Services. Mit AMIEGO ist nun auch die zugehörige komplementäre MES-Umgebung verfügbar. Das Funktionsprinzip der MES-Cloud- Lösung AMIEGO. 14 2/2014 Dazu kann nun jedes mit AMIEGO ausgestattete Unternehmen sein eigenes Produktionsplanungssystem über Web-Services mit dem zugewiesenen AMIEGO-MES-Server in der Cloud vernetzen. Damit sind auch kleinere Unternehmen ohne eigene IT-Fachabteilungen in der Lage, rasch und effizient Produktionsplanungs- und MES-Funktionen zu kombinieren und einzusetzen, was bisher ökonomisch nicht vertretbar war. Unternehmen, die an mehreren nationalen oder internationalen Standorten – teilweise mit unterschiedlichen ERP-Systemen – operieren, gelingt mit AMIEGO die flächendeckende logische MES-Integration der unterschiedlichen Produktionsumgebungen. Mit den heute verfügbaren IT-Hardund Softwarekomponenten ist es möglich, die gesammelten und verwalteten Informationen auch in der Cloud so zu schützen, dass es nur durch massive, kri- AMIEGO MES-Server werden im öffentlichen Cloud-Betrieb auf der MicrosoftAzure-Plattform „as a Service“ durch die CSM Systems AG oder international durch einen länderspezifisch zertifizierten Partner betrieben. Alternativ lässt sich – bei besonderen Sicherheitsbedürfnissen – eine AMIEGOMES-Serverumgebung auch als private Cloud-Lösung direkt vor Ort durch das Unternehmen selbst oder durch CSM Systems in Form einer ausgelagerten Dienstleistung betreiben. Produktionsunternehmen sollen mit dem Ansatz „MES als Cloud-Service“ möglichst von Tätigkeiten, Verantwortlichkeiten und Kostenverpflichtungen außerhalb ihrer Core-Kompetenz entlastet werden. Damit sollen insbesondere die wiederkehrenden Kosten für den Betrieb einer MES-Infrastruktur so niedrig wie möglich sein. Mit diesem Ansatz erhalten produzierende Unternehmen auch die Sicherheit – bei wesentlich geringeren Kosten –, über eine permanent „gepflegte“ MES-Umgebung zu verfügen. Dabei erfassen die installierten Hardwarekomponenten an jeder Produktionsressource vor Ort automatisch die Produktionsaktivitäten. Produktionsressourcen können einzelne Maschinen, Anlagen und auch Handarbeitsplätze sein. Falls es die Maschinenintelligenz moderner Produktionsanlagen zulässt, können Produktionsaktivitäten via OPCClient Softwarekomponenten logisch und ohne zusätzliche Hardware direkt übernommen und an den AMIEGO-MESServer übertragen werden. Die erfassten Daten lassen sich dann gesichert via LAN- Anschluss oder über ein eigenes GSM-Modul direkt an den zuständigen AMIEGO-MES-Server in der Cloud über- M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S AMIEGO verfügt bei kompletter Umsetzung und Integration über alle Funktionalitäten, wie sie in ISA-95, VDI-5600 und anderen MES-relevanten Normen/Empfehlungen festgelegt sind. haben sie nochmals eine neue Herausforderung für ein alternatives MES-Konzept angenommen. Mit den neuesten IT-Entwicklungsmethoden lassen sich damit funktionale Ansätze umsetzen, die vorher in dieser Form nicht möglich oder zu rt teuer waren. Mehrwerte schaffen Robert Schürch ist CEO bei der CSM Systems Die Erfassung von Produkti- AG in Uster, Schweiz. onsaktivitäten und Rückmeldung an ein Produktionsplanungssystem zur Erstellung individueller Berichte bietet zu wenig Mehrwert, um eine AMIEGO ist eine MES-Lösung, die erfasste ProduktiMES-Investition zu rechtferonsaktivitäten visualisiert. Produktionskennzahlen der tigen. Nur die konsequeneinzelnen Ressourcen stehen in Echtzeit online zur Verte Online-Visualisierung der fügung. momentan aktuellen Produktionsaktivitäten und die untragen. Über denselben Weg kommen ar- mittelbare Analyse der Situation mit entbeitsplatzrelevante Informationen auch sprechend eingeleiteten Maßnahmen, aus der Cloud zurück. schafft erst den notwendigen Mehrwert für eine Investition in eine MES-Lösung. Doppelte Sicherheit Deshalb sollte zusätzlich zur techniWeil eine aktive Internetverbindung für schen Integration von AMIEGO zeitgleich Der Zugriff auf AMIEGO Cloud erfolgt gesichert via den MES-Betrieb als Cloud-Service sehr auch ein MOM (Manufacturing Opera- Browser auf PCs, Tablets oder Smartphones. kritisch ist, sollte diese doppelt über tion Management) als komplementäre, Bilder: CSM Systems zwei unabhängige Provider und Übertra- organisatorische Megungsmedien ausgelegt sein. thodik konsequent Mitarbeiter haben dann über ihren ak- eingeführt und umtuellen Internet-Browser auf ihren PCs, gesetzt werden. Das mobile Devices oder Smartphones einen schafft die notwendigesicherten Zugang zu dem zuständigen gen Voraussetzungen, AMIEGO-MES-Server und damit auf die um mit einer effiziProduktionsinformationen ihres Unter- enten, nachhaltigen OEE 77,4 % nehmens. und pro-aktiven ProZiel Der Informationszugriff der einzelnen duktionsführung die • Stillstände qualifizieren Personen auf die Produktionsdaten ihres entsprechenden Pro• Auslastung erhöhen Unternehmens ist über ein vom AMIEGO- duktivitätsverbesse• Liefertreue sicherstellen Administrator hinterlegtes Zugriffsprofil rungen zu erzielen, die sich ohne den intelliabgesichert und individuell geregelt. Weil die Produktionsmitarbeiter im genten Verbund von MES nur mit den Vorgaben aus der Pla- MES und MOM nicht Starter-Paket nung die effektiven Produktionsaktivi- erreichen lassen. • zum Festpreis täten korrekt ausführen können und die Damit erhält auch • in 6 Wochen Planung selbst auf aktuellste Arbeitsfort- ein Produktionsstand• 3 Monate Mietstellung schrittsinformationen pro Arbeitsgang ort in Europa mit seiaus der Produktionsumgebung ange- nen technischen und OEE-Starter-Paket bestellen wiesen ist, müssen ERP und MES zwin- o r g a n i s a t o r i s c h e n unter www.t-h.de/oee-start gend als aktiver Online-Systemverbund Vorzügen ganz neue zusammen funktionieren. Dazu bietet Möglichkeiten. der AMIEGO-MES-Server die Möglichkeit, Die Mitarbeiter im Die SAP MES Experten via gesicherter Web-Service-Verbindung A M I E G O - E n t w i c k sich aktiv mit einem ERP-System zu ver- lungsteam verfügen linken – oder im Falle einer „Legacy“-Pro- teilweise über dreißig Live-Demo auf der Hannover Messe duktionsplanungsumgebung auch über Jahre MES-Entwickin Halle 7, Stand B18 ein generisch kundenspezifisch konfigu- lungs- und Betriebserrierbares Interface. fahrung. Mit AMIEGO Trebing & Himstedt Prozeßautomation GmbH & Co. KG | Tel.: +49 385 39572-0 | [email protected] Start in eine effiziente Produktion 2/2014 15 ERP-LÖSUNG FÜR DIE KUNSTSTOFFINDUSTRIE Effiziente Qualität in Plastik Die Fertigung von Produkten aus thermoplastischen Kunststoffen erfordert viel Know-how, um die erwartete Qualität liefern zu können. Damit dieses Know-how nicht nur in den Köpfen der Mitarbeiter gespeichert ist, setzt Teilefertiger HPC auf eine integrierte ERP/MES-Branchenlösung. VON EDUARD RÜSING guss, dass man mit denselben Verfahren und Prozessen Größenunterschiede fertigen kann zwischen kleiner als Centgröße (2 bis 3 Millimeter) und einem Durchmesser von 40 bis 50 Millimetern.“ Know-how und Erfahrung Bis zu 10.000 Teile pro Tag: Die Fertigung der Kunststoff- und Hybridteile verlangt einen hohen Automatisierungsgrad. Die dreizehn Spritzgussmaschinen werden überwiegend mit Robotern bestückt. Bild: HPC P R Ä Z I S I O N S P R O D U K T E aus Kunststoff sind für viele Branchen unverzichtbar und kommen in immer neuen Anwendungen zum Einsatz. In diesem prosperierenden Markt machte sich Kunststofftechniker Reinhard Hauser 2007 selbstständig und übernahm im Zuge der Altersnachfolge ein kleines Unternehmen inklusive der bestehenden Kundschaft und der Maschinen und begann mit fünf Mitarbeitern die Produktion. Heute sind es bereits 21. „In dem übernommenen Betrieb war kein nennenswertes Qualitätssicherungssystem installiert“, blickt der Geschäftsführer des Start-ups zurück. „Für mich war aber klar, vom ersten Tag an mit einem CAQ-System die Daten unserer Teile zu erfassen und so unsere hohe Qualität verifizierbar zu dokumentieren. Nicht zuletzt wird das von unserem wichtigsten Kundenbereich, der Automobilindustrie, gefordert.“ Neben den Teilen für die Automobilin- 16 2/2014 dustrie fertigt HPC aus allen gängigen Kunststoffen Präzisionsteile, unter anderem für die Medizintechnik und die Elektronikindustrie. Die dreizehn Spritzgießmaschinen bei HPC werden überwiegend von Robotern bestückt, um die bis zu 10.000 Teile pro Tag fertigen zu können. Die Maschinen arbeiten mit einer maximalen Zuhaltekraft der Werkzeuge (mit bis zu vier Nestern) von 150 Tonnen. Als gelernter Verfahrensmechaniker Kunststoff/Kautschuk mit Meisterbrief kennt sich Reinhard Hauser aus: „Das ist das Faszinierende am Kunststoffspritz- Kunststoffspritzgießen erfordert sehr viel Erfahrung, um die geforderte Qualität zu erreichen. „Es ist beim Spritzgießen anders als in der Metallverarbeitung“, erklärt Hauser, „an der Kunststoffmaschine habe ich kein Stellrad, wo ich sagen kann, mir fehlt ein Zehntel, also stelle ich zweimal fünf Hundertstel nach. Denn beim Spritzgießen gibt es eine Unzahl an Parametern, die Einfluss auf das Maß nehmen, selbst bei unveränderter Struktur von Maschine und Werkzeug.“ Die Kunststoffverarbeitung laufe nun mal über die Veränderung von Aggregatzuständen, von fest zu flüssig und wieder zurück zu fest. „Das Ziel ist, diesen festen Zustand so nahe wie möglich wieder an die ursprüngliche Molekularstruktur zurückzubringen – und das sicher wiederholbar. Da arbeiten wir mit Drücken, Zeiten, Temperaturen und weiteren Parametern, die am Gesamtergebnis beteiligt sind.“ Hinzu komme, dass die technischen Kunststoffe in der Verarbeitbarkeit alle unterschiedlich sind, da helfe oft nur die Erfahrung weiter, um einen Prozess sicher fahren zu können. Deshalb sind Betriebsunterbrechungen (Rüsten, Wartung, Defekte) zu vermeiden, erfordern sie doch das Wiederhochfahren des Prozesses, das immer Ausschusswa- „Die integrierte ERP-Lösung macht unsere Produktionsabläufe effizienter und ermöglicht uns die Beweislastführung der Qualität und spätere Rückverfolgbarkeit gegenüber dem Kunden“, Reinhard Hauser, Geschäftsführer HPC. E R P - L Ö S U N G F Ü R D I E K U N S T S T O F F I N D U S T R I E Mit dem MDE/BDE-Terminal kann der Werker Aufträge und CAQ-Vorgänge direkt von der Maschine aus starten/beenden. Bild: HPC re und vor allem Zeit kostet. Damit wird deutlich, dass der Einsatz einer guten ITUnterstützung in der Kunststoffverarbeitung sinnvoll ist, um die mit händischer Steuerung oft verursachten Stauungen in den Abläufen zu vermeiden. Nach dem HPC das CAQ-System von Beginn an einsetzte, kam nach zwei Jahren starken Wachstums auch die händische Steuerung der Fertigung an deutliche Grenzen. Hauser kommentiert: „Es war klassisch für ein kleines Unternehmers, alles Wissen und Know-how im Prinzip in einem Kopf zu konzentrieren. Es galt, Informationsredundanzen zu schaffen, die Verantwortung auf mehrere Schultern zu verteilen und die Informationen zentral abrufbar zu gestalten.“ Branchen-Lösung eingeführt Wegen der guten Erfahrungen mit dem CAQ-System hat Hauser die komplette ERP/MES-Branchenlösung Kunststoffe von Gewatec eingeführt mit den Modulen PPS, Kapplan (Kapazitätsplanung), PMS (Produktionsmittel Management), Provis (Maschinen- und Betriebsdatenerfassung), CAQ und der CNC-Programmübertragung und -verwaltung. Das Systemhaus installierte neben der Software auch die gesamte Hardware, das heißt, MDE/BDE-Terminals mit integrierter Prozessampel, die Rechner und das Netzwerk. Unternehmen erwarten sich von der Neuanschaffung eines ERP-Systems vor allem eine Verbesserung ihrer Effizienz, eine gesteigerte Transparenz der Unternehmensabläufe sowie Kosteneinsparungen. Das waren auch die primären Ziele, die Hauser für HPC erreichen wollte. Um beispielsweise den aktuellen Stand eines Auftrags zu ermitteln, ging vorher der Arbeitsvorbereiter mit dem Taschenrechner durch die Werkhalle, las den Zählerstand an der Maschinen ab, schaute sich das Lager an und rechnete dann mit einer angenommenen Ausbringungsleistung der Maschine den Endtermin des Auftrags aus. Hauser sieht die Vergangenheit illusionslos: „Das Händische war zeit- und personalaufwändig, aber vor allem auch ungenau – eine Mischung aus Bauchgefühl und Erfahrungswerten.“ Solche Ungenauigkeiten konnten auch bedeuten, dass plötzlich zwei Maschinen gleichzeitig zum Rüstvorgang anstanden, was in jedem Fall zu Stausituationen in der Produktion führte. Rüstzeiten lassen sich heute mit der Kapazitätsplanung optimal in den Betriebsablauf integrieren, sodass die Fachleute zum Rüsten verfügbar sind und Leerläufe anderer Maschinen vermieden werden. Mit den über das MDE/BDE-Modul erfassten Daten kann das System jetzt immer online den aktuellen Stand des Auftrags ausweisen, was Hauser entsprechend nutzen kann: „Wenn heute ein Kunde bei mir telefonisch anfragt, ob kurzfristig höhere Stückzahlen geliefert werden können, kann ich ihm sofort mit Einrechnung von Lagerpuffern oder auch einer Umstellung der Abläufe mit anschließender Durchrechnung vom System sagen, wann er wie viele Teile auf seinem Hof erwarten kann. Diese Möglichkeiten des ERP/MES-Systems kommen der Qualität der Kundenbeziehungen direkt zugute.“ Forderungen gerecht werden Hauser sieht in der Qualität der Teile das entscheidende Erfolgskriterium. Gerade die Automobilindustrie und die Medizintechnik haben höchste Anforderungen. Kein Zahnrad, kein Kunststoffteil dürfe das Unternehmen verlassen, ohne den Ansprüchen des Kunden zu genügen. Um das zu erreichen, wurde die Qualitätssicherung durch eine neue 3D-Portalmessmaschine erweitert und die gesamte CAQ-Abteilung in einen eigenen klimatisierten Raum ausgelagert. Die Messdaten werden vom ERP/MES-System genutzt, um kontinuierlich die Qualität des Prozesses und der Anlagen über die beiden Kennzahlen cpk und OEE anzuzeigen. Der ermittelte Prozessfähigkeitsindex cpk zeigt an, wie sicher die laut Spezifikation angegebenen Qualitätsziele erreicht werden, sprich: der Prozess „zentriert“ ist. Und die Gesamtanlageneffektivität OEE dokumentiert die Qualität/Wertschöpfung einer Maschine beziehungs- Am BDE/MDE-Leitrechner lässt sich der Zustand aller Maschinen in Echtzeit anzeigen: entweder mit den wichtigsten Kennzahlen oder mit allen detaillierten Werten zu Auftrag und Maschine. Bild: HPC weise Anlage über die drei Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Ampel hält Prozess stabil Das Erreichen von Grenzwerten dieser Kennzahlen wird dem Werker online direkt an der Maschine über Leuchten – einer sogenannten Prozess-Ampel – signalisiert (grün, gelb, rot), sodass er sofort gegensteuern kann und kein unnötiger Ausschuss produziert wird. ERP erleichtert Zertifizierung Reinhard Hauser erklärt: „Mit der Unterstützung des ERP haben wir nach 14 Monaten bereits die Zertifizierung nach DIN EN ISO:9001:2000 erreicht. Außerdem können wir die jährliche sogenannte Requalifizierung der Automobilindustrie über das System sehr gut abbilden.“ Neben der Transparenz habe sich auch die Auslastung der Anlagen mittels OEE und Kapazitätsplanung entscheidend verbessert. Es gibt weniger Störgründe im Fertigungsablauf, die zudem gut dokumentiert sind. Das heißt, die Störungen können genau analysiert und mit gezielten Investitionen beseitigt werden. „Im Moment sind wir bei über einer Million Ausbringung pro Monat und da sind wir schon ein wenig stolz, das in den paar Jahren geschafft zu haben.“ Hauser denkt für die Zukunft noch über ein Eskalationsmanagement nach, bei dem er automatisch über SMS bei einer Störung benachrichtigt wird oder über einen Mobile Client, mit dem er über Handy Auswertungen rund um die Uhr abrufen kann – beides mit dem ERP kein Problem. „Aber“, rudert er dann doch eher zurück, „man braucht auch als Chef mal seine Auszeiten oder seinen Urlaub, wo man nicht jederzeit verfügbar sein will.“ jbi Dipl.-Wirtschaftsing. Eduard Rüsing ist freier Journalist in Karlsruhe. 2/2014 17 RELAISMODULE FÜR DIE PROZESSINDUSTRIE Weniger Platzbedarf im Schaltschrank Bei der Herstellung von Agro- und Industriechemikalien verwenden Unternehmen häufig dampfgetriebene Anlagen. Um den erforderlichen Dampf zu erzeugen, ist reines Wasser notwendig. Die SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH setzt bei der Steuerung entsprechender Anlagen Koppelrelais von Phoenix Contact ein, die Platz im Schaltschrank einsparen. VON SARAH PYRITZ Bild: SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH Mehrere Verfahrensschritte zur Wasserdampf-Erzeugung D I E I N D E R Lutherstadt Wittenberg ansässige SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH ist der größte Ammoniak- und Harnstoffproduzent Deutschlands. Über 800 Mitarbeiter stellen jährlich mehr als drei Millionen Tonnen der Grundstoffe für die Agro- und Industriechemie her. Das Portfolio des Unternehmens umfasst unter anderem Produkte für die Landwirtschaft, die den Bauern einen umweltverträglichen und wirtschaftlichen Ertrag sichern. Neben der Produktion von Chemikalien wird auch die Forschung vorangetrieben. 62 Mitarbeiter sind in der eigenen Forschungsund Entwicklungsabteilung beschäftigt. Über 100 Patente stehen in Piesteritz zu Buche (siehe Bild 1). Zur Steuerung der unternehmenseigenen Wasseraufbereitung nutzen die SKW 18 2/2014 Stickstoffwerke Piesteritz Relaismodule vom Typ PLC-2RSC-24DC/1 von Phoenix Contact. Die nur 6,2 Millimeter schmalen Geräte enthalten zwei unabhängig ansteuerbare Relais, die jeweils einen Schließerkontakt im Ausgang zur Verfügung stellen. Die Eingangsspannung der Relaismodule beträgt 24 Volt DC bei einer maximalen Schaltspannung von 250 Volt AC und einem höchstmöglichen Laststrom von 3,5 Ampere. Auf der Eingangsseite befinden sich zwei getrennte Pluspotenziale (A1.1 und A1.2), die für eine unabhängige Ansteuerung der Relais sorgen. Die beiden integrierten Relais verwenden dabei ein gemeinsames Minuspotenzial. Ausgangsseitig sind jeweils zwei unabhängige Schließerkontakte (14 und 24) sowie zwei Wurzelkontakte (13 und 23) vorhanden (Bild 2). Im Rahmen der unternehmenseigenen Wasseraufbereitung der SKW Stickstoffwerke Piesteritz wird reines Wasser für die Dampferzeugung gewonnen. Dazu sind mehrere Verfahrensschritte notwendig. Zunächst erfolgt die Entnahme des Wassers aus der nahegelegenen Elbe. Das Flusswasser wird dann in einer vorgelagerten Anlage gereinigt, also grobe Verschmutzungen entfernt. Das als Rohwasser bezeichnete vorgereinigte Wasser wird anschließend gefiltert und enthärtet. Hinter dem Begriff Enthärtung verbirgt sich das Beseitigen des gelösten Kalks aus dem Rohwasser, der ansonsten zu zerstörenden Ablagerungen in den Rohrleitungen führen könnte. Dieser Schritt ist vergleichbar mit den Spülzusätzen in haushaltsüblichen Geschirrspülern. Auf diese Weise entsteht das so genannte Weichwasser. Aus dem Weichwasser gewinnt man entweder durch Demineralisierung oder Destillation das Destillat. Demineralisierung steht für das Ersetzen der im Wasser gelösten Ionen eines Stoffs durch Ionen Über 800 Mitarbeiter der in der Lutherstadt Wittenberg ansässigen SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH stellen jährlich mehr als drei Millionen Tonnen Ammoniak und Harnstoff her. Bild: SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH RELAISMODULE FÜR DIE PROZESSINDUSTRIE gleicher Ladung eines anderen Stoffs. Dabei durchfließt das zu demineralisierende Medium einen Ionenaustauscher. Während dieses Vorgangs werden die auszutauschenden Ionen aus dem Wasser am Ionenaustauscher gebunden, der gleichzeitig die Austausch-Ionen an das Wasser abgibt. Im Gegensatz dazu arbeitet die Destillation mit Verdampfung und Kondensation, um die unerwünschten Zusätze aus dem Weichwasser zu eliminieren. Im ersten Schritt dieses Verfahrens wird das Ausgangsgemisch zum Sieden gebracht. Der entstehende Dampf kühlt in einem Kondensator wieder zu einer Flüssigkeit ab. Hierbei handelt es sich um einen mehrstufigen Prozess, bis der gewünschte Reinheitsgrad erzielt ist. Im letzten Schritt wandelt sich das Destillat durch Vollentsalzung zu einem D eionat. Zu diesem Zweck werden erneut Ionenaustauscher eingesetzt. Aus dem Deionat lässt sich schließlich der Wasserdampf gewinnen, der zum Betreiben der Anlagen erforderlich ist. Der Wasserdampf findet in verschiedenen Applikationen Verwendung. Beispielsweise dient er als Energieträger für die Turbinen im chemischen Teil des Werkes. Durch die Turbinen werden Pumpen, Verdichter und Gebläse im Bereich der Ammoniak- und Harnstoffproduktion angetrieben. Außerdem nutzt man den Wasserdampf auch direkt im Prozess. Er kommt beispielsweise im Rahmen der Erdgasspaltung zur Aufteilung des Erdgases in Gasfraktionen zum Einsatz. Die Fraktionen fungieren dann in der Harnstoffproduktion als chemischer Rohstoff. Darüber hinaus verwenden die SKW Stickstoffwerke Piesteritz den Wasserdampf zum Heizen. Übersichtliche Verdrahtung durch Steckbrücken Ein Bestandteil bei der Aufbereitung des Wassers sind magnetventilgesteuerte Stelleinrichtungen, die die Prozessmedien lenken. „Wir haben die Magnetventile zu so genannten Ventilinseln zusammengefasst“, erläutert Norbert Reuter, Techniker Automatisierung in der Abteilung Ingenieurtechnik der SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH. „Die Ventilinseln werden von einem Block aus Relaismodulen vom Typ PLC-2RSC-24DC/1 von Phoenix Contact gesteuert, wobei ein Relaismodul immer einem Magnetventil zugeordnet ist.“ Das Relaismodul erfüllt zwei Aufgaben: Zum einen steuert eines der in dem Modul eingebauten Relais das Magnetventil. Dazu wird der elektrische Befehl „An“ oder „Aus“ in ein pneumatisches Signal „Luft an“ oder „Luft aus“ umgewandelt. Durch die pneumatische Steuerung fährt das Ventil auf oder zu. Über das zweite integrierte Relais geht die Rückmeldung des Ventils ein, die dessen Arbeitszustand angibt. Funktionen in einem Gerät Aufgrund der Nutzung der Relaismodule vom Typ PLC 2RSC-24DC/1 lassen sich die beiden Funktionen „Steuerung“ und „Rückmeldung“ platzsparend mit einem Gerät realisieren (Bild 3). „Das ist der Hauptgrund, weshalb wir uns für die Komponente von Phoenix Contact entschieden haben“, erklärt Norbert Reuter. „Denn der neue Schaltraum für die Steuerung der Wasseraufbereitung musste in einem vorhandenen Gebäude mit knapp bemessenem Platzangebot untergebracht werden. Ferner hat uns die übersichtliche Verdrahtung der Module überzeugt.“ Die Übersichtlichkeit erreicht man durch die Verwendung von Steckbrücken zur Potenzialverteilung. Diese werden in das PLC-Modul gesteckt, um gemeinsame Potenziale direkt zu verteilen. Dabei sind die Steckbrücken individuell ablängbar, so dass sich bis zu 80 Module mit gleichem Potenzial versorgen lassen. Für andere Steuerungsapplikationen sind Relais vom Typ PLC-RSC 24DC/21-21 AU oder PLC-RSC 24DC/21-21 im Einsatz, beispielsweise bei der Ein-/Auskopplung von Signalen zur Steuerung elektrischer Antriebe. Fazit: Durch Nutzung der Relaismodule vom Typ PLC-2RSC-24DC/1 mit zwei integrierten Relais ergibt sich eine doppelt so hohe Kanaldichte wie bei herkömmlichen 6,2 Millimeter breiten Geräten. Phoenix Contact stellt somit auch für Applikationen mit beengten Platzverhältnissen eine komfortable Lösung zur Verfügung. Neben der von den SKW Stickstoffwerken Piesteritz gewählten SchraubanschlussTechnik sind die Relaismodule mit Zugfederanschluss oder Push-in-Technologie rt erhältlich. Dipl.-Ing. Sarah Pyritz ist Mitarbeiterin im Bereich Produktmarketing Interface Digital bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont. Schematische Darstellung des Relaismoduls PLC2RSC-24DC/1. Bild: Phoenix Contact Die Relaismodule PLC-2RSC-24DC/1 mit zwei intergierten Relais lassen sich platzsparend installieren. Bild: Phoenix Contact Für die Ein-/Auskopplung von Signalen zur Steuerung elektrischer Antriebe setzen die SKW Stickstoffwerke Piesteritz weitere Relais von Phoenix Contact ein. Bild: Phoenix Contact 2/2014 19 I N D U S T R I E L L E K O M M U N I K AT I O N Daten per Lichtschranke übertragen Ethernet ist ein Trend in der Intralogistik. Es verbindet beispielsweise stationäre Steuerungstechnik mit mobilen Einheiten von Regalbediengeräten. Sick hat für solche Anwendungen eine neue optische Datenübertragung in petto, die eine protokollfreie Fast-Ethernet-Kommunikation ermöglicht – bei schneller Inbetriebnahme und hoher Verfügbarkeit. VON MARCUS NEUBRONNER – beispielsweise Profinet, Profisafe, Ethernet IP oder TCP/IP. Die Bandbreite von 100 Megabit pro Sekunde ermöglicht, große Datenmengen zu übertragen, wie sie beispielsweise bei dem Einsatz von IP-Kameras zur Inspektion und Überwachung anfallen. Damit kann dem Trend, zu Diagnosezwecken auf den Regalbediengeräten Videokameras mitfahren zu lassen, entsprochen werden. Eine Herausforderung bei optischen Sensoren mit hoher Reichweite liegt im Dynamikumfang des Systems. Im Nahbereich, in dem andere optische Datenübertragungs-Lichtschranken häufig übersteuern, nimmt die ISD400 Pro über spezielle Algorithmen Anpassungen vor, die eine Übersteuerung im Nahbereich vermeiden und somit eine sichere und eine stabile Datenübertragung gewährleisten. Diagnose Die kabellose Punkt-zu-Punkt-Verbindung erlaubt Reichweiten von 0,2 bis 150 Metern – beispielsweise in Hochregalgassen. D A S N E U E Datenübertragungssystem von Sick ist mehr als nur ein „Kabel aus Licht“. Neben der kabellosen und dadurch verschleißfreien Übertragung von Daten zu linear verfahrenden Einheiten bietet es umfangreiche Möglichkeiten zur Geräteüberwachung und Diagnose. Zusammen mit Long-Range-Distanzsensoren bildet das System ISD400 Pro ein leistungsstarkes Gespann für die Positionierung von Regalbediengeräten. Optisch übers Ethernet Zur Datenübertragung stellt die Lichtschranke ISD400 Pro eine kabellose 20 2/2014 Punkt-zu-Punkt-Verbindung her, die eine stör- und abhörsichere Datenübertragung gewährleistet. Mit Übertragungsreichweiten von 0,2 bis 150 Metern deckt sie nahezu alle gängigen Gassenlängen ab. Dabei erfolgt die Kommunikation zwischen der stationären und der mobilen Systemeinheit mittels 100-BASE-FX-Verfahren verzögerungsfrei und unabhängig von der Entfernung mit konstant 100 Megabit pro Sekunde. Die protokollfreie Übertragung erlaubt es, die volle Leistungsfähigkeit unterschiedlicher FastEthernet-basierter Feldbusse zu nutzen Um eine hohe System- und Anlagenverfügbarkeit zu erreichen, ist die ISD400 Pro mit einer Reihe von Diagnosemöglichkeiten ausgestattet. Das in das Gehäuse integrierte Display visualisiert den aktuellen Betriebszustand, indem es Informationen wie Pegelwerte, Geräteinnentemperatur, Betriebsstunden, Warnungen oder Fehler anzeigt. Gleichzeitig können Warnmeldungen über den Schaltausgang ausgegeben werden. Änderungen des Betriebszustands werden somit in der Steuerung schnell erkannt und erfasst. Mit Hilfe dieser Diagnosemöglichkeiten können zum einen kritische Situationen bereits im Vorfeld erkannt und vorbeugend korrigiert werden. Zum anderen ist im Ernstfall eine schnelle Störungsdiagnose möglich, die I N D U S T R I E L L E K O M M U N I K AT I O N entsprechend mehr Effizienz und Wirtschaftlichkeit erreicht werden können. Die Konfiguration des DL100 Hi ist sehr flexibel möglich – über das ablesefreundlich geneigte Display, per Feldbus oder per Computer über den integrierten Ethernet-Anschluss. Dieser dient gleichzeitig als Diagnose-Schnittstelle, über die auch eine Fernwartung des Sensors innerhalb eines Maschinen- oder Anlagennetzwerkes möglich ist. Auf diese Weise kann der DL100 Hi – auch vorbeugend – zahlreiche Status-, Diagnose- und Wartungsdaten übertragen, die die Gefahr von Stillstandszeiten minimieren und die Produktivität der Anlage verbessern und optimieren. Fazit Modulares Gehäusekonzept ermöglicht gängige Ausrichthalterungen aus Aluminium. eine gezielte und zeitsparende Fehlerbehebung zulässt und so unnötigen Anlagenstillstand vermeidet. Robust in Metall Das Gehäuse besteht nicht aus Kunststoff, sondern aus Metall und bietet dadurch eine hohe mechanische Robustheit im industriellen Einsatz. Die zulässige Umgebungstemperatur liegt für die Standardvariante zwischen -25 und +55 Grad Celsius. Eine Variante für Tiefkühl-Anwendungen mit integrierter Heizung erweitert den tiefen Temperaturbereich bis -40 Grad Celsius. In Ruhepausen kann der Laser über einen Schalteingang in den Standby-Modus versetzt und abgeschaltet werden. Dadurch wird eine höchstmögliche Lebensdauer, verbunden mit energieeffizientem Betrieb und minimierten Betriebskosten, erreicht. Plug & Play Die ISD400 Pro ist auf Plug & Play-Installation ausgelegt. Es müssen keine zusätzlichen Parameter eingestellt werden, wodurch Fehlermöglichkeiten ausgeschlossen werden. Für die Ausrichtung der beiden Systemeinheiten zueinander ist eine optische Ausrichthilfe mit Fadenkreuz zur Grobjustierung vorhanden. Das integrierte Display, das die Pegelwerte der Signale per Balkendiagramm visualisiert, ermöglicht die Feinausrichtung. Erweiterungen Die drahtlose Kommunikation zwischen Fahrzeug und stationärer Seite, wie man sie in der Regel in der Lagerfördertechnik an Regalbediengeräten antrifft, zählt zu den primären Zielapplikationen der Datenübertragungslichtschranke. In diesem Umfeld ist das Übertragungssystem die ideale Ergänzung zu Long-Range-Distanzsensoren wie dem DL100 Hi von Sick, der ebenfalls Ethernet-basierte Feldbusse unterstützt und zur Positionserfassung an den Fahr- und Hubachsen von Regalbediengeräten eingesetzt werden kann. Der DL100 Hi deckt Reichweiten von 0,15 bis 300 Metern ab und nutzt ein phasenkorreliertes Lichtlaufzeitprinzip zur präzisen Ermittlung der aktuellen Position. Die DL100Hi-Typen mit Profibus-, Profinet- und Ethernet-IP-Schnittstellen eignen sich für die Integration in Feldbusse. Besonders interessant sind die Typen mit SSI-, RS-422- und CANopen-Schnittstelle, die über eine synchrone Messwertausgabe verfügen. Dies bietet Voraussetzungen für das Zusammenspiel mit der Antriebstechnik in Regelkreisen. Sie ermöglicht es, hochdynamische Verfahrprofile mit Beschleunigungen bis 15 m/s² zu realisieren, wodurch kürzere Spielzeiten der Regalbediengeräte und damit mehr Einzelund Doppelspiele pro Zeiteinheit und Die Datenübertragungslichtschranke ISD400 Pro vereint Fast-Ethernet- Funktionalität mit Diagnosefähigkeit, Energieeffizienz sowie Integrations-und Bedienfreundlichkeit. Kombiniert man diese Leistungsmerkmale mit dem Potenzial von Long-Range-Distanzsensoren wie dem DL100 Hi, erhält man eine Positionierlösung für Regalbediengeräte, die durch die Ethernet-gerechte Bandbreite der Datenübertragung mit 100 Megabit pro Sekunde auch die Integration von IPjbi Kameras ermöglicht. Marcus Neubronner ist Product Unit Manager Long Range Distance Sensors in der Division Identification & Measuring bei Sick in Reute. Primäre Zielapplikation ist die drahtlose Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer stationären Seite wie in der Lagerfördertechnik an Regalbediengeräten. Bilder: Sick 2/2014 21 ANLAGENVISUALISIERUNG Die gläserne Anlage IKEA lässt Möbel rund um den Globus fertigen. Gerade die italienischen Zulieferer sind wegen ihrer hohen Automationsstandards beliebt. Ein gutes Beispiel ist eine Anlagenvisualisierung und -bedienung beim Zulieferer Manuex. VON SIMONE CERRONI I K E A W U R D E 19 4 3 in der kleinen schwedischen Ortschaft Agunnaryd vom damals 17-jährigen Ingvar Kamprad als Streichholz-Laden gegründet. Daraus entwickelte Kamprad einen multinationalen Einrichtungskonzern, der weltweit in 41 Ländern vertreten ist und mit 131.000 Mitarbeitern über 24 Milliarden Euro Umsatz erwirtschaftet. Während es anfänglich einfache Möbel im Montage-Bausatz aus schwedischen Holzarten waren, die den Konzern bekannt machten, produziert der Möbelgigant heute eigene Einrichtungs- und Designlösungen rund um den Globus. Im Zuge der Globalisierung setzt IKEA auf lokale Lieferanten und Partner aus aller Welt, die in der Lage sind, günstig und umweltfreundlich Qualität zu produzieren. Besonders beliebt ist unter anderem Italien. Aktuelle Pläne lauten, die Beziehungen zu den aktuell 24 italienischen Zulieferern um rund eine Milliarde Euro auszubauen. Damit ist Italien hinter China und Polen mit 8 Prozent drittwichtigstes Produktionsland. Lars Petersson, Geschäftsführer von IKEA Italia, unterstreicht: „Wir haben neue italienische Partner gefunden, die durch Kompetenz, Einsatz und Wettbewerbsfähigkeit in Qualität und Preis ihre asiatischen Konkurrenten übertreffen.“ Dies erreichen die italienischen Unternehmen durch hohen Automationsgrad, was eine höhere Produktivität und Qualität garantiert. Bereits im Jahr 2011 hat der Konzern in Italien mehr eingekauft als verkauft. Den Großteil stellen dabei die Küchen: Ein Drittel aller von IKEA weltweit verkauften Küchen wird in Italien hergestellt. Diese neue Auftragslage kommt auch dem italienischen Manuex zugute. Das Unternehmen produziert Schienen und Fronten für die Schubladen der Küchenmöbel. Flexibel produzieren Ein Blick in die IKEA-Fertigung bei Manuex in Biella, Italien. Bild: Manuex 22 2/2014 Um in der Produktion die IKEA-seitigen Volumen-, Flexibilitäts- und Qualitätsvorgaben zu erfüllen, hat Manuex in eine neue Produktions-, Montage- und Verpackungsanlage für die Küchenfronten investiert. Mit der Projektierung und Umsetzung wurde das Unternehmen Process beauftragt, das seit 25 Jahren in der Automation für Holzbearbeitung arbeitet. Das von der Anlage produzierte Endprodukt ist eine montierte und verleimte Front mit Montagemöglichkeit von einer, zwei oder drei Platten. Umgesetzt wurde dabei ein schneller, vollautomatischer Werkzeugwechsel. Das Produktionsvolumen beträgt bis zu 12 Fronten pro Minute und erfordert minimalen Personalaufwand: Für die Steuerung aller automatisierten Vorgänge genügt ein einziger Bediener. Die Anlagenarchitektur Die Anlagenautomation übernehmen drei SAIA-SPS im Ethernet-Netzwerkverbund. Die Maschinenbedienung erfolgt über drei 15-Zoll-Touchpanels mit Windows CE (je einen pro Linie) und einen zentralen SCADA-Leitrechner. Als Visualisierungssoftware für die Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human Machine Interfaces – HMI) und das SCADA kommt „Movicon 11“ von Progea zum Einsatz. Die in Movicon integrierten Funktionen optimieren die Instandhaltung und Produktivität der Anlagen. Die Vorbereitung der Maschine auf eine bestimmte Produktion erfolgt einfach durch den Aufruf eines in der Datenbank des Rechners gespeicherten „Rezepts“. Für den Teleservice ist das Steuerungssystem mit einer Modemverbindung ausgerüstet. Damit sind die Servicetechniker bei Process imstande, aus der Ferne SPS-Programme zu optimieren, Alarme zu visualisieren, die täglichen, wöchentlichen und monatlichen Produktionsreports abzurufen und im Fehlerfall aus der Ferne einzugreifen. Montagelinie Die Linie ist in drei Abschnitte unterteilt: Im ersten Abschnitt werden Träger aus zwei Magazinen zugeführt. Sie sind mit Applikatoren aus Vinylkleber für die Verleimung ausgerüstet. Die Träger werden A N L A G E N V I S U A L I S I E R U N G Die komplette Anlage im Blick: Der SCADA-Leitrechner erlaubt Zugriff auf alle Daten der drei Linien. Konfigurationsund Setup-Fenster in Movicon. Bilder: Process Srl in Abhängigkeit der Plattengrößen komplett automatisch positioniert. Der zweite Abschnitt ist ein Plattenzuführsystem, bestehend aus Portalautomation, Gurtförderband und Plattenförderer. Die Platten werden von Paletten genommen und auf dem Plattenausrichter abgelegt, der sie zum Portal bringt. Während der Greifer an einer Maschinenseite arbeitet, füllt der Bediener die Stapel und das Magazin auf der anderen Maschinenseite auf. Der dritte Abschnitt besteht aus zwei Schenkelförderern an beiden Maschinenseiten. Diese werden von einem Roboter beschickt. Dazu nimmt der Roboter eine Lage von Schenkeln von der Palette, zentriert sie und legt sie abwechselnd im linken und rechten Schenkelmagazin ab. Die Schenkel werden von einem Bediener in die beiden Seitenmagazine geladen. Sie werden mit Vinylkleber an der mittigen Fräsung und in den Bohrungen verleimt. Der Kleber wird aus zwei durch Achsen bewegten Pistolen zugeführt. Diese Achsen sind außerdem mit zwei Schmelzkleber-Applikatoren entlang der Schenkel ausgerüstet. Nach dem Verleimen werden die Schenkel in den Schlussbereich gefahren, wo zehn elektrisch betriebene Achsen die komplette Montage übernehmen. Eine Förderkette am Maschinenausgang verbindet die Montage- mit der Verpackungslinie. Verpacken und palettieren In der Verpackungslinie entnimmt eine Art „Portal“ mit zwei vertikalen Achsen und Greifern aus einem einlaufenden Stapel einen Karton, transportiert diesen in die Verpackungsstation, entnimmt eine aus der Montagelinie einfahrende Front, setzt sie in den bereits positionierten Karton, sortiert beschädigte Fronten aus und stapelt sie auf das Rollenförderband. Es folgt die Verpackungsstation. Dort wird der Karton geschlossen und mit Band gesichert. In der folgenden Palettierungslinie werden die Kartons automatisch (in jeder Position) etikettiert und von einem Roboter auf Paletten gestapelt. Vom HMI bis Plant Intelligence Der Betrieb der gesamten Anlage erfolgt komplett automatisiert. Alle Parameter und Produktionsreports werden erfasst und können auch im Remote-Betrieb verwaltet werden. Die Alarme werden lokal an den einzelnen HMI-Schnittstellen verwaltet. Der zentrale SCADA-Rechner stellt außerdem eine erweiterte Sicht bereit, die dem Bediener im Fehlerfall den Alarmtyp und mögliche Ursachen angibt und Maßnahmen zur Fehlerbehebung vorschlägt. Das System zeichnet alle Produktionsprozessdaten der Anlage in einer Datenbank auf und visualisiert diese über das in Movicon 11 integrierte Reporting-System. Neben den nach Produktionslos, Produkt, Schicht, Bediener aufgelisteten Produktionsdaten werden auch alle Start-, Stopp- und Maschinenstillstandzeiten nach Alarm oder nach Art des Produktionsausfalls protokolliert. Dadurch stehen alle Parameter zur Produktivität und Anlageneffizienz bereit. Mittels „Plant Intelligence“ hat der Betreiber die Möglichkeit, die Produktivität zu erfassen und Abweichungen vom Plan sowie die Ursachen der häufigsten Ausfälle zu ermitteln. Es stehen ihm praktisch alle Informationen zur Verfügung, um eine vorbeugende Wartung durchzuführen und um die Produktivität der Anlage zu optimieren. So können die Wartungstechniker bereits im Vorfeld Probleme aufgrund eines abnormen Zustands erkennen und beheben. Alle von den Bedienern ausführbaren Vorgänge sind passwortgeschützt; die Benutzerverwaltung von Movicon mit differenzierten Zugangsrechten gewährleistet die nötige Sicherheit, damit nur der berechtigte Bediener den Zugriff auf bestimmte Daten oder Funktionen haben kann. Die SCADA-Plattform Movicon wird den strengen Zielvorgaben bei der Planung der Anlage gerecht. In kurzer Zeit konnte der Systemintegrator Process eine robuste Anwendung mit einer intuitiven Benutzeroberfläche, einer dezentralen und flexiblen Architektur, mit leistungsstarken Reporting- und Auswertungsfunktionen und mit hoher Sicherheit entwickeln. Im Gegensatz zu traditionellen Systemen sind die Stückkosten in einer solchen Anlage wesentlich geringer. Die Anlageninvestition lohnt sich in kürzester Zeit. jbi Simone Cerroni ist Softwareingenieur bei Process Srl in Sassuolo, Italien. 2/2014 23 C LO U D - B A S I E R T E F E R N WA R T U N G Der Griff aus der Ferne Zur Fernüberwachung von Gebäuden oder Maschinen setzt man heute oft auf VPN (Virtual Private Networks). Eine VPN-Verbindung manuell herzustellen, ist aber in den meisten Fällen alles andere als trivial. Einen Alternativweg beschreitet HMS mit dem Netbiter Argos, einem zentralen Verbindungs- und Datenportal im Internet. Fernwartung über die Cloud: Fast als wäre man direkt vor Ort. V P N - R O U T E R haben sich in der Fernwartung von Gebäuden, Maschinen und Anlagen vielerorts als sichere Lösung etabliert. Gerade Anwender mit geringen IT-Kenntnissen stehen bei der Konfiguration von Site-to-Site-VPN oder Netzwerkzu-Netzwerk-VPN allerdings vor teils immensen Herausforderungen. Anwender, die aus der Ferne auf Daten aus Gebäuden, Maschinen oder Anlagen zugreifen wollen, haben ganz unterschiedliche Anforderungen. Während der eine den Fernzugriff nur zur Fernprogrammierung nutzt, will der andere auch noch aus der Ferne steuern und Parameter optimieren und wieder ein anderer die Prozessdaten analysieren. Eines haben jedoch alle gemeinsam: Sie wollen möglichst einfach auf Daten zugreifen, ohne auf Sicherheit verzichten zu müssen. Ideal wäre deshalb eine modulare Lösung, bei der man einzelne Komponenten nach Bedarf ergänzen kann. Wer heute nur Fernprogrammierung benötigt, möchte künftig bei veränderten Anforderungen auch ohne großen Aufwand Fernsteuerung, Alarmierung oder Visualisierung nutzen. Modulare Systemlösung Eine Lösung könnte hier beispielsweise das modulare Netbiter-Fernüberwachungssystem von HMS sein. Um aus der Ferne auf die Automatisierungskomponente eines Gebäudes oder einer Anlage zuzugreifen, sollte ihr idealerweise eine feste IP-Adresse zugewiesen sein. Je nach Anwendungsfall ist die feste IP aber teurer als es der Nutzen rechtfertigt. Aus der Ferne eine VPN-Verbindung zu einem Gerät ohne feste IP herzustellen, ist zwar möglich, aber aufwändig und 24 2/2014 VON MICHAEL VOLZ erfordert tieferes IT-Know-how, über das nicht jeder Anwender verfügt. Schließlich gibt es eine Vielzahl VPN-Methoden, die nicht miteinander kompatibel sind (wie PPTP, IP-sec/L2TP, openVPN, TLS/SSL). Die Lösung von HMS geht einen anderen Weg: Herzstück des alternativen Ansatzes zum Verbindungsaufbau ist das cloudbasierte Datenportal Netbiter Argos, das allen Anwendern der Lösung zur Verfügung steht. Bindeglied zwischen dem Argos-Portal und der Automatisierungskomponente im Feld ist das Netbiter Gateway EC350. Dieses Gateway wird vor Ort, also im Gebäude oder der Anlage, über eine serielle oder Ethernet-Schnittstelle mit dem Automatisierungsgerät verbunden. Anschließend verbindet sich das Gateway über Mobilfunk oder Ethernet automatisch mit dem Datenportal und sendet in regelmäßigen Abständen alle für die Kommunikation notwendigen Informationen. Um die notwendige Sicherheit zu gewährleisten, nutzt es dazu geeignete Verschlüsselungsprotokolle. Über das Datenportal kann der Anwender jedes Automatisierungsgerät, auf das er aus der Ferne zugreifen möchte, mit einem feststehenden symbolischen Namen erreichen. Er loggt sich beispielsweise von seinem PC oder seiner Leitwarte aus im Fernwar- tungsportal über Standard-Webbrowser ein und erhält dann automatisch Zugriff auf seine Automatisierungskomponente. Die aufwendige Suche nach der richtigen IP-Adresse für den Fernzugriff entfällt. Vergleich der Philosophien Im Vergleich zu Site-to-Site-VPN-Lösungen bringt dieser Ansatz verschiedene Vorteile. Während ein Zugriff über VPN oft „alles oder nichts“ bedeutet, lassen sich in der Portallösung Benutzerrechte definieren. Verschiedene Personen können also mit unterschiedlichen Berechtigungen Zugriff auf die Automatisierungskomponente erhalten. Während der eine nur Zugang zur Datenvisualisierung erhält, kann der nächste darüber die Anlage fernsteuern. Sogar Parametrierung oder Programmierung aus der Ferne sind möglich. Dazu ist ein weiterer Sicherheitsmechanismus implementiert: Mitarbeiter, die fernprogrammieren wollen, müssen sich eigens dafür anmelden und eine Handynummer angeben. Für jeden Programmiervorgang loggen sie sich dann zuerst im Portal ein und fordern anschließend, ähnlich wie beim Online-Banking, eine Art TAN an, die ihnen per SMS an die angegebene Handynummer geschickt wird. Erst mit dieser TAN ist es dann möglich, die Anlage zu programmieren. Das 3G-/Ethernet-Gateway EC350 verbindet die Anlage mit dem CloudPortal Netbiter Argos. C LO U D - B A S I E R T E F E R N WA R T U N G AU F B AU U N D O P T I M I E R U N G I T - G E S T Ü T Z T E R P R O D U K T I O N S P R O Z E S S E anderer Hinsicht weiterentwickelt: Es bietet beispielsweise eine um das Zwanzigfache erhöhte Übertragungsgeschwindigkeit, da es neben GSM/GPRS nun auch UMTS unterstützt. Lösung wächst mit Das Gateway ist Teil einer modular aufgebauten Gesamtlösung. Diese beinhaltet neben dem Gateway (Netbiter EasyConnect) einen Daten-Hosting-Service (Netbiter Argos) und ein Webportal als Benutzeroberfläche. Eine Einsteigerlösung kann beispielsweise nur aus dem Gateway und einem Zugriff über das Datenportal für die Fernprogrammierung einer Anlage bestehen. Für viele AnwendunHerstellerunabhängig gen auf dem Markt ist das sicher schon Zudem arbeitet die Portallösung her- eine sehr hilfreiche sowie zeit-, aufwandstellerunabhängig, sprich, es lassen sich und kostensparende Lösung. Automatisierungsgeräte verschiedener In anderen Anwendungen ist dagegen auch Condition Monitoring und Projektverwaltung gefragt. Hier kann die Einsteigerlösung unkompliziert um Portalfunktionen erweitert werden wie eine grafische Benutzeroberfläche (GUI), Alarme und Benachrichtigungen, einfache Tools zur Trendanalyse sowie ein Projekt- und Nutzermanagement. Zudem stehen Funktionen wie beispielsweise Datenreports, API-Integration oder Über das Portal erhält das Servicepersonal Zugriff auf definierte Bereiche der Anlage. Bilder: HMS Industrial Networks verschiedene Entwicklungstools zur Verfügung. Die SpitHersteller damit verbinden. Für den Zu- ze der Möglichkeiten bilden schließlich griff auf die Daten und Programme der kundenspezifisch angepasste Lösungen angeschlossenen Automatisierungs- bestehend aus individueller Soft- und komponenten unterstützt das EC350 Hardware. Gateway viele verschiedene Protokolle Aber auch in einem anderen Punkt bieund Zugriffsmechanismen. Damit sich tet die cloudbasierte Fernüberwachung der Anwender nicht mit den Details die- Flexibilität. So lassen sich mit ein und ser Kommunikation auseinandersetzen demselben Portal beliebig viele Projekte muss, wird bei der Konfiguration der Ver- verwalten. Wer beispielsweise als Dienstbindung das angeschlossene Gerät aus leister Liegenschaften oder Anlagen vereiner Liste freigegebener Steuerungen schiedener Kunden überwacht, muss ausgewählt. Im ersten Schritt werden dazu nicht mehrere Programme parallel Steuerungen von Siemens und Rockwell betreiben. Vielmehr können im DatenAutomation unterstützt. Die Liste der portal in verschiedenen wählbaren Überfreigegebenen Steuerungen wird konti- sichten die Alarme aller Projekte gleichnuierlich durch HMS erweitert. zeitig dargestellt werden. Das Gateway EC350 geht beim VerbinEiner derart flexiblen Lösung erschließt dungsaufbau also gänzlich neue Wege, sich selbstverständlich ein breites Anjb i reiht sich aber dennoch in eine in der Pra- wendungsfeld. xis bewährte Produktpalette ein. Im Vergleich zu den Vorgängermodellen EC250, Dipl.-Ing. Michael Volz ist Geschäftsführer von EC220 und EC150 wurde es aber auch in HMS Industrial Networks in Karlsruhe. Bild: fotolia.com Während man bei VPN zu jeder Automatisierungskomponente eine eigene Verbindung aufbauen muss, sind im Portal Automatisierungskomponenten, die auch weit verteilt sein können, in einem Projekt zusammengefasst. Nach dem Log-in kann man deren Parameter einzeln steuern und überwachen. Dienstleister, die beispielsweise die Fernwartung mehrerer Gebäude oder Anlagen übernehmen, können sich an zentraler Stelle alle Projekte gleichzeitig anzeigen lassen. Auch Vergleiche, beispielsweise zwischen Zähler 1 im Gebäude 1 und Zähler 2 im Gebäude 2, werden so vereinfacht. weil Qualität entscheidend ist DIGITAL MANUFACTURING – denn Erfolg ist buchbar! • Digitale Lösungen für die Fertigung, für alle, die heute schon an morgen denken • Wir begleiten den revolutionären Weg zu Industrie 4.0 • Weil 85 % der professionellen Entscheider Fachmedien lesen • Die crossmediale Plattform für Ihre Werbebotschaften • Fertigungsrelevante Innovationen für Sie auf den Punkt gebracht Digital Manufacturing Magazin Probeabo Digital Manufacturing Magazin ePaper & App www.digital-manufacturing-magazin.de Die verkettete Anlage besteht aus insgesamt 15 Robotern und ist von großer Bedeutung für die gesamte Fertigung bei Rittal. Volle Kraft bei Rittal Für das Schweißen der Schaltschrankrahmen bei Rittal am Standort Rittershausen sind mehrere Anlagen von Carl Cloos Schweißtechnik im Einsatz. Durch ein Optimierungsprojekt konnte nun die Produktivität der vollautomatisierten Anlagen um 12 Prozent gesteigert werden. V O N S T E FA N I E N Ü C H T E R N - B AU M H O F F A M S TA N D O R T Rittershausen produziert Rittal Schaltschränke für die Industrie – beziehungsweise Racks für ITAnwendungen – in unterschiedlichen Ausführungen als Basis für Systemlösungen. Insgesamt betreibt Rittal sechs Schweißanlagen von Cloos, darunter Damit die Türen der Schaltschränke gut schließen, ist eine besonders flache Schweißnaht gefordert. 26 2/2014 zwei vollautomatisierte Fertigungsanlagen. Diese bestehen jeweils aus 15 beziehungsweise 13 verketteten Robotern, etlichen Manipulatoren und umfangreicher Steuerungstechnik, die die Fertigungsabläufe koordiniert. Hier werden Schaltschrankrahmen verschweißt, de- ren Länge, Breite und Höhe individuell stark variieren kann. Die Werkzeuge verstellen sich automatisch gemäß Fertigungsplan auf die jeweils gewünschte Größe, die aus über 1.800 Schaltschrankmodellen gewählt wird. So verlassen pro Schicht hunderte geschweißte Schaltschrankrahmen jede der beiden Anlagen. Kontinuierliche Verbesserungen „Um unseren Kunden die Schaltschränke innerhalb von 24 Stunden zur Verfügung zu stellen, laufen die Fertigungslinien Tag und Nacht durch und sind teils auch am Wochenende in Betrieb“, erklärt Gerhard Puhl-Turian, Abteilungsleiter Rohfertigung am Rittal-Standort. „Die An- SCHWEISSROBOTER Team von Cloos und Rittal (v.l.n.r): Markus Nietsch (Projektleiter, Rittal), Manfred Baumann (Leiter mechanische Instandhaltung, Rittal), Benedikt Cleffmann (Bauleiter, Cloos), Julian Schüler (Assistent, Rittal), Frank Zöllner (Key -Account-Manager, Cloos). Bilder: Carl Cloos lagen sind von höchster Bedeutung für die gesamte Schaltschrankfertigung, da hier sämtliche Serienschrankgerüste geschweißt werden. Wir legen großen Wert auf ein kontinuierliches Verbesserungsmanagement“, betont Puhl-Turian. Ein Projektteam aus Cloos- und RittalMitarbeitern hat nun den komplexen Fertigungsablauf sowie die Verfahrenstechnik genau unter die Lupe genommen. An den komplexen Anlagen wurden umfangreiche Analysen in Form von Filmaufnahmen und Zeitmessungen einzelner Prozesse innerhalb des Fertigungsablaufs durchgeführt. Bei den Untersuchungen achteten die Prozessexperten insbesondere auf folgende Kriterien: Taktzeit, Schweißnahtqualität, Prozesssicherheit und Nacharbeit. Hier hat Cloos Rittal konkrete Werte zur Verbesserung vertraglich zugesichert. Außerdem galt es, die Instandhaltungs- und Betriebsmittelkosten zu senken. Erwartung übertroffen Durch den Einsatz aktueller Cloos-Technologie und einen umfangreichen Umbau der Anlage konnten die Ziele erreicht und übertroffen werden. Die permanenten Analysen des Produktionsprozesses und die daraus abgeleiteten Optimierungsmaßnahmen führten zu einer stetigen Stabilität und Verbesserung der Produktivität. Die Taktzeiten ließen sich erheblich verbessern und Störzeiten permanent verringern. Die Steigerung der Produktivität um 12 Prozent übertrifft die Erwartungen, die bei 10,5 Prozent lagen. Auch die Aufwendungen für die Instandhaltung konnten durch den Einsatz eines neuen MAG-Pulse-Schweißverfahrens deutlich reduziert werden. Eine besondere Herausforderung stellte die erforderliche flache Schweißnaht dar, damit die Türen der Schaltschränke gut schließen. Bei der ursprünglichen Anlage wurde das Plasma-Pulver-Schweißverfah- ren eingesetzt, das wegen seiner hohen Oberflächenqualität gut für das Verschweißen der Rahmen geeignet ist. Jedoch ist dieses Verfahren wartungsintensiver als das neue MAG-PulseSchweißverfahren und die Instandhaltungskosten sind im Vergleich höher. Durch den Einsatz des verschleißarmen MAG-Pulse-Schweißverfahrens konnten diese Kosten bei gleichbleibender Schweißnahtqualität erheblich gesenkt werden. DIE ZUKUNFT LÄSST SICH STEUERN MAI 2014 IEN MESSE W Umbau ohne Ausfall Der Anlagenumbau wurde detailliert geplant und reibungslos umgesetzt. Das gesamte Projekt wurde schrittweise während der Wochenenden und der produktionsfreien Zeit an Feiertagen realisiert, um jeglichen Produktionsausfall zu vermeiden. „Die Zusammenarbeit war sehr zielorientiert“, hebt Puhl-Turian hervor. „Ein hohes Maß an Disziplin, Kreativität und Erfahrung aller Beteiligten führten zu dem positiven Ergebnis, das unsere Erwartungen übertroffen hat“, erklärt Puhl-Turian. Er sieht einen großen Vorteil in der räumlichen Nähe zu Cloos, da Ersatzteile innerhalb einer halben Stunde geliefert werden können. Noch besser werden Das Projektteam berät sich auch in Zukunft und arbeitet an neuen Ideen, um die Anlage weiter zu verbessern. Wegen des ausgezeichneten Ergebnisses des Performance-Checks optimieren Rittal und Cloos derzeit die zweite Fertigungslinie im Werk Rittershausen. Die Partner möchten die Zusammenarbeit künftig intensivieren und Anlagen an weiteren jb i Standorten optimieren. Stefanie Nüchtern-Baumhoff ist Referentin Unternehmenskommunikation bei Carl Cloos Schweißtechnik in Haiger. wien.smart-automation.at Fachmesse für industrielle Automatisierung Messe Wien, 6. – 8. Mai 2014. Zeitgleich mit INTERTOOL und SCHWEISSEN SCHWEISSROBOTER Flexible Helfer VON RALF HÖGEL Achsen für Nutzanhänger und Wohnwagen von AL-KO gelten in der Branche als Benchmark. Ein Blick hinter die Kulissen, in die Fertigung des Primus zeigt, was das für die Schweißtechnik bedeutet. Schweißnähte erster Güte sind ebenso Pflicht wie flexible Automation. das ist ein zusätzlicher, an der Längsseite der Anlage angebrachter Spezialpositionierer – sehr niedrige Nebenzeiten. Durch die Auslegung der Anlagen mit Orbitalpositionierer und Turnfix kann auf zwei Stationen hauptzeitparallel bestückt werden. Die Kuka-Schweißroboter erweisen sich durch diese Auslegung als echte Dauerbrenner, die kaum Nebenzeiten kennen. „Die Sechsachser sind schnell, präzise und liefern sehr gute Schweißergebnisse ab – Kriterien, die von entscheidender Bedeutung sind“, kommentiert Jehle. Leere Lager, ohne Pause Kuka-Schweißroboter sorgt für Qualität und Produktivität. D I E A L - KO KO B E R G R O U P entwickelt und fertigt unter anderem Teile für Anhänger und Klimasysteme für Gebäude. Das international agierende Unternehmen beschäftigt mehr als 4.000 Mitarbeiter weltweit. Bei aller Globalisierung und Expansion fertigt AL-KO die Anhängerachsen und -komponenten für den europäischen Markt traditionell in der Firmenzentrale im schwäbischen Kötz. Die Schweißnähte von Fahrzeugkomponenten sind hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Deshalb zählt das Schweißen der Anhängerachsen zu den anspruchsvolleren Aufgaben. Prozesssichere Schweißverfahren und eine Stateof-the-art-Anlagentechnik sind unabdingbare Voraussetzung für Qualität und Flexibilität. 28 2/2014 Zwei Robotor-Klone Für die Fertigung von Schwinghebeln, Diebstahlsicherungen und diversen Anbauteilen der Nutzanhängerachsen setzt AL-KO auf zwei identische Schweißzellen des Systemintegrators Robolution. In den Zellen kommen Roboter der Firma Kuka zum Einsatz. A ndreas Jehle, Produktionsplaner bei AL-KO, erklärt: „Kleine Losgrößen – 10 bis 500 Teile – und Variantenvielfalt kennzeichnen die Fertigung an diesen Stationen. Die Robolution-Zellen bringen mit ihren zwei unterschiedlichen Spezialpositionierern eine unglaubliche Flexibilität ins Spiel und garantieren gleichzeitig Qualität und Produktivität.“ Tatsächlich erreichen die Anlagen dank 5-Achs-Positionierer und „Turnfix“ – Unproduktive Lagerhaltung kennt man bei AL-KO nicht. Es wird auftragsbezogen produziert. Für die beiden Schweißzellen heißt das: Verfügbarkeit ist gefragt. Stünden die Anlagen über einen längeren Zeitraum still, käme die gesamte Achs produktion ins Trudeln. Stillstandszeiten kann man sich nicht leisten. Wie Robolution die Anlagen auf maximale Verfügbarkeit trimmt, erläutert Thomas Büttner, Vertriebsleiter bei dem Systemintegrator: „Die Gesamtverfügbarkeit der Anlagen muss größer 98 Prozent sein. Da sich die Verfügbarkeiten aller Bestandteile der Anlage multiplizieren, ist dieses Ziel durch den Einsatz der besten Komponenten zu erreichen – natürlich muss aber auch die Konzeption der Anlage stimmen.“ Die jüngere der beiden Anlagen ist seit knapp zwei Jahren in Betrieb. Nennenswerte Störfälle sind in dieser Zeit trotz intensivem Schichtbetrieb nicht aufgetreten. Viele verschiedene Teile fertigen Derzeit sind auf den Anlagen knapp 100 unterschiedliche Programme für Teilevarianten hinterlegt. Die Umrüstung auf ein anderes Teil ist oft innerhalb von wenigen Minuten zu bewerkstelligen. Das Teilespektrum reicht von unterschiedlichen SCHWEISSROBOTER Kleinteilen bis zu Komponenten mit einer Maximallänge von 800 Millimetern. Die identische Ausführung der beiden Anlagen bietet Vorteile im Fertigungsalltag: „Wir können sowohl komplette Schweißprogramme als auch Vorrichtungen jederzeit von einer Anlage auf die nächste übernehmen“, erklärt Jehle. „Auch die Lager- und Ersatzteilhaltung gestaltet sich denkbar einfach. Bei einem Störfall an einer Anlage können wir auch besonders dringende Aufträge ohne Zeitverlust auf der zweiten Anlage schweißen. Auf die Notfallstrategie mussten wir bis dato nicht zurückgreifen.“ Der Einsatz von Kuka-Schweißrobotern in den Anlagen war eine klare Vorgabe von AL-KO – Büttner betont jedoch: „Robolution ist als Systemintegrator nicht an einen bestimmten Roboterhersteller gebunden.“ Bei AL-KO ist man mit den RobolutionUniversalzellen und den Kuka-Robotern zufrieden. „Kuka-Roboter überzeugen uns mit ihrer Leistungsfähigkeit ebenso wie mit der vorbildlichen Programmierung. Unsere Mitarbeiter kennen sich mit der Kuka-Steuerung mittlerweile sehr gut aus und schätzen die Möglichkeiten dieses Controllers“, resümiert jb i Andreas Jehle. Dipl.-Ing. Ralf Högel ist freier Fachjournalist in Stadtbergen. Nur nicht stillstehen: Die Anlagen erreichen dank 5-Achs- und zusätzlichem Turnfix-Positionierer M A R K E T P sehr LACE niedrige Nebenzeiten. Bilder: Kuka Digital Manufacturing Marketplace Firma Adresse Schwerpunkte COSMO CONSULT GmbH Schöneberger Str. 15, 10963 Berlin Tel.: 030 343815-192 E-Mail: [email protected] Standorte: Berlin | Dresden | Hamburg Münster | Nürnberg | Stuttgart Als Branchenspezialist für die Fertigungsindustrie und projektorientierte Dienstleister sowie für die Zulieferindustrie verfügt die Cosmo Consult über ein umfangreiches Angebot an zertifizierten Branchen- und Speziallösungen auf Basis von Microsoft Dynamics NAV und AX. Darüber hinaus ergänzen wir unser Leistungsspektrum mit dem Customer Relationship Management-System Microsoft Dynamics CRM, dem Dokumentenmanagement- und Portalsystem Microsoft Office SharePoint sowie dem BI-System, die sich nahtlos in die Systemwelt des ERP-Systems einfügen. FASTEC GmbH Technologiepark 24 33100 Paderborn Tel.: +49 5251 1647-0 Fax: +49 5251 1647-99 E-Mail: [email protected] www.fastec.de FASTEC liefert branchenübergreifende Lösungen zur Effizienzsteigerung in der Produktion – vom sofort einsatzbereiten OEE-Messgerät bis hin zum umfangreichen MESSystem: Produktivitätsmessgerät easyOEE zur Optimierung einzelner Maschinen. Auch zur Miete. MDE-Box compactOEE zur Optimierung von bis zu 20 Maschinen. Lückenlos und in Echtzeit Maschinendaten erfassen. MES-System FASTEC 4 PRO zur Optimierung der gesamten Produktion mit Modulen wie MDE/OEE , Produktion/BDE, Planung, Traceability, TPM/Instandhaltung, Monitoring, Alarmierung etc. InQu Informatics GmbH Sudhausweg 3 01099 Dresden Tel.: 0351 2131 400 Fax: 0351 2131 444 E-Mail: [email protected] www.inqu.de InQu Informatics schafft Transparenz in der Fertigung und Montage produzierender Unternehmen durch die Betrachtung der kritischen Ressourcen. Mit 20 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von innovativen und mehrsprachigen MES-Lösungen (Manufacturing Execution System) besitzen wir das Know-how und die Werkzeuge zur Optimierung von Produktionsabläufen. Vom Konzept über die Implementierung bis zum Einsatz begleiten wir unsere Kunden bei der Umsetzung ihrer MES-Strategien. Wir betreuen heute Kunden in 25 Ländern auf 4 Kontinenten. MPDV Mikrolab GmbH Römerring 1 74821 Mosbach Fon: +49 6261 9209-0 Fax: +49 6261 18139 E-Mail: [email protected] Website: www.mpdv.de MPDV entwickelt seit mehr als 35 Jahren Manufacturing Execution Systeme (MES) und bietet Dienstleistungen zur Implementierung der MES-Lösungen an. Das Systemhaus beschäftigt 210 Mitarbeiter an elf Standorten in Deutschland, Schweiz, Frankreich, Singapur, China und USA. Als TOP100-Unternehmen gehört MPDV zu den innovativsten Mittelständlern Deutschlands. Über 850 Firmen aller Größen und Branchen setzen die integrierten MES-Lösungen des Marktführers ein. Als Vordenker gibt MPDV mit dem Zukunftskonzept MES 4.0 Antworten auf Industrie 4.0. Pickert & Partner GmbH Händelstr. 10 76327 Pfinztal Fon: +49 721 6652-0 Mail: [email protected] Web: www.pickert.de FB: facebook.com/pickertgmbh Pickert entwickelt und pflegt eine modulare, durchgängige, umfassende Standardsoftware für Fertigungsplanung, Produktionssteuerung und die zentralen produktionsbegleitenden Informationsprozesse: Real-time Manufacturing, Manufacturing Operations Management, Manufacturing Execution (MES), Quality Management (CAQ), Traceability für Konsolidierung und Reengineering der produktionsnahen Prozesslandschaft und Aufbau oder Modernisierung globaler Produktionsnetzwerke. Mehr als 1.500 Projekte in 20 Ländern auf 4 Kontinenten. PSIPENTA Software Systems GmbH Dircksenstraße 42-44 10178 Berlin Tel.: +49 800 3774968 (KOSTENFREI) Fax: +49 30 2801-1042 E-Mail: [email protected] www.psipenta.de PSIPENTA bietet modular aufgebaute Lösungen für den gesamten Produktionsprozess. Das Lösungsportfolio eines ERP-Systems sowie eines MES liefert PSIPENTA aus einer Hand und folglich in einer ganzheitlichen Projektabwicklung. Das Portfolio wird durch weitere Lösungen wie z.B. Lieferkettenmanagement (SCM), adaptive Fertigungsplanung, Reihenfolgeoptimierung oder Just-in-Sequence ergänzt. Alle Bestandteile können tief in eine bereits bestehende Softwarelandschaft integriert werden. 2/2014 29 M A N U FA C T U R I N G M I T D E L M I A V 6 Präzise Fertigung auf den Punkt Die Carbomill AG setzt als Kompetenzzentrum für die mechanische Bearbeitung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen und Formenbau auf den Einsatz von Delmia V6 Machining von Dassault Systèmes. Präzision auf den Punkt zu bringen, ist das Credo und galt für alle Beteiligten. Schon 24 Stunden nach der Installation konnten die Schweizer hochgenaue Formen fräsen. VON CAROLA VON WENDLAND Die moderne und dynamische CNC-gesteuerte Fünf-Achs-Fräsmaschine ermöglicht eine Bearbeitungsqualität in höchster Oberflächengüte und Genauigkeit. „W I R KO N N T E N uns keine Startphase oder ein Pilotprojekt leisten. Carbomill musste von der ersten Minute an effizient arbeiten, sonst wäre die Unternehmung zum Scheitern verurteilt gewesen“, erzählt Patrick Meyer, der seine Carbomill AG erst im Juni 2011 gegründet hatte. Viel Mut, eine teure CNC-5-Achs-Fräsmaschine, die Software Delmia V6 Machining von Dassault Systèmes und einige Kunden, die ihm von Beginn an ihr Vertrauen schenkten, aber auch sofort erstklassige Produkte und Einhaltung der enggesetzten Termine erwarteten – dies waren die Startbedingungen. Die wichtigste Bedingung, die es zu erfüllen galt, war das reibungslose 30 2/2014 Funktionieren der Prozesse bei Carbomill. Unabdingbar dabei war es, dass die Software und ihre Schnittstellen vom ersten Augenblick an prozesssicher funktionierten. Zudem werden bei der Bearbeitung von Produkten, insbesondere bei CFK-Strukturteilen für die Hightech-Industrie, höchste Ansprüche an die CAM-Programmierung, den Umgang mit den Materialien und den richtigen Werkzeugeinsatz gestellt. „Mit unserer hochmodernen und dynamischen CNC-gesteuerten Fünf-Achs-Fräsmaschine bieten wir eine Bearbeitungsqualität in höchster Oberflächengüte und Genauigkeit an“, betont Patrick M eyer. Dies gilt für den Formenbau wie für die Herstellung von Strukturteilen aus verschiedensten Materialien, unter anderem CFK-Komponenten in direkter Verbindung mit Titan, Aluminium oder Honeycomb. „Durch unser Fachwissen in der Herstellung von Komponenten aus Faserverbund-Werkstoffen verstehen wir den gesamten Produktionsprozess und können so strukturelle Schäden an den sehr teuren Komponenten, die aufgrund der mechanischen Bearbeitung entstehen können, verhindern. Die Fräsbearbeitung von Faserverbund-Werkstoffen verlangt nach einer absolut diffizilen Vorgehensweise, angefangen bei der CAM-Programmierung über die Aufspannung bis zur eigentlichen Bearbeitung.“ Der eigene Lehren- und Spannvorrichtungsbau eröffnet den anspruchsvollen Kunden aus Luft- und Raumfahrt, dem Rennsport, aber auch Forschung und Medizin, ungeahnte Bearbeitungsmöglichkeiten und neue Perspektiven in Design und Konstruktion. Positive Erfahrungen gleich zu Beginn „Wir haben uns direkt für Delmia V6 Machining entschieden, weil wir bei anderen Unternehmen in der Vergangenheit bereits erfolgreich mit den Versionen V4 und V5 gearbeitet haben“, sagt Patrick Meyer. „Bei V6 gibt es einige neue Operationen. Die Benutzeroberfläche ist beispielsweise jetzt viel übersichtlicher und effizienter. Es werden weniger Klicks benötigt, um ans Ziel zu kommen. Der Aufbau ist logischer und intuitiver. Delmia V6 Machining erlaubt Fertigungsunternehmen die Planung, Detaillierung, Simulation und Optimierung M A N U FA C T U R I N G M I T D E L M I A V 6 ihrer Bearbeitungsprozesse. Durch die enge Integration zwischen der Werkzeugmaschinensimulation und der Definition der Werkzeugwege können NC-Programmierer mögliche Probleme schon frühzeitig während der NC-Programmierung erkennen und lösen. Besonders schätzt Patrick Meyer auch die neue integrierte Werkzeugdatenverwaltung. Hier lassen sich komplexe Werkzeugaufbauten verwalten ohne die bisher notwendigen zusätzlichen separaten Produkte. Die Bedienung und Simulationen sind dank kürzerer Rechenzeiten jetzt viel schneller. In der PLM-Umgebung von V6 kann Carbomill einfach auf stets aktuelle Daten wie Fertigungsressourcen, NC-Programme, Bauteilversionen oder Aufspannungen zugreifen. Dies führt zu einer höheren Standardisierung und Automatisierung bei der Erstellung von NC-Programmen durch Ablage und Wiederverwendung des unternehmensspezifischen Fertigungswissens (Intellectual Property) im PLM-System. Auch die Datenverwaltung ist für Patrick Meyer jetzt noch komfortabler, da sie nicht mehr file-basiert ist, sondern direkt und jederzeit Zugriff auf den aktuellen Datenstand durch Nutzung einer zentralen unternehmensweiten Datenbank erlaubt. Die datenbankbasierte Verwaltung hat den Vorteil, dass sie hinsichtlich ihrer Struktur flexibel ist und daher individuell gestaltet und aufgebaut werden kann. Carbomill nutzt Delmia V6 Machining von Dassault Systèmes für die mechanische Bearbeitung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen und den Formenbau. Bilder: Carbomill AG „Jeder Kunde hat andere Wünsche und Bedürfnisse. In der Datenverwaltung lassen sich die verschiedenen Produkte flexibel und kundenspezifisch ablegen. Dokumentationen sind einfacher nachverfolgbar und jetzt mit wenig Aufwand auf dem Bildschirm darzustellen“, betont Patrick Meyer. „Dies ist besonders bei Folgeaufträgen, die häufig Ähnlichkeiten mit vorangegangenen Aufträgen aufweisen, von hohem Nutzen. Denn mit wenig Aufwand ist auf dem Bildschirm ersichtlich, was für den neuen Auftrag relevant ist. So vereinfacht sich die Herstellung neuer, ähnlicher Bauteile nicht nur, sondern spart wertvolle Zeit ein. „Dank der integrierten Datenbank und der vereinfachten Handhabung von Delmia V6 Machining ist beim CNC-Programmierprozess ein Zeitvorteil von zehn bis zwanzig Prozent zu verzeichnen“, ist Patrick Meyer überzeugt. Delmia V6 Machining Ein integraler Bestandteil der DassaultSystèmes-3DEXPERIENCE-Plattform ist die Verbindung zwischen virtueller und realer Welt. Mit Delmia V6 Machining, basierend auf der 3DEXPERIENCEPlattform, können Anwender einfach Ressourcen mit der passenden Kinematik ausstatten, darunter NC-Maschinen und Werkzeugwechsler. Dadurch sind NC-Programmierer in der Lage, einer bestimmten Teilebearbeitung eine virtuelle Maschine zuzuordnen und die Maschinenbewegung beziehungsweise den Materialabtrag zu simulieren. Mögliche Probleme lassen sich auf diese Weise zu einem früheren Zeitpunkt der Werkzeugprogrammierung identifizieren und lösen. Entscheidend ist dabei die enge Einbindung der Simulation von Werkzeugmaschinen in die Werkzeugwegintegration. Mithilfe der Delmia-V6-NC-Programmierung lässt sich die Kollisionserkennung im Zuge der Simulation interaktiv korrigieren, indem die Bearbeitungseinstellungen verändert werden. So kann der NC-Programmierer die Werkstückeinrichtung validieren und den gesamten Fertigungsprozess dokumentieren. Der neue, parallele Verarbeitungsprozess beschleunigt die Berechnung des Werkzeugwegs. Außerdem sorgt die Simulation nominaler oder abgenutzter Werkzeuge für eine realistischere NC-Bearbeitungssimulation. Weitere Produkterweiterungen tragen ebenfalls dazu bei, den Programmieraufwand zu reduzieren. Plattform unterstützt Zusammenarbeit In einer einzigen abgesicherten Umgebung von der Konstruktion bis zur Fertigung sind eine bessere Zusammenarbeit aller internen und externen Projektbeteiligten und ein einfaches Lifecycle-Management möglich. Die Nutzung einer gemeinsamen SystemPlattform mit integrierten Kommunikationsfunktionen verbessert die Zusammenarbeit zwischen Konstrukteur und NC-Programmierer beziehungsweise NC-Programmierer und Maschinenbediener. So ist beispielsweise auch der Support nun viel einfacher und schneller. Delmia V6 Machining liegt auf einem eigenen Server, der über einen dedizierten Zugang verfügt; somit lassen sich Wartungs- und Supportaufgaben extern erledigen. Insgesamt dauerte die Installation drei Tage. Die alten Datensätze konnte man einfach und unkompliziert übernehmen. Nach der folgenden viertägigen Schulung war alles implementiert und die komplette Produktion konnte beginnen. „Bereits nur einen Tag nach der Installation haben wir Teile gefräst und zur Zufriedenheit des Kunden abgeliefert“, freut sich denn auch Patrick Meyer. „Wir mussten unsere Prozesse und Abläufe sehr schnell von Beginn an einwandfrei definieren und dies ist uns auch erfolgreich gelungen dank der ausgezeichneten Zusammenarbeit zwischen Dassault Systèmes, Carbomill und der Helbling IT Solutions, Zürich, verantwortlich für Vertrieb und Support vor rt Ort.“ Carola von Wendland ist PR Manager EuroCentral bei Dassault Systèmes. 2/2014 31 INDUSTRIAL NETWORKING UND CONNECTIVITY IO-Link − für die leistungsstarke industrielle Kommunikation Verbinden Sie Sensoren, Systeme und Bus-Technik umfassend und zuverlässig. Nutzen Sie für intelligente Lösungen IO-Link. Zum kontinuierlichen Datentausch – von der Signal- bis zur Steuerungsebene. Sie verlängern Maschinenlaufzeiten, erhöhen die Effizienz und sparen bares Geld. Installation Parametrierung Diagnose 7.−11. April 2014 Halle 9, Stand F53 Systeme und Dienstleistung | Industrial Networking und Connectivity | Industrial Identification | Objekterkennung | Weg- und Abstandsmessung | Zustandsüberwachung und Fluidsensorik | Zubehör Tel. +49 7158 173-0 www.balluff.com