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FachinformationIndustrie 4.0Produktion & Konstruktion - 17.10.17

Produktiver Fertigen dank Echtzeitdaten

Immer mehr Geschäftsprozesse setzen auf verzögerungsfreie Maschinendaten aus der Fertigung

In der Fertigungsindustrie werden Margen immer enger und der Preisdruck steigt. Um im Markt bestehen zu können, müssen Hersteller und ihre Zulieferer in der Produktion auch das letzte Quäntchen an Effizienz herausholen. Die Verarbeitung von Echtzeit-Statusdaten über das ERP-System bietet hierfür beachtliches Potenzial.

Die Erfassung von Statusinformationen aus der Produktion lässt sich heute weitgehend automatisieren. Sensoren messen dazu eine Vielzahl von Parametern, je nach Fertigungstechnik, und übertragen die Daten verzögerungsfrei in ein ERP-System. Von dieser Durchgängigkeit profitiert zum Beispiel die Qualitätssicherung.

Präzise Qualitätskontrolle

Um Durchlaufzeiten zu verkürzen, müssen Ausschussteile schnellstmöglich, zum Beispiel mittels Kamera, identifiziert und aussortiert werden. Die aussortierte Menge wird dann unmittelbar an das ERP-System gemeldet. Ist die Fehlerrate für einen Auftrag zu hoch, wird automatisiert ein neuer Arbeitsauftrag für die Restmenge erstellt. Ein Advanced Planning and Scheduling sorgt dann dafür, dass die nötigen Ressourcen bereitstehen, um noch termingetreu zu liefern.

Bildverarbeitende Systeme sind auch hilfreich, um festzustellen, wo manuell nachgearbeitet werden muss, etwa nach dem maschinellen Entgraten. Für die aussortierten Teile erstellt das ERP-System dann den Arbeitsauftrag für den Handarbeitsplatz.

Welche Vorteile die zeitnahe Qualitätskontrolle bringt, erlebt etwa der Elektrodrahthersteller Schwering & Hasse. Bei einer Tagesproduktion von rund 150.000 km Draht entstehen mehrere Millionen Datensätze täglich. Sie umfassen Temperaturen, Geschwindigkeiten und Isoliereigenschaften. Sobald in der Produktion kritische Eckwerte erreicht sind, werden sie als Ereignis an das ERP-System proALPHA übergeben. Erfüllt ein Draht nicht mehr die Anforderungen, können die Werker sofort ein Gebinde wechseln und so kostspieligen Ausschuss vermeiden.

Rüstzeiten reduzieren

Mit Hilfe von Maschinendaten lassen sich auch Rüstvorgänge minimieren. Ein Beispiel: die Oberflächenbeschaffenheit beim Fräsen. Ein abgenutztes Werkzeug muss nicht zwingend sofort ausgetauscht werden. Lassen sich die Produkte mit geringerer Qualität für einen anderen Auftrag  oder eine andere Produktlinie verwenden, wird weiterproduziert. Das ERP-System erkennt dies und weist die Mengen mit der niedrigeren Qualität den entsprechenden Aufträgen oder Lagerpositionen zu. So steigert der Produktionsbetrieb seine Effizienz bei optimaler Qualität.

Probleme schneller beheben

Je enger eine Produktion bereits getaktet ist, umso gravierender sind die potenziellen Folgen eines Maschinenausfalls. Auch hier hilft die enge Integration mit einer ERP-Lösung wie proALPHA. Meldet eine Maschine den Status „Stillstand“, leitet die Software nachfolgende Aufträge auf Alternativressourcen um oder sie priorisiert weniger zeitkritische Aufträge zurück. Dies stellt den vereinbarten Liefertermin sicher.

Außerdem legt das ERP-System automatisch den Wartungsauftrag für den internen oder externen Service an. Dem zuständigen Werker sendet es neben einer Arbeitsliste auch Informationen zur Dringlichkeit des Vorfalls. Um diese zu bewerten, berücksichtigt es zusätzlich zu den Maschinendaten auch die Verfügbarkeit von Ersatzmaschinen.

Der (direkte) Weg ins ERP-System

Maschinendaten können mit pro ALPHA über eine integrierte Workbench (INWB) auf ganz unterschiedliche Weise ihren Weg in ein ERP-System finden. Moderne Maschinen verfügen über eine Schnittstelle im Format OPC (Open Platform Communications)-UA. Viele Unternehmen nutzen für den Datenaustausch, je nach Anwendungsfall, außerdem ODBC oder Funk mittels RFID.

Werden Daten aus einer Vielzahl von Quellen in verschiedenen Formaten verarbeitet, bedarf es noch einer Zwischenschicht: Eine Plattform übersetzt dann die Daten der Maschinen für die Weiterverarbeitung. Einige ERP-Anbieter ermöglichen dies über eine eigene Integrationsschicht mit einem Enterprise Service Bus.

Vielen älteren Maschinen, etwa in der spanabhebenden Fertigung, fehlen diese Schnittstellen. Hier muss man sich dann anderweitig behelfen – so wie die Günther Spelsberg GmbH + Co. KG in ihrem Industrie 4.0-Pilotprojekt. Dort wurde der Datenaustausch zwischen dem OPC-Server und den Maschinen über ASCII-Dateien realisiert.

Puzzlesteine formen das „Big Picture“

Neben den operativen Produktivitätsvorteilen hilft das Sammeln von Detaildaten aus der Fertigung aber auch auf strategischer Ebene. Denn je genauer die Kennzahlen die Realität widerspiegeln, umso eher lassen sich Ansatzpunkte für weitere Prozessverbesserungen identifizieren. So unterstützen die Maschinendaten dann auch die Unternehmensführung, langfristige Optimierungen auf solide Beine zu stellen und bessere Entscheidungen zu treffen.

 
Lesen Sie auch Teil 1 unserer Artikelserie "Echtzeitdaten in Produktionsprozessen"

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