4/15 www.digital-manufacturing-magazin.de AUF BAU U N D OP T I MI E RU N G I T - G E S T Ü T Z T E R PROD UK TION SPROZE SSE D, A, CH: 6,50 Euro, weitere EU-Länder: 8,70 Euro Industrie 4.0 | Internet der Dinge ANZ EIG E „S inumerik Integrate for produc tion“ von S iemens Einfaches Vernetzen von Werkzeugmaschinen B2B-Entscheideranalyse 2013/14 Studie zu Informationsverhalten und Mediennutzung Professioneller Entscheider Jetzt abrufen Fachmedien sind Infoquelle Nr. 1 für 7,6 Studie der Deutschen Fachpresse Das B2B-Network B2B-Entscheideranalyse 2013/14 Mio. Informationsverhalten und Mediennutzung Professioneller Entscheider Professionelle Entscheider Werbung in Fachmedien stärkt positiv das Image Werbetreibender und ihrer Produkte www.deutsche-fachpresse.de Liebe Leser, folgt auf den vielerorts heißen Sommer ein schöner und warmer Herbst? Das kann ich Ihnen leider nicht versprechen, aber ziemlich sicher wird es ein heißer Messeherbst. Kaum enden die Sommerferien, schon öffnen die ersten Fachmessen ihre Pforten. Für Fachleute im Produktions- und Fertigungsumfeld finden im Zeitraum von September bis November zahlreiche hochkarätige Veranstaltungen statt, beispielsweise die Euromold, IT & Business, EMO, Motek, Bondexpo, Fakuma, Schweisstec, Productronica, formnext und SPS IPC Drives. Sicherlich werden auf vielen dieser Messen auch Lösungen und Konzepte zu Industrie 4.0, dem industriellen Internet der Dinge und zur vernetzten Produktion präsentiert. Beispielsweise soll auf der IT & Business in Stuttgart die erstmals stattfindende Sonderschau Smart Factory zeigen, wie mittelständische Unternehmen Optimierungspotenziale und Synergien der vernetzten Produktion nutzen kön- nen. Unter anderem gibt es eine Musterfabrik zu sehen, in der die Vernetzung von Produktionsprozessen exemplarisch demonstriert wird. Die zunehmende Digitalisierung in der Fertigung spielt natürlich auch im DIGITAL MANUFACTURING eine wichtige Rolle. In der aktuellen Ausgabe finden Sie neben Fachbeiträgen zum Thema MES unter anderem einen Fachartikel über eine skalierbare Lösung, mit der sich Werkzeugmaschinen auf einfache Weise an IT-Netzwerke anbinden lassen (Seite 8+9). Oder einen Beitrag über den Maschinenhersteller Trumpf, der in Indus trie 4.0 eine große Chance sieht, mit der er seine internationale Wettbewerbs fähigkeit sichern kann. Deshalb investiert der Maschinenbauer auch frühzeitig in die notwendigen Technologien und unterstützt Forschungsprojekte rund um Industrie 4.0 (siehe Seite 10+11). Rainer Trummer, Chefredakteur Titelbild: Siemens AG Werkzeugmaschinen anbinden – neue Funktionalitäten erleben Voraussetzung und gleichzeitig erster Schritt hin zur Digitalisierung der Fertigung ist die Anbindung von Werkzeugmaschinen an IT-Netzwerke. Unternehmen, die ihre Maschinen in die Unternehmens-IT einbinden wollen, haben derzeit praktisch ausschließlich Lösungen verschiedener Anbieter zur Auswahl, die jeweils unterschiedliche Einzelfunktionalitäten realisieren. Jede dieser Einzellösungen muss allerdings separat angebunden werden. Sie bringen jeweils ihre eigene Konnektivität mit und verfügen über qualitativ und quantitativ unterschiedliche Möglichkeiten, auf Maschinendaten zuzugreifen. Zur reibungslosen Anbindung bringt jedoch ein umfassendes Gesamtpaket große Vorteile. Insbesondere, wenn es sich dabei um eine skalierbare Lösung handelt, die über unterschiedliche Funktionen und die Möglichkeit verfügt, vielfältige produktivitätssteigernde Anwendungen zu realisieren. Für das Sinumerik-Umfeld existiert mit „Sinumerik Integrate for production“ eine solche Software-Suite, die alle für das Zusammenspiel von Maschinen mit internen und externen Netzwerken erforderlichen Funktionalitäten enthält – und zwar mit direktem Zugriff auf Maschinendaten aus CNC und PLC. Kontakt: Siemens AG Gleiwitzer Straße 555 D-90475 Nürnberg Telefon: +49 (0)9 11 / 8 95-0 E-Mail: [email protected] Internet: www.siemens.de/sinumerik 04Aktuell News aus der Branche 06Messen und Events Vorschau auf die Motek, Bondexpo und IT & Business 07Gemeinsam am Start Als Partner des Porsche-LMP1-Teams leistet DMG Mori seinen Beitrag zum Erfolg 08Werkzeugmaschinen einfach anbinden an IT-Netzwerke Titelstory: Siemens ermöglicht mit „Sinumerik Integrate for production“ ein einfaches Vernetzen von Maschinen 10Industrie 4.0 ist Trumpf Trumpf investiert in Industrie-4.0Technologien 12Mit V8 zur Ersatz-Engine Jim Stokes fertigt Ersatzteile für ClassicFahrzeuge auf Haas-Maschinen 14Wider die Spannungsspitzen Blitz- und Überspannungsschutz für Maschinen und Anlagen 16Transparent und rückverfolgbar ERP/MES-Branchenlösung von Gewatec für die Medizintechnik 19Software schafft Arbeitsplätze Bei Herbert Maschinenbau deckt eine MES-Lösung versteckte Potenziale auf sorgt somit für mehr Arbeitsplätze 22Mit MES 4.0 zur horizontalen Integration MES-Systeme spielen schon heute eine wesentliche Rolle bei der praktischen Umsetzung von Industrie 4.0 24Schlanker produzieren Lean Management in der digitalen Fabrik 26Vernetzt über die „Cloud der Dinge“ Dürkopp Adler ergänzt seinen Wartungsservice vor Ort mit einer M2M-Lösung 28MES-Public-Cloud für KMU Cloud-Lösungen in der Fertigung Redaktionell erwähnte Firmen und Institutionen ASM [S. 28], DMG Mori [S. 5, 7], DSAG [S. 4], Dürkopp Adler [S. 26], Dürr [S. 5], Arno Fritz [S. 16], Gewatec [S. 16], Haas [S. 12], Hainbuch [S. 4], Herbert Maschinenbau [S. 19], Industrie Informatik [S. 30], iTAC [S. 28], JSW Group [S. 12], Landesmesse Stuttgart [S. 6], MES-Consult [S. 24], MID-Tronic [S. 28], MPDV Mikrolab [S. 22], Noax [S. 4], Phoenix Contact [S. 14], Proxia [S. 19], RK Rose+Krieger [S. 4], P.E. Schall [S. 6], Siemens [S. 5, 8], Deutsche Telekom [S. 26], Trumpf [S. 10], TÜV Süd [S. 5] 30MES – Fluch oder Segen?! Gastkommentar: Eckhard Winter, Industrie Informatik 31 Vorschau, Impressum 4/2015 3 NEWS ROSE+KRIEGER HAINBUCH Ergonomie und Effizienz auf der Motek Neuer Dorn zum Verzahnen Eine flexible Monitorhalterung für Industrieanwendungen, zwei zusätzliche Modelle der Hubsäulenbaureihe Multilift und der neue Schwerlastzylinder SLZ 63. Das sind die Neuheiten, die RK Rose+Krieger vom 5. bis 8. Oktober 2015 auf der Motek in Stuttgart vorstellt. Zudem präsentiert der Mindener Antriebsspezialist mittels Messeexponaten Anwendungen seiner Lineartechnik, darunter einen omnidirektionalen Transportwagen und einen höhenverstellbaren Pick-by- Auf der Motek zu sehen: Der omnidirektionale Transportwagen der Firma Imetron mit einem Aufbau aus „Blocan“ -Profilen und einer Höhenverstellung mit Multilift-Hubsäulen. Bild: Rose + Krieger Light-Arbeitsplatz. Zudem können sich die Besucher der Messe auch über Linearachsen für den Reinraum der Baureihe RK Duoline Clean und ein Forschungsprojekt des Fraunhofer-Instituts zum Thema Arbeitsplatzgestaltung informieren. DSAG-JAHRESKONGRESS 2015 Was bringt SAP S/4Hana? Der 16. DSAG-Jahreskongress findet vom 29. September bis 1. Oktober 2015 im Messe und Congress Center Bremen statt. „ERP/4 Customer: Mehr als schnell und einfach?“ – Mit diesem Motto hat die Deutschsprachige SAP-Anwendergruppe e. V. (DSAG) den Kongress überschrieben. Was damit gemeint ist, erläutert der DSAG-Vorstandsvorsitzende Marco Lenck: „Damit S/4Hana vom Markt akzeptiert wird, brauchen Kunden zunächst die darauf basierenden Business Cases, die dann den Einsatz von S/4Hana nach sich ziehen. Geschwindigkeit alleine motiviert Unternehmen nicht, ein neues Produkt einzuführen.“ Die DSAG erwarten auch in diesem Jahr rund 4.000 Teilnehmer. Die dreitägige Veranstaltung wird durch eine Fachausstellung mit 175 Partnern begleitet. SAP stellt sich 4 4/2015 unter anderem mit S/4Hana neu auf, um Lösungsansätze für das Internet of Things, Big Data und Cloud Computing aufzuzeigen. Nicht jedes Unternehmen sieht jedoch derzeit den Bedarf, neuartige Geschäftsmodelle abzubilden. SAP-Kunden halten an bewährten Geschäftsprozessen fest und wollen diese anhand von bestehenden ERP-Systemen verbessert wissen, soweit das Feedback und die Aussage der DSAG. Es gebe aber auch Pioniere, die mit einer gewissen Risikobereitschaft vorangehen und die ersten Projekte rund um die Digitalisierung umsetzen. Auf dem Jahreskongress 2015 erwartet der DSAGVorstand einen Dialog mit SAP, wie sich die notwendige Transformation in den Unternehmen realisieren lässt, ohne Themen wie Migration, Sicherheit oder Kosten-/Nutzenanalysen zu vernachlässigen. Mit Hainbuch-Dornen kann auch für das Verzahnungsstoman schon lange unter- ßen oder Verzahnungsschleischiedlichste fen eingesetzt werden. Zum Spannen Werkstücke präzise spannen. Was werden die vulkanisierten Stanaber noch gefehlt dard-Segmenthat, ist ein Spezialdorn für Zahnräspannbüchsen des der. Denn auch in bestehenden T211der VerzahnungsSpanndorns verbranche stehen wendet. Drei unterschiedliche, nahe mehr und mehr kleinere Losgrö- Neuer Spanndorn für am Werkstück platßen auf dem Ferti- Verzahnungsteile: zierte Anschlaggungsplan. Dafür Auch Verzahnungsstufen machen es teile schnell spannen. hat der Spannmit- Bild: Hainbuch möglich, schnell eitelhersteller nun nen Anschlagrohling zu adaptieren. den standardisierten Verzahnungs-Spanndorn Die Rüstzeit von einer SpannMando G211 entwickelt. Und dorngröße (zum Marktstart zeigt diesen beispielsweise mit fünf Spanndurchmessern auf der EMO 2015 in Mailand von 20 bis 100 Millimeter), zu (Halle 4, Stand B06). Mit opti- einer anderen kann zusätzlich mierter Werkzeugauslaufkon- mit einer optionalen Schnelltur ist er ideal einsetzbar für wechsel-Schnittstelle in wenidas Abwälzfräsen, kann aber gen Sekunden erfolgen. NOAX USB vorne einstecken Ist ein Noax-Industrie-PC der Compact-Serie im Einsatz, kann man auch bei IPCs, bei denen die Rückseite durch Einbau verdeckt ist, einfach Software-Änderungen durchführen. Möglich macht das eine frontseitige, abgedichtete USB-Buchse. Insbesondere in rauen Umgebungen ist der FrontUSB die geeignete Lösung. Er ist gut zugänglich, aber gleichzeitig resistent gegen Schmutz und Wasser. Damit sind die Geräte tauglich für die metallverarbeitende Industrie, im Tunnelbau, in der Gießerei oder im Transport- und Logistikwesen. Der Anschluss ist zweifach gegen Schmutz abgedichtet: Zunächst schützt eine Gummiabdeckung, die nach Schutzklasse IP65 abdichtet. In der Buchse selbst verhindert die zweite Dichtungsebene auch bei beschädigter oder versehentlich offen gelassener Gummiabdeckung, dass Wasser und Schmutz in das Gehäuse eindringen können. Gegen unbefugten Zugriff schützt, dass sich der Front-USB-Anschluss benutzergesteuert deaktivieren lässt und nur entsprechend autorisiertem Personal offensteht. IPC mit Front-USB mit zweifacher Absicherung. Bild: Noax NEWS DÜRR VW weitet EcoEmos-Installation aus Künftig soll die von Dürr entwickelte MES/SCADA-Lösung EcoEmos die gesamte Produktion im Nutzfahrzeugwerk Wrzesnia (Polen) von Volkswagen steuern: vom Karosseriebau bis zur Montage. Nachdem Dürr bereits im Jahr 2014 den Auftrag für den Bau der Lackiererei inklusive der Leittechnik EcoEmos erhalten hatte, wird die Anwendung nun auf alle Anlagenbereiche ausgedehnt Es handelt sich dabei um einen der größten Aufträge für die Dürr-Software-Sparte. Die Zielstellung ist, am neuen Standort auf eine einheitliche Softwarekonzeption zur Steuerung der Fertigung zu setzen. Die Vorteile der einheitlichen Steuerungsarchitektur liegen in einer zentralen Administration und Pflege der Software. Zudem werden einige bei Volkswagen Nutzfahrzeuge bislang proprietär gelöste Softwareaufgaben nun zentral vom MES/SCADA abgedeckt: Gezielte Kommunikation von Fahrzeugdaten an die Fertigungsanlagen, Transfer von qualitätsrelevanten Daten an die Auftragssteuerung, Duale Schnittstelle zum VW-Auftragsleitsystem (FIS), Verbindung von zentraler Anlagenüberwachung und Leittechnik, Integration der Prozesslagersteuerungen in die zentrale Leitebene, einheitliche Kopplung von Instandhaltungssystemen, Materialverbrauchsanalysen. Die Produktion des Volkswagen-Crafter-Nachfolgers soll in Polen im Herbst 2016 beginnen; das gesamte Projekt soll mit seinem übergreifenden Ansatz eine deutliche Weiterentwicklung der Shopfloor-IT darstellen. Die beste ERP-Lösung für den Mittelstand. Intelligente IT für die VWNutzfahrzeugProduktion. Bild: Dürr KURZ NOTIERT Ü Über 3.300 mittelständische Kunden Auf der EMO (5. bis 10. Oktober) zeigt Maschinenhersteller DMG Mori 7 Weltpremieren, 4 aus dem Bereich Drehen. Diese sind die Produktionsdrehmaschine Sprint 32|5 (nebst neuer Ausbaustufe Sprint 32|8), die zweite Generation der Turn & Mill-Maschinen CTX gamma TC in zwei Baugrößen sowie die NLX 6000|2000 als Dreh-Fräs-Zentrum für große Bauteile. Die drei Neuheiten im Fräsbereich stammen alle aus der vierten Generation der DuoBlock-Baureihe. Siemens ermöglicht nun auch mit den Sinumerik 828-Steuerungen die einfache Anbindung von Robotern an Werkzeugmaschinen. Über die Schnittstelle Sinumerik Integrate Run MyRobot/EasyConnect lassen sich Ro- boter unterschiedlicher Typen und Hersteller über die CNC-Steuerungen Sinumerik 828D und 828D Basic anbinden. Damit können automatisierte Zellen ohne großen Aufwand und Zusatzkosten auch an Serienmaschinen realisiert werden. Um nachzuweisen, dass Infrastrukturen und Produktionsstätten durch Cyber-Kriminalität und -Spionage gezielt ausgeforscht werden, hat der TÜV Süd ein sogenanntes „Honeynet-Projekt“ über 8 Monate laufen lassen – reale Hardware und Software simulierte dabei ein kleineres Wasserwerk. Das Ergebnis: Mehr als 60.000 Zugriffe von Servern aus der ganzen Welt, teilweise mit verschleierter IP-Adresse. Höchste Weiterempfehlungsrate* Beste Betriebskosten** * i2s research 2013 ** Vergleichsstudie techconsult GmbH, 2015 abas Software AG Gartenstraße 67 76135 Karlsruhe Telefon: 0721/ 96723-263 [email protected] www.abas-erp.com MESSEN UND EVENTS MOTEK UND BONDEXPO 2015 Neue Hallenstruktur und viel Handhabung Was sich zu Motek und Bondexpo in diesem Jahr ändert, ist insbesondere das neue Hallen-Layout im Zuge des Neubaus der Halle 10 auf dem Stuttgarter Messegelände. So entfällt die bisherige „lineare“ Besucherstrom-Lenkung von Halle 1 über die Hallen 3, 5, 7 und 9 dahingehend, dass die Hallen 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 sowie später 10 nunmehr eine rechteckige Blockbildung aufweisen. Dies soll zum einen den Übergang zu den einzelnen Hallen und zum anderen zu den Fachbereichen erleichtern; zudem soll mit dem jetzt „gleichberechtigten“ Zugang durch die Eingänge Ost und West sowie quer über beide Hallenstränge eine gewisse Entzerrung des morgendlichen Runs verbunden sein. Zur Motek 2015 kommt zudem erstmals eine neue Nomenklatur zur Anwendung. Diese folgt sowohl der bestehenden BasisNomenklatur als auch der mehr denn je zunehmenden Orientierung nach durchgängigen Prozessen mit integrierten Prozess-Stationen. Wie in den beiden vergangenen Jahren kommt der Produktions- und Montage-Automatisierung durch Sondermaschinenbauer, Systemintegratoren und Roboter-Anlagenbau eine sehr große Bedeutung zu, weshalb es eine Neuauflage des Spezial-Messeführers gibt. In diesem Bereich präsentieren über 130 Hersteller von Montage- und Automatisierungslösungen ihr Können und ihre Kompetenz – und zwar in unterschiedlichen Technologie-, Verfahrens- und ProzessDisziplinen. Bilder: P. E. Schall Vom 5. bis 8. Oktober findet das Messeduo „Motek – Internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung“ und die „Bondexpo – Internationale Fachmesse für Klebtechnologie“ parallel in der Landesmesse Stuttgart statt. Der Veranstalter rechnet mit insgesamt rund 850 Ausstellern und 35.000 Fachbesuchern. Neues gibt es unter anderem beim Hallenlayout. Das Messeduo bietet auch einiges zum Thema Verbindungs- und Fügetechnik (mechanisch wie thermisch); hier erhalten Kunden und Anwender prozessgerechte Detail- und System-/Komplettlösungen oder können sich aus kompatiblen Subsystemen verschiedener Hersteller eigene Systeme zusammenstellen. An dieser Stelle wird außerdem ein weiterer Spezial-Messeführer zum Thema Füge- und Verbindungstechnik erstellt. jbi I T & B U S I N E S S 2 0 1 5 Erstmals Sonderschau „Smart Factory“ Bilder: Landesmesse Stuttgart ie IT & Business, Fachmesse für digitale Prozesse und Lösungen, öffnet vom D 29. September bis 1. Oktober in Stuttgart ihre Tore. Erstmals ist in diesem Jahr auf der IT & Business die Sonderschau „Smart Factory“ präsent. Auf der IT & Business sind in Stuttgart die bisherige IT & Business, DMS Expo und CRM-expo in einem neuen Konzept vereint. Ziel ist, dem Besucher branchenübergreifend praxisorientierte Informationen zu vermitteln, um ihre Geschäftsprozesse effizienter, einfacher, sicherer und kostengünstiger zu gestalten. Die erstmals stattfindende Sonderschau Smart Factory soll zeigen, wie mittelständische Unternehmen Optimierungspotenziale und Synergien der vernetzten Produktion nutzen können. Das baden-württembergische Unternehmen Elabo beispielsweise bildet dazu an seinem Messestand eine Musterfabrik ab, 6 4/2015 in der die Vernetzung von Produktionsprozessen exemplarisch demons triert wird. Thomas Hösle, Geschäftsführer von Elabo, sagt: „Besucher können sich über die Funktionsweise eines ArbeitsplatzVerbundsystems informieren, das aus Teilsystemen für Forschung und Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung sowie Reparatur und Wartung besteht. Dabei werden auch Instrumente der Personaleinsatzplanung wie Zeiterfassung und Zutrittskontrolle sowie Ergonomie am Arbeitsplatz durch persönliche Einstellungen unterstützt.“ Herzstück ist die Datenmanagement-Software EDM 4.0, die mittels SQL-Datenbank alle produktionsrelevanten Daten zentral vorhält und diese den Abteilungen in Echtzeit bereitstellt. Ändert die Entwicklungsabteilung die Parametrisierung von Messund Prüfgeräten oder nimmt sie Korrekturen an den Konstruktionsdaten vor, sind diese Informationen und Vorgaben augenblicklich in allen Montage- und Endprüfungsbereichen verfügbar. Auf diese Weise sind über die gesamte Prozesskette hinweg die Einheitlichkeit und Vergleichbarkeit von Messungen garantiert. Der Entwickler wiederum kann auf zentral archivierte Produktionsdaten und Rücklaufinformationen zugreifen und Fehler- sowie Reparaturstatistiken in seine Arbeit einfließen lassen. Darüber hinaus kann die Software Daten mit ERPSystemen und anderen IT-Lösungen über Schnittstellen austauschen. Mit Showcases wie der Smart Fac tory und weiteren Installationen soll die diesjährige IT & Business mit Ausstellern aus der Industrie, wie beispielsweise Fanuc Robotics, einen praktischen Zugang zum digitalen Wandel und den damit verbundenen Chancen bieten, so der jbi Veranstalter. AKTUELL Gemeinsam am Start 2014 ist Porsche nach 16 Jahren mit dem 919 Hybrid in die Le-MansPrototyp-1-Klasse (LMP1) zurückgekehrt. Als Technologiepartner des www.gfos.com AUS LIEBE ZUR INDUSTRIE GFOS liefert die richtige MESLösung für eine effiziente und transparente Produktion. Porsche-LMP1-Teams leistet DMG Mori seinen Beitrag zum Erfolg. 29.0 NACH DEM Debütsieg beim Saisonfinale 2014 in Brasilien stehen für Porsche und den 919 Hybrid 2015 weitere Podiums plätze in der FIA-Langstrecken-Weltmeisterschaft WEC im Lastenheft. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde der Rennbolide in vielen Aspekten weiterentwickelt. Doppelte Funktion Als Technologie-Partner hat Porsche den Werkzeugmaschinenbauer DMG Mori gewählt. Das Unternehmen unterstützt Porsche in doppelter Funktion: Zum einen als langjähriger Maschinenlieferant der Unternehmen, die für den Rennstall die hochwertigen Fahrzeugkomponenten herstellen. Zum anderen hat der Werkzeugmaschinenhersteller bei Deckel Maho Seebach im Laufe der Saison 2014 eine Teilefertigung aufgebaut, die eine wachsende Palette an Bauteilen für den Porsche 919 Hybrid entwickelt und herstellt: das „Porsche Motorsport CNC Competence Center“. Hier entstehen beispielsweise komplexe Gehäuse für Pumpenstufen oder Elektromotoren und Verschlusskappen für das Differential. Für die Pedallerie fertigt DMG Mori Lagerwellen und -köpfe sowie Befestigungszapfen und Distanzscheiben aus Thermoplasten. Die Werkstoffpalette umfasst Stahl, Aluminium, Titan und Kunststoff. „Für uns ist dieses Engagement eine große Chance, die Leistungsfähigkeit unserer Maschinen und das vorhandene Know-how unter Beweis zu stellen“, erklärt Dr. Thomas Hauer, Leiter Anwendungstechnik bei Deckel Maho Seebach. Moderne Fertigung in Seebach Das Werk in Thüringen ist prädestiniert für die Rolle des Technologiepartners: a) b) c) 9. - 0 1.10 Hal . Stan le 1 d D4 0 Der 919 Hybrid wird in Weissach bei Stuttgart gefertigt. Teile kommen aus Thüringen von Deckel Maho. „Seebach“ verfügt über umfangreiches Know-how in der Herstellung langzeitgenauer HSC-Bearbeitungszentren und Werkzeugmaschinen für die 5-Achs-Universalbearbeitung wie die Baureihe der DMU Evo linear. Zudem zeichnet sich der Standort durch eine hohe Fertigungstiefe und Fertigungskompetenz von Maschinenkomponenten aus. All dies wird in der Anwendungstechnik mit tiefem Prozess- und Maschinen-Know-how kombiniert. Vier erfahrene Anwendungstechniker sind für diese Arbeit zuständig. So liefert das Porsche Motorsport CNC Competence Center in Seebach erstklassige Komponenten nach Weissach – dort wird der Porsche 919 Hybrid weiterentwickelt und gebaut. Aktuell werden zur Fertigung der Komponenten ein Präzisionsbearbeitungszentrum HSC 70 linear und eine Universalmaschine DMU 60 Evo FD eingesetzt. Mit Hilfe dieser Maschinen können die Bauteile in Grenzbereichen und darüber hinaus zerspant werden – sowohl bei der Genauigkeit als auch bei der Komplexität. Nach der bis dato fruchtbaren Zusammenarbeit wollen Porsche und DMG Mori 2015 an den Erfolgen der vergangenen Saison anknüpfen und das Bauteilspektrum deutlich erweitern. Der Fokus richtet sich hierbei explizit auf den langfristigen Technologietransfer. jb i In Seebach fertigt DMG Mori zum Beispiel diese Teile aus Alu für den Rennboliden: a) Druckstange. Laufzeit: 28 Minuten. b) Gehäuse für Elektromotor. Laufzeit: 105 Minuten. c) Gehäuse für Pumpenstufe. Laufzeit: 58 Minuten. MES – inspired by you. T I T E L S T O R Y : D I G I TA L I S I E R T E F E R T I G U N G ANZEIGE Werkzeugmaschinen einfach anbinden an IT-Netzwerke Voraussetzung und gleichzeitig erster Schritt hin zur Digitalisierung der Fertigung ist die Anbindung von Werkzeugmaschinen an IT-Netzwerke. Eine einfach skalierbare Lösung sorgt für hohe Datentransparenz in Fertigungsunternehmen, einheitliche Handhabung und den Einsatz vielfältiger Anwendungen, die helfen, die Produktivität zu steigern. VON MARKUS WIEDEMANN Sicherheit und Verzicht auf Zusatz-Hardware FERTIGUNGSUNTERNEHMEN, die ihre Werkzeugmaschinen in die Unternehmens-IT einbinden wollen, können zwischen Lösungen verschiedener Anbieter auswählen. Oftmals werden dafür lediglich Einzelfunktionalitäten, beispielsweise zur Unterstützung des Programm- oder Werkzeugmanagements, angeboten. Diese müssen jeweils in das IT-Netzwerk eingebunden werden. Darüber hinaus nutzen sie unterschiedliche Technologien, um auf die erforderlichen Maschinendaten zuzugreifen. Siemens hat jetzt mit „Sinumerik Integrate for production“ ein umfassendes Gesamtpaket für ein einfaches Vernetzen von Werkzeugmaschinen innerhalb der IT-Infrastruktur der Fertigung geschnürt mit direktem Zugriff auf Maschinendaten aus CNC und PLC. Die darin enthaltenen Lösungen umfassen alle Funktionalitäten, die für das Zusammenspiel von Maschi- 8 4/2015 nen mit internen und externen Netzwerken erforderlich sind: von der Werkzeug- und Programmverwaltung über Condition Monitoring sowie dem sicheren Fernzugriff samt der Fernwartung bis hin zur Produktionsdatenerfassung und dem Erstellen von Leistungskennzahlen. Diese Anwendungen lassen sich speziell im Sinumerik-Umfeld, je nach konkretem Bedarf, auf dem Integrate-Server auswählen und per Lizenz auf der Maschine freischalten. Die übliche Lebens- und Einsatzdauer von Werkzeugmaschinen ist berücksichtigt. Die Anwendungen sind mit existierenden Installationen kompatibel. Die Software-Suite ermöglicht aufgrund der Integration in die Steuerung sowie die Konnektivität zu übergeordneten Systemen die durchgängige Kommunikation auf Basis konsistenter Daten. Sie stellt somit das Bindeglied zur Unternehmensebene dar. Für alle Anwendungen aus der SoftwareSuite ist der zwischengeschaltete Integrate-Server auf einem Windows-Server installiert, auf dem sämtliche sicherheitsund funktionsbezogenen Updates erfolgen. Dadurch schützt er die Maschine vor Risiken und Bedrohungen, die mit der Vernetzung einhergehen. Er verhindert wirkungsvoll, dass die Anbindung und der Datenaustausch den Maschinenbetrieb stören. Während bei früheren Steuerungsgenerationen oder Anwendungen anderer Anbieter noch zwingend Industrie-PCs notwendig waren, um derartige Funktionen zu realisieren, kann man mit einer modernen CNC wie der Sinumerik 840D sl auf diese zusätzliche Hardware verzichten. Die folgenden Beispiele illustrieren die Funktionen und den Leistungsumfang einzelner Anwendungen. Überblick über Werkzeuge und NC-Programme Wirkliches Optimierungspotenzial bieten Werkzeug- und Programmverwaltungssysteme immer dann, wenn die vorgelagerte Planung miteinbezogen ist. Durch den Zugriff auf bereits vorhandene, reale Daten ist sie nicht länger in ihrer eigenen geschlossenen, virtuellen Welt gefangen. Bei „Manage MyPrograms“ und „Manage MyTools“, den entsprechenden Applikationen aus der Software-Suite „Sinumerik Integrate for production“, ist genau das der Fall. Diese Applikationen entfalten ihren vollständigen Nutzen, der deutlich über die reine Programm- und Werkzeug- ANZEIGE verwaltung der Maschine hinausgeht, mit der Anbindung an übergeordnete ITLösungen wie beispielsweise Enter prise Resource Planning (ERP) oder Product Lifecycle Management (PLM). Das PLMSystem „Teamcenter“ von Siemens verwaltet alle produktionsrelevanten Daten und Ressourcen generisch und integriert sie in eine gemeinsame Datenbasis. Die an Teamcenter angebundene Werkzeugverwaltung mit Manage MyTools und dem „Shopfloor Integra te Resource Management (SFI RM)“ zur Verwaltung der Werkzeugkomponenten gestattet dann sowohl den Überblick als auch den Detailblick (siehe Bild 1 und 2), sodass Informationen über Lokalisation, Reststandzeiten, Zusammenbauvorschriften, Vorrat von Ersatzkomponenten und Komplettwerkzeugen transparent sind. Darüber hinaus sind Schnittstellen zur Anbindung von Lagerungssystemen, automatischen Schränken oder Schneideneinstellgeräten vorhanden, um deren Informationen mit einzubinden. Vom Produktionsleiter über den WerkzeugEinsteller bis hin zum Einrichter und Maschinenvorbereiter verfügt damit jeder im Werkstattbereich über dieselben konsistenten Informationen – egal, ob der Zugriff darauf von der Maschine oder einem Planungsrechner erfolgt. Einfache Bedienung Das Programmverwaltungstool Manage MyPrograms (Bild 3 und 4) ermöglicht darüber hinaus eine deutliche Verein fachung bei der Bedienung, weil es in der Kombination mit Teamcenter erstmals ohne Medienbruch funktioniert. Über eine einzige Oberfläche, die webbasiert und browserfähig ist, lassen sich NCDatenpakete nach definierten Kriterien auswählen und auf einzelne Maschinen übertragen. Während dafür in der Vergangenheit ein Umweg über verschiedene Oberflächen notwendig war, laufen die einzelnen Dienste nun im Hintergrund. Dieser browserfähige WindowsDienst präsentiert sich dem Bediener einheitlich und erfordert nicht einmal die Installation eines Clients. Mit SinuTrain als PC-basierte Programmier- und Trainingssoftware kann man sämtliche Anwendungen einfach und realistisch testen, simulieren und auch Mitarbeiter schulen. Ab Version 4.5 unterstützt dieses CNC-identische PC-Werkzeug alle Applikationen der Software-Suite. T I T E L S T O R Y : D I G I TA L I S I E R T E F E R T I G U N G Offene Schnittstelle Eigens für den reibungslosen Zugriff auf Daten von Sinumerik-840D-gesteuerten Werkzeugmaschinen wurde die offene Schnittstellenfunktion „Access MyData“ entwickelt. Innerhalb „Sinumerik Integrate for production“ nimmt diese Anwendung eine Sonderrolle ein. Im Gegensatz zu anderen Applikationen, die CNC-Funktionen erweitern, steht Access MyData für eine konsequente universelle Öffnung der Sinumerik-Produktfamilie – erstmals via Integrate-Server. Die als Client vernetzte Werkzeugmaschine stellt ihre Daten dabei zur Verfügung – und zwar unabhängig von Hersteller, Betriebssystem, Programmiersprache oder Plattform. Zur Anwendung kommt die Web-Service-Technologie als moderner, gängiger Standard. Die kostenlose Schnittstellenversion „Access MyData Basic“ ermöglicht das direkte Schreiben und Lesen von NC- und PLC-Daten – und damit den Informationsaustausch mit Leitstandsystemen aller Art sowie die dynamische Maschinenanbindung an PLM-, ERP- oder MESLösungen. Beim direkten Bearbeiten von Rohdaten in der CNC und PLC einer Werkzeugmaschine ist jedoch Vorsicht geboten, da sich aus der Daten- und Informationsfülle ein Fehlerpotenzial ergibt. Deshalb kann man anstatt Rohdaten Anwendungsschnittstellen, beispielsweise die Anbindung an die Programmund Werkzeugverwaltung, aus Access MyData einsetzen. Diese verwenden im Gegensatz zur Basisversion vorverarbeitete Daten und erleichtern die Realisierung bestimmter, klar abgegrenzter Services. Der einzelne Web-Service besteht aus einem Schnittstellen-Softwaremodul zur jeweiligen Anwendung aus „Sinumerik Integrate for production“. Bild 1 und 2: Die an Teamcenter angebundene Werkzeugverwaltung mit Manage MyTools und dem Shopfloor Integrate Resource Management (SFI RM) zur Verwaltung der Werkzeugkomponenten gestattet sowohl den Überblick als auch den Detailblick. Einsatzreife Produktivitätshilfen Die Maschinenanbindung ist das Rückgrat jeder übergeordneten Produktionssteuerung. Maschinen- und Anlagenbetreibern stehen mit der Lösung viele Möglichkeiten offen, um Abläufe sicher zu verketten und zu lenken und die Produktivität zu steigern – unabhängig davon, ob es sich um Anlagen mit ausschließlich oder überwiegend Sinumerik-gesteuerten Werkzeugmaschinen handelt. Damit schafft man die Voraussetzung, ein globales Netzwerk mit vielen Standorten ähnlich managen zu können wie einzelne Anlagen. r t Markus Wiedemann arbeitet bei Siemens im Bereich Business Development Digital Factory. Bild 3 und 4: Das Programmverwaltungstool Manage MyPrograms funktioniert in der Kombination mit Teamcenter erstmals ohne Medienbruch. Im Bild zu sehen ist der Zugriff über die Steuerungs oberfläche Sinumerik Operate.Bilder: Siemens AG 4/2015 9 PRODUKTIONSMASCHINEN Industrie 4.0 ist Trumpf Ziel der Industrie 4.0 ist eine effiziente, produktive und flexible Fertigung gerade auch bei Losgröße eins. Wie der Maschinenhersteller Trumpf die Smart Factory umsetzen möchte. V O N E V E LY N K O N R A D Über iPad-App können Produktionsleiter oder Geschäftsführer von überall auf der Welt ihre Produktion überwachen. Eine weitere App bringt die Oberfläche des Bedienpults der Maschine auf das mobile Gerät. I N D E R U M S E T Z U N G der Vision, die gerne auch als vierte industrielle Revolution bezeichnet wird, sieht Trumpf, Hersteller von Werkzeugmaschinen für die Blechbearbeitung, große Chancen. Industrie 4.0 wird helfen, die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Produktionsunternehmen zu sichern. Daher investiert der Ditzinger Maschinenbauer frühzeitig in die notwendigen Technologien und unterstützt Forschungsprojekte rund um Industrie 4.0. Erste Bausteine der Smart Factory sind bereits gesetzt. Die Vision in Theorie Kernelement von Industrie 4.0 ist die Smart Factory, die aus sich selbst konfigurierenden Produktionsressourcen und den dazugehörigen Planungs- und Steuerungssystemen besteht. In einem Netzwerk verbindet sie virtuelle und physische Produktionselemente, indem sie das Internet der Dinge und Dienste in die Fertigung bringt. Fünf zum Teil widersprüchliche Begriffe kennzeichnen so ein Cyber-Physical-System: Augmented Operator, Social Machine, Global Facility, Smart Product und Virtual Production. 10 4/2015 Zentraler Bestand eines solchen Netzwerks ist der Mensch als „Augmented Operator“, der die Fertigung (dezentral) steuert und überwacht. „Als Erfahrungsträger und Entscheider behält der Mensch ganz bewusst eine wichtige Rolle in allen relevanten Abläufen des Produktionsnetzwerks. Denn er kann Zielvorgaben situativ und kontextabhängig beeinflussen“, erklärt Klaus Bauer, Leiter Entwicklung Basistechnologie bei Trumpf Werkzeugmaschinen. IT-basierte Assistenzsysteme unterstützen den Augmented Operator dabei. Dazu zählen Planungssysteme der sogenannten Virtual Production, über die er Fertigungsabläufe optimal organisieren kann. Zudem kann er beispielsweise über mobile Geräte von jedem Ort der Welt in die Produktion eingreifen und Betriebs- und Produktzustände über Echtzeitsichten überwachen. In der Fertigung selbst stehen Social Machines, die untereinander und mit Zuliefer- und Kundensystemen intelligent vernetzt sind. Sie können auf mögliche Abweichungen eigenständig und situationsabhängig reagieren. So wird ein Gesamtoptimum an Produktivität der Global Facility erreicht. Durch die Fertigung laufen Smart Products, die beispielsweise über einen integrierten Chip mit ihrem Umfeld kommunizieren. Schon der Rohling des Produkts kennt seinen Status, seine Historie und seine Bestimmung. Er kann den Maschinen selbständig mitteilen, wie er bearbeitet werden muss. Damit sollen Produkte mit der Losgröße eins so wirtschaftlich produziert werden können wie in einer Massenproduktion. In einem so vernetzten Produktionssystem bleiben keine Kapazitätsengpässe und freien Ressourcen unerkannt. Es ist transparent und kann flexibel auf Abweichungen reagieren. Bei Bedarf schaltet es den Menschen als intelligenten Entscheider ein. Eine solche Smart Factory ist noch Vision. Um sie im großen Stil umsetzen zu können, fehlen Standards für Infrastruktur, Schnittstellen und Informationsträger. Auch IT-Sicherheit ist in einem so vernetzten System eine Herausforderung. Um Lösungen zu finden, müssen unterschiedliche Fachbereiche interdisziplinär zusammenarbeiten und voneinander lernen. Weichen früh gestellt „Der Begriff Industrie 4.0 existiert erst seit wenigen Jahren. Aber die Idee dahinter gibt es bei uns schon lange“, sagt Bauer. Er bezieht sich dabei auf Produkte und Entwicklungsprojekte im Hause Trumpf, mit denen die Vision der Smart Factory Schritt für Schritt Realität wird. Ein besonderes Augenmerk des Maschinenbauers liegt dabei auf der Entwicklung Dank RFIDChip meldet die intelligente Linse in der Laserschneidanlage, wenn sie gereinigt werden muss. PRODUKTIONSMASCHINEN der „Social Machine“, also der im Netzwerk kommunizierenden Maschine. Bereits seit 1996 setzt das Unternehmen beispielsweise standardmäßig eine Ferndiagnose an inzwischen über 30.000 Serien-Maschinen ein. Zunächst nutzte man dazu vorwiegend die Analog-Modem-Technologie. Im Jahr 2010 startete dann der Serienbetrieb des cloud-basierten Telepresence Portal. Bei Bedarf kann darüber beispielsweise eine Maschine in China mit einem Experten in Deutschland Kontakt aufnehmen. Dieser kann aus der Ferne den Status der Maschine einsehen und sogar in den Produktionsprozess eingreifen. Mehrere tausend Maschinen sind heute über diese neue Plattform mit dem Hersteller intelligent vernetzt. Ein weiterer Schritt hin zur dezentralen Steuerung vernetzter Produktionssysteme erfolgt über den Einsatz intelligenter Fertigungssteuerungssysteme und die „Visual Online Support“ ist dagegen ein Hilfsmittel, das die Lösungsfindung im Falle einer Störung erheblich vereinfacht. Im Rahmen einer speziellen Servicevereinbarung bietet Visual Online Support die Möglichkeit, unkompliziert Bild-, Ton- und Videodateien per App über ein Tablet mit dem technischen Kundendienst auszutauschen. Auf diese Weise ist es für Kunden möglich, den Maschinenhersteller in Deutschland sehr gezielt und detailliert über ihre Situation zu informieren. Auch zum Thema „Smart Product“ hat Trumpf erste Ansätze. In Laserschneidmaschinen fokussieren Linsen den Laserstrahl auf dem Blech. Diese Linsen verfügen zum Teil über einen integrierten RFID-Chip. Auf diesem sind spezifische Technologiedaten gespeichert. Dank RFID-Chip kann die „intelligente Linse“ auf Anfrage der Zustandsüberwa- „Der Begriff Industrie 4.0 existiert erst seit wenigen Jahren. Aber die Idee dahinter gibt es bei Trumpf schon lange“, Klaus Bauer, Leiter Entwicklung Basistechnologie, Trumpf Werkzeugmaschinen. Einführung mobiler Endgeräte. Mit TruTops Fab bietet das Unternehmen eine Software, mit der Anwender die verschiedenen Produktionsressourcen in ihren Fertigungen überwachen können. Zudem können sie damit Kundenaufträge einlasten und den Produktionsablauf planen. Einen Teil dieser Funktionen können Anwender auch über das iPad von überall auf der Welt nutzen – solange dort ein Zugang zum Internet verfügbar ist. Der Trend hin zu mobilen Endgeräten in der Fertigung geht dabei immer weiter: „Mobile Endgeräte werden im Rahmen von Industrie 4.0 immer mehr Einzug in moderne Produktionen halten“, bestätigt Bauer. Trumpf hat an dieser Stelle weitere Lösungen zu bieten. Beispielsweise ermöglicht die MobileControl-App eine Bedienung der Maschine im maschinennahen Umfeld von einem Tablet aus. Die App überträgt dazu die Oberfläche des Standardbedienpults auf den Touchscreen des mobilen Geräts. Dadurch hat der Maschinenbediener neben dem statischen Bedienpult eine weitere Möglichkeit, die Maschine zu überwachen und zu steuern. chung melden, wann sie gereinigt werden muss. Beginn der vernetzten Produktion Schon mit diesen ersten Elementen von Industrie 4.0 lässt sich ein Szenario einer Integrated Industry darstellen: Der Geschäftsführer überwacht seine Fertigung von unterwegs übers iPad. Wenn er beispielsweise einen Kapazitätsengpass erkennt, kann er sich mit seinem Produktionsleiter vor Ort in Verbindung setzen. Fehlt diesem das Fachwissen, schaltet er einen Experten von Trumpf ein, der über das Telepresence Portal und über Visual Online Support einen genauen Blick auf die Maschine erhält. Ziel der Entwicklung von Industrie 4.0 sind flexiblere, effizientere und transparentere Fertigungsprozesse, eine gesteigerte Gesamtproduktivität und verbesserte Nutzung von Ressourcen. „Das wird unseren Kunden helfen, international wettbewerbsfähig zu bleiben“, kommentiert Bauer. jb i Evelyn Konrad ist Pressereferentin Werkzeugmaschinen bei Trumpf in Ditzingen. International exhibition and conference on additive technologies and tool making Frankfurt am Main, 17. – 20.11.2015 formnext.de Innovationen. Impulse. Inspiration. Weltweit führende Unternehmen der Additiven Fertigungstechnologien sowie des hochspezialisierten Werkzeug- und Formenbaus zeigen Ihnen auf der formnext powered by tct, was sie können. Erleben Sie, wie sich additive Technologien intelligent mit konventionellen Verfahren der Produktentwicklung und Produktion verbinden lassen und wie Sie mit innovativen Prozessen die „Time-to-market“ noch weiter reduzieren können. Neue Potentiale für den gesamten Herstellungsprozess warten darauf, von Ihnen entdeckt zu werden – wir freuen uns auf Sie! Where ideas take shape. Hier geht’s zum kostenlosen Ticket: formnext.de/tickets Weitere Informationen unter +49 711 61946-825 oder [email protected] PRODUKTIONSMASCHINEN Mit V8 zur Ersatz-Engine Der Brite Jim Stokes und seine 50 Mitarbeiter restaurieren und pflegen seltenste Oldtimer und fertigen ganze Motoren oder Replicas im historischen Stil. Die Ersatzteile für die Classic-Boliden kommen unter anderem von drei neuen Haas-Maschinen. V O N MAT T B A I L E Y V O N I H R E N A N FÄ N G E N vor mehr als 30 Jahren in einem Hinterhof ist die Jim Stokes Workshops Ltd. (JSW Group) im Laufe der Jahre kontinuierlich gewachsen und belegt heute fünf geräumige Hallen in einem Gewerbegebiet in Waterlooville, Hampshire, Großbritannien. Das Unternehmen beschäftigt 50 Mitarbeiter, von denen viele Spezialisten für heute selten gewordene Fachgebiete der Kraftfahrzeugtechnik sind. Denn Jim Stokes Workshops Limited hat sich auf das Restaurieren, Nachbauen und Pflegen wertvoller Oldtimer spezialisiert. Besonderes Steckenpferd ist der Alfa Romeo 8C aus den 1930er Jahren. Die Motoren und Motorenteile sollen dabei den Originalen möglichst nahe kommen und authentisch sein. Um dabei die nötige Qualität zu erzielen, hat das Unternehmen in drei vertikale CNCBearbeitungszentren von Haas investiert. Als Stokes sein Geschäft gründete, wurde er als etwas exzentrisch angesehen. Das war in den Jahren, bevor die Oldtimer zu Sammlerstücken von Milliar- dären und zu „sicheren Anlagen“ für das weltweite Kapital – ähnlich wie die Bilder der „Alten Meister“ – wurden. Damals galt fast seine ganze Leidenschaft einem Alfa Romeo 8C. Diese Modell baute die in Mailand ansässige Firma von 1931 bis 1939. Später wurden der Achtzylinder-Reihenmotor und das Fahrgestell von Enzo Ferraris wachsender Scuderia, dem Alfa-Team und anderen in verschiedenen Ausführungen für die Straße und für die Rennstrecken konfiguriert. Berühmte Namen des Motorssports stehen mit dem Fahrzeug in Verbindung, Tazio Nuvolari beispielsweise, der das Auto unter anderem beim 24-StundenRennen von Le Mans fuhr. Damals, als der junge Stokes mit dem Polieren und Restaurieren begann, konnte niemand ahnen, dass der 8C durch seine geringe Stückzahl und seine illustre Geschichte einmal zu dem begehrtesten Oldtimern der Welt avancieren würde. Auktionshäuser lieben ihn, wegen der 7und 8-stelligen Preise, die er erzielt, die Käufer sind stolz auf ihr Unikat. In den Folgejahren konnte sich die JSW Group weltweit einen guten Ruf erwerben für ihre 8C-Kompetenz und ihre Kenntnisse zu ähnlich seltenen Exoten von Aston Martin, Ferrari, Jaguar, Lancia, Mercedes und RollsRoyce, die für Reparaturen, Pflege vor und nach Rennen sowie gelegentlich auch für eine komplette Restaurierung bei Stokes in der Werkstatt sind. Geschäftsbereiche heute Werkstattleiter Tony Fairbrirn ist erfahren im Umgang mit HaasCNC-Werkzeugmaschinen. Er schätzt deren Zuverlässigkeit und Präzision. 12 4/2015 Heute besteht die JSW Group aus den vier Geschäftsbereichen Triple M zur Teileproduktion, South Shore für Karosserien und Produktion, Classics by JSW, der sich um etwas alltäglichere Klassiker kümmert, und Jim Stokes Workshops als dem am besten bekannten Zweig der Unternehmensgruppe. Triple M besitzt drei vertikale CNC-Bearbeitungszentren von Haas, genauer je eine VF-2, VF-5 und VF-6. „Die V8s“, wie Stokes sie nennt, erlauben Triple M, Einzelteile und Chargen von Komponenten, darunter Zylinderköpfe, Motorblöcke, Ventile, Kurbelgehäuse, Vergaser, Öl- und Wasserpumpen und vieles mehr, anzufertigen. „Mir gefällt die amerikanische Technik und wie die Haas-Maschinen ihre Arbeit erledigen“, sagt er. „Die Maschinen haben sich als robust und zuverlässig bewährt und uns ermöglicht, einen größeren Teil unserer Fertigung wieder selbst auszuführen.“ Wie Stokes auf Haas kam Tony Fairbairn, einer der langjährigen Maschinenbediener bei der JSW Group, hatte das Unternehmen verlassen, um bei einer anderen Firma des Ortes unterzukommen. Eine andere Branche lockte und dort liefen bereits mehrere Maschinen von Haas. Doch bei JSW wollten sie ihn zurückhaben und überlegten, womit sie ihn zur Rückkehr überreden könnten. „Ich wusste, dass wir unsere alten Maschinen erneuern mussten“, erinnert sich Stokes. „Und ich wusste, dass Tony, wenn wir in Haas investieren würden, es sich noch einmal überlegen würde. Ich kannte bereits eine Menge Leute, die mit Maschinen von Haas arbeiteten. Daher hatte ich keine Bedenken, mir auch welche zuzulegen.“ Er hatte vor, auf lange Sicht möglichst viele Bearbeitungsabläufe im eigenen Unternehmen zu halten. „Anfangs wollte ich wirklich alles selbst machen“, sagt er. „Doch nachdem ich fünf Jahre lang an sieben Tagen die Woche jeden Tag 18 Stunden gearbeitet hatte, wurde mir klar, P R O D U K T I O N S M A S C H I N E N Auf den Maschinen laufen Ersatzteile und Chargen von Zylinderblöcken, Motorblöcken, Ventilen, Kurbelgehäusen, Vergasern, Öl- und Wasserpumpen und vieles mehr. Passenderweise vergleicht Firmeninhaber Jim Stokes seine Haas-Maschinen mit Motoren: Er nennt sie seine „großen, genialen und praktischen amerikanischen V8“. dass das nicht zu schaffen war. Wenn man aber Zulieferer beauftragt, erkennt man schnell, dass sie es nicht so machen, wie man es gerne hätte.“ gen. Sämtliche Bearbeitungen an den Nachbauten erledigen die Maschinen von Haas“, erklärt Stokes. Von den drei Haas-CNC-Werkzeugmaschinen besitzt die VF-5 eine Spindel mit 10.000 min-1, während die Spindeln der VF-2 und der VF-6 mit bis zu 7.500 min1 drehen. Zwei der Maschinen sind mit einem Drehtisch als vierte Achse ausgestattet. Damit kann JSW nahezu seinen kompletten Bedarf an Maschinenkapazität selbst decken. „Wir müssen sehr große Kurbelgehäuse für luftgekühlte Motoren bearbeiten. Daher brauchen wir eine Maschine mit Verfahrwegen von 1,6 Metern. Die VF-6 ist da ideal. Sie hat viele Werkzeuge (24 + 1) und wir fahren sie mit einer vierten Achse. Diese nutzen wir, wenn die Maschine über Nacht Teile, beispielsweise Achszapfen, produziert. Tagsüber belegen wir den Rest des Maschinenbetts mit anderen Arbeiten. Im Motoren richtig nachbauen An so manch einem Tag stehen in der Werkstatt mehrere Alfa 8C, die für gewöhnlich medienscheuen Sammlern und erfolgreichen Geschäftsleuten gehören. Ein häufiger Gast in der Werkstatt ist beispielsweise das Gewinnerfahrzeug des 24-Stunden-Rennens von Le Mans des Jahres 1932. Der Besitzer dieses Fahrzeugs würde niemals mit dem Originalmotor ins Rennen gehen, da er historisch gesehen viel zu wertvoll ist. Stattdessen fertigt Stokes einen Ersatzmotor an. „Das machen wir mit Motoren, Getrieben und Achsen. Wenn man das Auto im Rennen also hart rannehmen möchte, dann ist das möglich, ohne die Originalteile zu beschädi- Augenblick fräsen wir Motorenblöcke, die in zwei identischen Hälften gefertigt werden. 95 Prozent unserer Motorenteile können wir mit 4 Achsen produzieren, da die Bearbeitung des Kanals nicht besonders kompliziert ist.“ Die Maschinen von Haas produzieren auch Teile für den Geschäftsbereich Classics by JSW. Dort erfolgt das Restaurieren, Reparieren und der Neuaufbau von „erschwinglichen“ Oldtimern, wie Porsche 911, MG oder sogar vom eher unscheinbaren Morris Minor. Mit den Haas-Maschinen werden Teile hergestellt, die auf dem Markt meist nicht mehr erhältlich sind. Eine wie die andere „Ich kann jedes Teil nehmen, auf einer beliebigen Haas einspannen und erhalte immer das gleiche hochwertige und reproduzierbare Ergebnis“, kommentiert Stokes. „Die Steuerung der Maschinen ist überall gleich. Kann man eine Haas bedienen, kann man alle Haas bedienen.“ Dass Tony Fairbairn darauf bestanden hat, dass JSW in Haas-Maschinen investiert, hatte einen guten Grund. „Er ist zu uns zurückgekommen und leitet jetzt die Maschinenwerkstatt“, sagt Stokes. „Zu gegebener Zeit werden wir die ganze Werkstatt auf Haas umstellen. Vielleicht sogar mit ein paar 5-Achsen-Maschinen. Letztendlich ist die Werkstatt die Grundlage unseres Geschäfts. Wir haben mehrere Projekte in Planung. Wenn die alle klappen, dann werden die nächsten zwei oder drei Jahre der blanke Wahnsinn!“ j b i DSAG-Jahreskongress 2015 29. September - 01. Oktober 2015 | Messe und Congress Centrum Bremen ERP/4 Customer: Mehr als schnell und einfach? ANMELDUNG UND WEITERE INFORMATIONEN UNTER: www.dsag.de/go/jahreskongress www.twitter.com/_dsag www.youtube.com/dsagev www.dsag.de/go/xing www.facebook.com/dsagev SICHERHEIT: NE TZSCHUTZ FÜR MASCHINEN Wider die Spannungsspitzen Noch immer gibt es Anlagenausfälle durch Blitz und Überspannungen – den besten Schutz davor bietet eine durchgängige Schutzgeräte-Produktfamilie. Für einen leistungsfähigeren und langlebigeren Blitz- und Überspannungsschutz für Maschinen und Anlagen hat Phoenix Contact die Safe-Energy-Control-Technologie (SEC) entwickelt. Damit ist eine Ableitervorsicherung nicht mehr notwendig. VON FLORIAN LENZMEIER Für Her steller von Komponenten und Lösungen wie Phoenix Contact gilt es, bei Produktneuentwicklungen für den Maschinen- und Anlagenbau möglichst viele Anforderungen zu berücksichtigen. SEC-Technologie erfüllt Anforderungen Das neue durchgängige Blitz- und Überspannungsschutz-Produktprogramm mit Safe Energy Control von Phoenix Contact. D I E A N F O R D E R U N G E N der Maschinenbau-Industrie kennt Phoenix Contact aus erster Hand – das Unternehmen verfügt über einen hauseigenen Maschinenbau, der mit 180 Mitarbeitern alle Geschäftsbereiche des Unternehmens sowie die entwickelnden und produzierenden Standorte weltweit unterstützt. Das Leistungsspektrum reicht von der Erstellung manuell bedienbarer Vorrichtungen bis hin zu komplexen Fertigungs systemen im Bereich Handhabungs- und Verpackungsmaschinen. Die wechselnden Trends und Anforderungen im Maschinen und Anlagenbau sind dadurch immer transparent – neue Produkte lassen sich auf kurzen Wegen in direkter Absprache mit dem Anwender entwickeln und umsetzen. Die neue Blitzstrom- und ÜberspannungsschutzFamilie mit Safe-Energy-Control-Technologie – kurz SEC – ist ebenfalls in diesem 14 4/2015 Mit der neuen Blitzstrom- und Über spannungsschutz-Familie mit SEC-Technologie werden die Anforderungen der Betreiber wie auch die der Anlagen-Errichter erfüllt. Das Produkt-Pro gramm beinhaltet durchgängige und aufeinander abgestimmte Schutzkomponenten Typ 1, Typ 1 mit integrierter Sicherung, Typ 1+2, Typ 2 sowie Typ 3 mit integrierter Sicherung (siehe Aufmacherbild). Werden Blitzstromableiter Typ 1 wie üblich am Gebäudeeintritt der stromführenden Leitungen genutzt, so finden Überspannungsableiter Typ 2 und Typ 3 im Maschinen- und Anlagenbau ihren Einsatz. Der durchgängig vorsicherungsfreie Einsatz der neuen Überspannungsschutz-Familie mit SEC-Technologie bietet dem Errichter und Betreiber der Anlage einen deutlichen Mehrwert. Den Kontext entstanden. Die Geräte erfüllen daher die Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus. Bei der Entwicklung neuer Komponenten für den Maschinenbau gilt es zudem, die Anforderungen etwas differenzierter zu betrachten, und dabei die unterschiedlichen Erwartungen des Anlagenbetreibers und die des Anlagenbauers zu berück sichtigen. Aus Sicht des Anlagenbetreibers sind Themen wie Anlagenverfügbarkeit oder niedrige Wartungskosten wichtige Kriterien. Für den Maschinen- und Anlagenbauer spielen auch Themen wie kürzere Installationszeiten oder Bild 1: Durch die schmale Bauform und den erweiterten vor modularer Maschinenauf- sicherungsfreien Einsatz findet der Typ-2-Überspannungs bau eine wichtige Rolle. ableiter (Bildmitte) überall Platz. SICHERHEIT: NE TZSCHUTZ FÜR MASCHINEN Bild 2: Die SEC-Produktfamilie bietet zahlreiche Vorteile: Modularer Aufbau, einfache Handhabung der drehbaren Stecker und kompakte Bauform. Mit dem Checkmaster der zweiten Generation lassen sich alle Überspannungsschutzgeräte der SEC-Familie komfortabel, sicher und schnell gemäß den Anforderungen nach IEC 62305 und allen behördlichen Vorgaben prüfen. Bilder: Phoenix Contact Entwicklern von Phoenix Contact ist es gelungen, den Feinschutz Typ 3 mit einer integrierten Sicherung zu konzipieren, so dass man beim Einsatz in der Stichverdrahtung keine zusätzliche Vorsiche rung mehr benötigt. Da das komplette Schutzgerät –Überspannungsschutz plus Sicherung – nur den Platzbedarf einer Teilungseinheit von 17,5 Millimetern braucht, spart der Errichter neben Zeit und Kosten bei der Installation vor allem Platz im Schaltschrank. Installateur spart doppelt Einen ähnlichen Vorteil bietet auch der neue Überspannungsschutz Typ 2 aus der SEC-Familie. Das Gerät lässt sich in Installationen, die bis 315 Ampere abgesichert sind, ebenfalls gänzlich ohne eigene Vorsicherung bei Stichverdrahtung betreiben. Da das Gerät ohnehin schon zu den schmalsten Überspannungsschutzgeräten auf dem Markt gehört, spart der Installateur hier doppelt. Beispielsweise lässt sich ein dreiphasiges TN-S-Netz auf unter drei Teilungs einheiten schützen – dafür wird weniger als 50 Millimeter Breite auf der Tragschiene benötigt (Bild 1). Ein weiterer Fokus wurde bei der Neuentwicklung auf die Installationsfreundlichkeit und Handhabbarkeit der Geräte gelegt. Durchgängige Dreh- und Steckbarkeit, bessere Sichtbarkeit der Statusanzeige und vereinfachte Handhabung sind neben der vergrößerten Beschriftungsfläche weitere Vorteile der SEC-Gerätefamilie (Bild 2). Für die immer wichtigere Forderung im Maschinen- und Anlagenbau nach Modularität ist es vorteilhaft, die Stecker und Basiselemente zu kodieren. Innerhalb einer Ableiterklasse können sich unterschiedliche Spannungsvarianten ein Basiselement teilen. Der Maschinen- oder Anlagenbauer bestückt dann beispielweise seinen Schaltschrank zunächst mit nur einem Basis element vor. Je nachdem, ob er einen Überspannungs schutz benötigt, lässt sich der passende Schutzstecker für die vorgesehene Spannungsebene – etwa 120 Volt für amerikanische Anforderungen – aufstecken. Die Anlage ist dann umfassend geschützt. Der neue Checkmaster (Bild 3) ermöglicht, alle Überspannungsschutzgeräte von Phoenix Contact komfortabel und sicher gemäß den Vorgaben zu prüfen. Touchscreen, USBSchnittstelle und integrierter Hand-Scanner sorgen für einfachere Prüfungen. Bei der Neuentwicklung der Ableiterfamilie mit SEC-Technologie wurden zahlreiche Anforderungen aus Industrie und Produktion umgesetzt. Mit der netzfolgestromfreien Funkenstrecke erweiterte der Hersteller sein umfassendes Überspannungsschutz-Programm um eine neuartige Technik. Besonders der vorsicherungsfreie Einsatz in Stichverdrahtung und die daraus resultierende Platzersparnis bietet den Kunden im Schaltschrankbau einen Mehrwert. Zusätzlich stehen bei der SEC- Safe Energy Control Mit Safe Energy Control – kurz SEC – erhöht sich die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer des Blitzstrom- und Überspannungsschutzes. Die neu entwickelten Funkenstrecken in Kombination mit den Ableitern Typ 2 und Typ 3 bieten ein neuartiges Schutzkonzept für die Stromversorgung. Das einheitliche, kompakte Design und die durchgängige Steckbarkeit machen die SEC-Familie zu einem installationsfreundlichen Gesamtpaket. Familie die Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit im Vordergrund – dafür sorgen umfassende Endkontrollen im Fertigungs prozess der Geräte. Sollte die Statusanzeige bei einem der Schutzgeräte einmal einen erforderlichen Austausch signalisieren, wird dieses bis fünf Jahre nach dem rt Kauf kostenfrei ersetzt. Dipl.-Ing. (FH) Florian Lenzmeier, M.Sc., arbeitet im Produktmarketing Überspannungsschutz Trabtech bei Phoenix Contact in Blomberg. 4/2015 15 ERP/MES-BR ANCHENLÖSUNG FÜR DIE MEDIZINTECHNIK Transparent und rückverfolgbar Gerade kleine Medizintechnikhersteller tun sich mit dem zunehmenden Nachweiszwang schwer. Das Unter nehmen Arno Fritz erfüllt die Anforderungen mit einer speziellen ERP/MES-Branchenlösung von Gewatec, die alle Produktionsbereiche und die Qualitätssicherung integriert. VON EDUARD RÜSING Mini-OsteosyntheseMaterial zur Wiederherstellung von Frakturen und Korrekturen im Schädelbereich. Bild: Arno Fritz Speziell entwickelte Implantate zum Einsatz im Fußbereich. Bild: Arno Fritz gegründete Vertriebsgesellschaft Mondeal Medical Systems, in Deutschland im Direktvertrieb und im Ausland in über 40 Ländern mit Vertriebspartnern. M E D I Z I N T E C H N I K - Unternehmen können heute nur überleben, wenn sie weltweit die Märkte bedienen und die dazu notwendigen Zertifizierungsstandards erfüllen. Das hat zur Folge, dass unter anderem wegen der ISO-13485 und FDA-Richtlinien auch kleinere Unternehmen in der Medizintechnik nicht mehr ohne eine alle Bereiche abbildende ERP/MES-Lösung auskommen, wie das Beispiel der Arno Fritz GmbH zeigt. Das Unternehmen führte eine ERP/ MES-Lösung für die MedizintechnikBranche von Gewatec ein. Sie ermöglicht eine bis dato nicht gekannte Übersicht über die Fertigung sowie eine rückverfolgbare und normgerechte Dokumentation aller qualitäts- und fertigungsrelevanten Auswertungen und Dokumente. Die Firma Arno Fritz ist ein Familienunternehmen mit gut 30 Mitarbeitern, das sich auf die Entwicklung und Herstellung von Implantaten und Instrumenten für die MKG-Chirurgie (Mund-, Kiefer- und 16 4/2015 Gesicht) sowie die Hand- und Fuß-Chirurgie spezialisiert hat. In die Gründung 1991 brachte Chirurgiemechanikermeister Arno Fritz das Know-how seiner Position als Entwicklungsleiter eines großen medizintechnischen Unternehmens mit ein, sodass schon bald neben den Auftragsarbeiten für die Großen der Branche eigenentwickelte Systeme, Produktlinien und die dazu notwendigen Werkzeuge und Instrumente hinzukamen. Wie sich die Zeiten ändern „Mit dem sprichwörtlichen schwäbischen Erfindergeist und der langjährigen Erfahrung werden unsere Systeme und Implantate für Chirurgie und Orthopädie ständig weiterentwickelt und optimiert. Die Zeiten und Ansprüche ändern sich und gerade als kleineres Unternehmen ist es überlebenswichtig, immer mit Topqualität die Hand am Puls der Zeit zu haben“, kommentiert Arno Fritz. Vertrieben werden die Produkte weltweit über die eigens Die Margen werden enger Der Geschäftsführer sieht die Medizintechnikbranche nicht mehr in so einem rosigen Licht wie noch in den neunziger Jahren. Die Rahmenbedingungen aus Politik und Gesellschaft, Stichwort Gesundheitsreform, würden zunehmend schwieriger, die Margen enger. Und auch wenn nach seinen Worten die Medizintechnik heute überwiegend vom Export lebt, habe sich auch dort der Preisdruck durch neue Konkurrenz aus Ländern wie China enorm erhöht. Umso wichtiger seien die beiden entscheidenden Erfolgsfaktoren: die Qualität der Produkte und ein nachhaltig guter Kundenservice. Für die Produktion der Platten und Schrauben setzt Arno Fritz ausschließlich hochwertiges Titan ein. Titan wird problemlos vom Körper angenommen, ist korrosionsbeständig und Gewebe- und Knochenzellen können besonders gut am Implantat anwachsen. Die Schrauben, Platten und Instrumente werden als ERP/MES-BR ANCHENLÖSUNG FÜR DIE MEDIZINTECHNIK kompletter Größensatz in Implantatkassetten und Instrumententrays ans Krankenhaus geliefert, in den allermeisten Fällen von einem Tag auf den nächsten. Der Chirurg entnimmt dann die Teile, die er je nach Anwendungsfall wie akutes Trauma – zum Beispiel durch einen Unfall – oder geplante Osteotomie oder Rekonstruktion braucht und die restlichen Teile werden zurückgesandt. „Damit ist in jedem Fall auch unproduktives Kapital gebunden, das wir vorhalten müssen. Denn abgerechnet wird von den Krankenhäusern mittlerweile nur im Nachhinein und nur der tatsächliche Verbrauch ohne Aufschlag“, erklärt der Geschäftsführer. Die Ware wird in einem Reinraum verpackt, aber bei Bedarf auch steril zugesandt. Flexibilität und Kundenservice Eines der wichtigen Ziele ist für den Medizintechnikhersteller, von einem auf den anderen Tag Kundenanfragen beliefern zu können. „Als kleineres Unternehmen ist das unser Pluspunkt gegenüber den großen Medizintechnikunternehmen, dass wir noch sehr flexibel sind in „Mit der ERP/MES-Lösung haben wir endlich die Datenlücke in der Fertigung geschlossen und können jetzt online über aktuelle Daten von Fertigungsfortschritt und Qualität verfügen“, Geschäftsführer Arno Fritz. Bild: E. Rüsing unseren Strukturen und Abläufen. Unser Ziel einer Lieferzeit von einem Tag wird in den allermeisten Fällen erreicht“, verspricht Arno Fritz. Unterstützt wird diese Strategie durch ein Lager für Fertigwaren und ein weiteres Zwischenlager für Halbfabrikate, sodass der weitaus größte Teil sofort ab Lager lieferbar ist. Die hohe Qualität der Produkte wird belegt durch die Zertifizierungen von Konstruktion, Herstellung und Vertrieb des Unternehmens nach der internationalen Norm ISO 13485 und nach der europäischen Richtlinie für Medizinprodukte. Darüber hinaus sind die regulatorischen Anforderungen verschiedener Länder, etwa der FDA (Food and Drug Administration-Behörde der USA), in den Abläufen berücksichtigt. Eine derart flexible Fertigung und hohe Qualität der Produkte, die etwa bei den Implantaten auch nach über 30 Jahren noch zurückverfolgbar sein muss, erfordert ein leistungsfähiges Fertigungs- und Qualitätsmanagement. 80 Prozent der Teile werden im Unternehmen gefertigt, 20 Prozent sind Zukaufteile. Bis 2010 wurde dazu bereits ein in der Medizintechnik verbreitetes ERP-System eingesetzt, das aber den gesamten Bereich der Produktion nicht vollständig abdecken konnte. Das heißt, die Aufträge wurden in die Fertigung gegeben, waren dann sozusagen „undercover“, bis sie als Fertigteil im Lager eingebucht wurden. Es gab nur einen geringen Überblick über den Fertigungsstand eines Teils, bei Nachfragen musste der Meister in der Fer- Elektrische Automatisierung Systeme und Komponenten Internationale Fachmesse Nürnberg, 24. – 26.11.2015 Answers for automation Besuchen Sie die SPS IPC Drives und erleben Sie die einzigartige Arbeitsatmosphäre auf Europas führender Fachmesse für elektrische Automatisierung: • umfassender Marktüberblick • mehr als 1.600 Aussteller mit allen Keyplayern • Produkte und Lösungen • Innovationen und Trends [email protected] www.sps-messe.com tskarte lose Eintrit rten Ihre kosten /eintrittska esse.com m sp .s w ww ERP/MES-BR ANCHENLÖSUNG FÜR DIE MEDIZINTECHNIK Die 3D-Koordinatenmessmaschine (CNC-Lasermessmaschine) von Mitutoyo gibt die Messdaten direkt ins QS-Modul von Gewatec ein. Bild: E. Rüsing tigung suchen und dann einen möglichen Lieferzeitpunkt hochrechnen. Ebenso war die Erfassung der Qualitätsdaten eine eher manuelle Aufgabe mit entsprechendem Aufwand und Fehleranfälligkeit. Deshalb wurde nach einem ERP-System gesucht, das diese Lücke schließen konnte. Arno Fritz resümiert: „Mit der Medizintechnik-Branchenlösung von Gewatec fanden wir ein alle Unternehmensbereiche integrierendes System von einem Hersteller, das zudem besondere Stärken im BDE/MDE- und CAQ-Bereich hat.“ Installiert wurde die gesamte Bandbreite der Lösung mit den Modulen WinKalk (Kalkulation), PPS, KapPlan (Leitstand zur Kapazitätsplanung), Grips (CAQ), ProVis (BDE/ MDE) sowie Dokumentenverwaltung. Die Umstellung auf Gewatec geschah nach intensiver Vorbereitung und Übernahme der Stammdaten, sodass noch am Tag der Installation mit dem neuen System weitergearbeitet werden konnte. Das ERP/ MES steuert heute über gut 30 Arbeitsstationen (PCs und BDE/MDE-Funkterminals) die 8.000 Artikelnummern durch eine Serienfertigung mit hochautomatisierten CNC-Fräs- und Langdrehmaschinen, eine Wasserstrahlschneidmaschine, Laserbeschrifter sowie auch eine CNC-Lasermessmaschine, aber auch durch Bereiche mit Handarbeitsplätzen, etwa in der Montage und Qualitätserfassung. Prozessampel bindet Werker ein Die Daten der Aufträge werden mittels RFID erfasst, sodass per Hand nur noch besondere Daten in PC oder BDE/MDETerminal eingegeben werden müssen, wie Störungen (etwa Wartungen, Werkzeugbruch), Ausschussgründe usw. Die Stückzahlen kommen automatisiert über 18 4/2015 Signale aus der Maschine ins MDE/BDE- Prüfpläne habe sich wesentlich vereinTerminal. Die Terminals zur Datenerfas- facht. Verlinkt mit dem Fertigungsaufsung werden von Gewatec selbst ent- trag kann er zudem automatisch erstellt wickelt und gebaut. Der bei Arno Fritz werden. Wareneingangsprüfung und die installierte Typ IC901 ist zusätzlich mit der Messmittelverwaltung sind über das QSsogenannten Prozessampel ausgerüstet. Modul eingerichtet. Die Prozessampel zeigt auf vier SignalebeDas Reklamations-/Reparaturmanagenen dem Werker in den Ampelfarben den ment mit dem QS-Modul wird gerade Zustand beziehungsweise die Grenzwerte aufgebaut. Die für den Medizintechnikfür die OEE (Overall Equipment Effective hersteller aus Zertifizierungs- und Reness/Gesamtanlagen-Effektivität) und den gressgründen wichtige Rückverfolgbarcpk-Wert (statistischer Wert der Prozessfä- keit der Produkte ist über die Nummer higkeit) sowie die Aufforderung zur SPC- des Fertigungsauftrages garantiert, Messung und zum Werkzeugwechsel an. über die die Fertigungs- und QualitätsDamit kann der Werker auf Basis der daten aller Fertigungsstufen oder auch Online-BDE/MDE-Datenauswertung auf eines Zulieferteils eindeutig bis zum einen Blick erkennen, wenn bei der Leis- Rohmaterial zu belegen sind. Denn alle tungsfähigkeit der MaschiDatenauswertungen, Done oder in der Zentrierung kumente, Zeichnungen, des Prozesses ÄnderunNC-Programme oder angen auftreten (Ampel gelb) dere Spezifikationen können im Artikelstamm hinund frühzeitig Gegenmaßnahmen einleiten. terlegt werden und sind „Wir nutzen im ersdann mit dem Fertigungsten Schritt nur die Amauftrag verlinkt. pelaufforderung zur Chirurgiemechanikermeister Arno Fritz statistischen In-Prozesskommentiert: „Es ist erMessung“, so Geschäftsführer Fritz, „das ist für den staunlich, was ein Medizintechniker heute an Werker bereits eine große Erleichterung, muss er Strukturen und Nachweissystemen braucht, um doch nicht mehr ständig überhaupt ein Produkt an ins System schauen, um den Markt bringen zu könden geforderten Messzeitpunkt nicht zu verpassen. nen.“ Deshalb sei mittlerBei rotem Lichtsignal ent- Sterilisation und Aufbewahrungsbe- weile in der Medizintechnimmt er das Teil zur Mes- hälter für Instrumente. Bild: Arno Fritz nik eine moderne und alle sung, die Produktion geht Fertigungsfunktionen abderweil weiter und nach Ermittelung der bildende ERP-Lösung unerlässlich. Die geforderten Qualitätsdaten schaltet die Gewatec-Branchenlösung sorge unter Ampel selbstständig wieder auf grün.“ anderem für eine rückverfolgbare und OEE und cpk seien im System vorhanden normengerechte Dokumentation aller und sollen in absehbarer Zeit auch vom Qualitäts- und Fertigungsdaten, zeigt Werker an der Maschine genutzt werden. sich der Geschäftsführer zufrieden. Zudem sei die in den letzten drei JahMit der Einbindung des Werkers mittels der Prozessampel sei der Online- ren erreichte Transparenz im gesamten Regelkreis zwischen IT-System und dem Unternehmen ein großer Fortschritt. Ein Mitarbeiter an der Maschine lückenlos aktueller Überblick über die Fertigung geschlossen, was eine zusätzliche Erfül- lasse sich mit ein paar Mausklicks jederlung der Zertifizierungs- und FDA-Richt- zeit herstellen. „Man muss schon sagen, linien darstelle. dass wir jetzt bei Nachfragen von Kunden oder auch bei der Ankündigung von CAQ und BDE/MDE bilden den Kern Auditoren relativ gelassen bleiben könDie Lasermessmaschine und alle Hand- nen, da wir die Fertigung im Griff haben. messplätze sind direkt ans CAQ-/ERP- Hier trug Gewatec in großem Maße zu eijbi System angebunden, sodass Eingabe- ner Verbesserung bei.“ fehler vermieden werden können. Das QS-Modul Grips wird umfangreich ge- Eduard Rüsing ist freier Fachjournalist aus nutzt. Die Erstellung und Verwaltung der Karlsruhe. Die Firma Herbert Maschinen arbeitet dank MES und Drei-Schicht-Betrieb rund 200 Fertigungsaufträge mit rund 1.000 Arbeitsfolgen pro Woche ab. Software schafft Arbeitsplätze Bei der Firma Herbert Maschinenbau deckt eine MES-Lösung versteckte Potenziale auf und sorgt neben einem Plus an Produktivität auch für mehr Arbeitsplätze. VON MICHAEL NAUMANN REIFENAUFBAUTROMMELN, Heizbalgformen, Container zur Aufnahme von Reifenformen sowie Formenreparaturen und Lohnfertigung gehören zum Produkt- und Dienstleistungsspektrum von Herbert Maschinenbau. „Wir sind anders als die Automobilzulieferer, wir haben ganz andere Rahmenbedingungen. Bei uns geht es zwar auch um Liefertreue und um Kosten wie bei der Automobilindustrie, zusätzlich kommen bei uns aber viele weitere Parameter dazu, die querschießen“, erklärt Wolfgang Stumpf, Produktionsleiter bei der Herbert Maschinenbau GmbH & Co. Herbert Maschinenbau ist ein weltweit tätiger Hersteller von Maschinen und Anlagen zur Herstellung von Reifen. Der Betrieb unterhält Standorte und Kooperationen in Deutschland, den USA, Russland und in der Tschechischen Republik sowie in Südamerika. Mit rund 290 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von 250 Millionen Euro zählt Herbert Maschinenbau zu den klassischen mittelständischen Produktionsunternehmen, kombiniert mit erstaunlich hoher Fertigungstiefe. Dabei zählt das Unternehmen aus Hünfeld im Landkreis Fulda im weiteren Sinn zu den Automobilzulieferern und doch unterscheidet es sich zum einen wegen seiner hohen Produktvielfalt von Unternehmen der Automobilindustrie, zum anderen wegen seiner geringen Stückzahlen und langen Fertigungszeiten auch von Betrieben des klassischen Maschinenbaus. Individuelle Auftragsfertigung Gerade die sehr individuelle Auftragsfertigung hochkomplexer Formenbauteile mit langen Laufzeiten macht es für die Produktionsleitung zur Herausforderung, eine transparente Wertschöpfungskette und den reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten. Zu den Kunden zählen nahezu alle Reifenhersteller weltweit. Kunden aus den USA Kunden aus den USA schicken oft Zeichnungen, die in Zoll bemaßt sind. Kons trukteure haben dann die Aufgabe, die entsprechenden metrischen Maße zu ermitteln und zu korrigieren. Und es passiert oft, dass Herbert Maschinenbau die Freigabe eines 3D-Modells durch Zeitverschiebungen erst verspätet erhält. All das kostet Zeit und vor allem Geld. Für Wolfgang Stumpf war es der Grund, die Wertschöpfungskette genauer in Augenschein zu nehmen. Zwar hatten die Produktionsanlagen bereits eine rudimentäre Maschinendatenerfassung, die in die Maschinensteuerung durch eine 4/2015 19 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 ( M E S ) AS/400 eingebettet war, die aber bei weitem nicht alle erforderlichen Daten lieferte, um die Prozesse im Einzelnen zu analysieren. 30 Formen mehr Kernkompetenz Reifenformen: Konstruktion, CAMProgrammierung, Produktion mit einer Fertigungstiefe von 80 Prozent und Qualitätskontrolle. Ein Kriterium bei der Wahl des Systems war die einfache Bedienung des BDE-Systems. Es ermöglicht auf einen Klick den Vergleich von Ist- mit den Vorgabezeiten. 20 4/2015 Um in einem ersten Schritt genauere Aufschlüsse über ungenutzte Potenziale in der Produktion zu erhalten, wies Stumpf zunächst alle Meister an, die Zeiten für Arbeitsvorbereitung und Nebentätigkeiten manuell zu notieren, und verglich das mit den Stunden, die für die Produktion zur Verfügung standen. Die Anzahl produzierter Formen rechnete er dagegen. Das Soll-Ist-Ergebnis Schwarz auf Weiß überraschte den Produktionsleiter: Sein Unternehmen hätte in dem betrachteten Zeitraum theoretisch rund 30 Formen mehr produzieren können. „Alle Maschinen sind gelaufen, es sah super aus. Jeder war zufrieden. Auch unsere Vorgabezeiten haben immer gestimmt“, erklärt Stumpf, „wir spürten zwar, dass irgendwas nicht stimmt, wir wussten aber nicht genau, wo es hängt. Man konnte es ja auch nicht richtig kontrollieren.“ Spätestens jetzt war für den Produktionsleiter der Zeitpunkt gekommen, sich intensiver mit dem Thema Manufacturing Execution System (MES) zu beschäftigen. Zunächst sollte eine neue, leistungsfähige MDE/BDE-Lösung die Signale direkt von den Maschinen abgreifen, sie auswerten und die Ergebnisse übersichtlich darstellen. Besonders aber sollte die Lösung aufdecken, wo und warum es zu Störungen oder Verzögerungen kommt und wo versteckte Potenziale schlummern. Im Jahr 2009 führte Herbert Maschinenbau deshalb die MES-Module BDE/ MDE, Leitstand/Feinplanung, sowie ein DNC-System mit Soft- und Hardware von Proxia ein. Aktuell sind rund 50 Anlagen in der Produktion an das System angebunden, unter anderem Maschinen von Hermle, Alzmetall, SHW, Axa, Boehringer, Dörries Scharmann und Pittler. Die Maschinendatenerfassung (MDE) informiert nun in Echtzeit über den aktuellen Status der einzelnen Maschinen. Außerdem lassen sich die Leistungen von unterschiedlichen Anlagen gegenüberstellen. Das Ergebnis können die Verantwortlichen dann auch bei künftigen Investitionsentscheidungen berücksichtigen. Ergänzt wird die MDE durch ein Modul zur Betriebsdatenerfassung (BDE), mit der die Werker zusätzliche Eingaben und Statusmeldungen auf Industrie-PCTerminals tätigen. Zusammen spiegeln alle Daten den aktuellen Ist-Zustand der Fertigung wider. Mithilfe des Moduls Feinplanung/ Leitstand kann der Produktionsleiter die Maschinen optimal belegen und behält den Überblick über die Liefertermine aller Fertigungsaufträge. Sollte ein Termin gefährdet sein, warnt das System rechtzeitig, so dass die Mitarbeiter entsprechende Maßnahmen ergreifen können. Aktuell plant das Unternehmen etwa 200 Fertigungsaufträge mit rund 1.000 Arbeitsfolgen pro Woche ein. Darüber hinaus ergänzt und erweitert der Proxia-Leitstand mit seinem großen Funktionsumfang die neu eingeführte ERP-Lösung (Foss von Ordat). „Unser MES bietet die Erfassung und Visualisierung der Transportlogistik sowie auch Betriebsmittel- und Lagerverwaltungsfunktionalitäten. Das ermöglicht auch in der Materialbeschaffung mehr Flexibilität“, erklärt Proxia-Vertriebsleiter West, Jürgen Döring. Mehrere Maschinen im Blick Ein weiterer Aspekt wiegt für Produktionsleiter Stumpf ebenfalls schwer: Vor der Einführung der MES-Software konnte ein Mitarbeiter nur die Arbeitsgänge an einer Maschine mithilfe eines Stempelsystems festhalten. Produktionsanfang und -ende erfasste eine AS 400, die gleichzeitig auch die Maschine steuerte. Damit war es nicht möglich, mehrere Maschinen gleichzeitig zu beobachten. Im Gegensatz dazu bietet die Software heute die Option der Mehrmaschinenerfassung – ein klarer Vorteil zum alten System. Doch Herbert Maschinenbau fängt mit dem neuen MES nicht erst in den Fertigungshallen an, die Prozesse genau unter die Lupe zu nehmen, sondern bereits in den Abteilungen Konstruktion und NC-Programmierung. „Unser Ziel war es, neben den „Querschlägern“ in der Produktion besonders auch die versteckten Kosten drum herum aufzudecken. Erst wenn ich die Zeiten für Konstruktion und Programmierung mit ins Boot nehme, sehe ich, ob mit dem Auftrag überhaupt etwas verdient ist“, begründet Stumpf dieses Vorgehen. 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 ( M E S ) „MES hat uns versteckte Potentiale erschlossen und neue Arbeitsplätze geschaffen“, Produktionsleiter Wolfgang Stumpf (rechts) und Konstruktionsleiter Sebastian Popp (links) bei Herbert Maschinenbau. Bilder: Proxia Mit dem detaillierten Blick, den die neue Software bot, stellte der Produktionsleiter fest, dass mehr Formen hätten hergestellt werden können, wenn mehr Personal zur Verfügung gestanden hätte. „Moderne High-End-Maschinen haben sehr hohe Stundensätze. Auch wenn eine Anlage stillsteht, generiert sie Kosten. Mit mehr Mitarbeitern lässt sie sich besser auslasten, also einfach wirtschaftlicher betreiben, denn wir können mehr Formen produzieren. Unterm Strich muss ich sagen, dass uns das MES mehr Arbeitsplätze gebracht hat.“ Mit der Belegschaft wuchs auch die Produktivität. Die durchgängige Transparenz in der Fertigung führte dazu, dass Herbert Maschinenbau Effizienzreserven aufdeckte und Schritt für Schritt seine Vorgabezeiten anpasste. Insgesamt ergab sich eine Steigerung um 15 Prozent. Auch die Mitarbeiter arbeiten effizienter, weil ihnen das MES in Echtzeit eine Rückmeldung über ihre Leistung gibt. Wenn es zu unvorhergesehenen Störungen kommt, können sie meist rechtzeitig reagieren, um den Auftrag dennoch in der vorgegebenen Zeit durchzuführen. Betriebliche Prozesse verbessert Diese Faktoren trugen insgesamt zu einer deutlichen Verbesserung der gesamten innerbetrieblichen Prozesse in der Produktion bei. „Wir sind messbar effektiver geworden, schon allein aufgrund der Formen, die wir nun zusätzlich herstellen können. Ein weiterer Effekt: durch die genauen KPI-Kennzahlen aus der Produktion konnten wir zudem unsere Lieferzeiten optimieren“, kommentiert Stumpf. Die Investition in das neue MES war für Herbert Maschinenbau ein großer Schritt mit weitreichenden Veränderungen und Auswirkungen in der gesamten Fertigung. Deshalb verglichen und bewerteten Stumpf und sein Team in der Evaluationsphase mehrere Anbieter intensiv: „Schließlich sollte uns der künftige Partner nicht nur in der Einführung, sondern auch anschließend nachhaltig in der Erweiterung des Systems begleiten“ erklärt Stumpf. „Neben der Leistungsfähigkeit der Software war das Hauptkriterium, das eindeutig für Proxia sprach, der klare Aufbau und die Bedienerfreundlichkeit, vor allem bei der Datenerfassung. Das System lässt sich sehr leicht erlernen: Es ist übersichtlich, einfach strukturiert, und ich hatte das Gefühl, ich kann mich dransetzen und sofort loslegen. Und auch die BDE-Schulung aller Mitarbeiter in der Produktion durch Proxia hat nicht einmal zwei Tage gedauert“, gibt Stumpf seine Erfahrungen wieder. Während der Einführung stand ein Projektleiter von Proxia dem Mittelständler zur Seite. Und auch jetzt im Ausbau des Systems unterstützt Proxia. Im nächsten Schritt steht der Ausbau der Kommunikation zwischen dem neuen ERP und dem MES an. Und auch die Performance des Leitstandes soll noch besser jb i genutzt werden. Michael Naumann ist freier Fachjournalist aus München. Bild: fotolia.com Innovative Lösungen für Konstrukteure, Entwickler und Ingenieure weil Qualität entscheidend ist DIGITAL ENGINEERING MAGAZIN – denn Erfolg ist buchbar! • Technische Innovationen für Konstrukteure und Entwickler aus erster Hand • Denn die Zukunft in Konstruktion und Entwicklung ist digital! • Weil 85 % der professionellen Entscheider Fachmedien lesen • Die crossmediale Plattform für Ihre Werbebotschaften • Seit über 15 Jahren die zuverlässige Informationsquelle für Entscheider Digital Engineering Magazin Probeabo Digital Engineering Magazin ePaper & App www.digital-engineering-magazin.de 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 ( M E S ) Mit MES 4.0 zur horizontalen Integration Moderne Fertigungs-IT wie MES ist im Zuge der Industrie-4.0-Initiative zunehmend gefragt. Welche Funktionen und Eigenschaften ein MES-System mitbringen muss, erklärt unter anderem die VDI-Richtlinie 5600. Aber wie relevant ist das für Industrie 4.0? MPDV hat mit MES 4.0 ein Zukunftskonzept entwickelt, das Licht ins Dunkel bringen soll. von Dr. Jürgen Kletti In der modernen Fertigung ist das MES Datendrehscheibe, Mensch-Maschine-Schnittstelle sowie Planungs- und Steuerungsinstrument. E I N E A L LG E M E I N E Handlungsempfehlung für die Vorbereitung auf Indus trie 4.0 könnte lauten: „Führen Sie ein MES ein.“ Aber welches? Welche Eigenschaften und Funktionen muss ein MES mitbringen, um als zentrale Informations- und Datendrehscheibe fungieren zu können? Was laut VDI-Richtlinie 5600 für ein MESSystem gilt, ist auch für Industrie 4.0 von großer Bedeutung: Ohne horizontale Integration geht es nicht. Daraus folgt, dass MES-Systeme schon heute eine wesentliche Rolle bei der praktischen Umsetzung von Industrie 4.0 einnehmen. Aktuelle Marktübersichten zeigen, dass der Markt der MES zwar recht breit aufgestellt ist, aber nur sehr wenige Systeme alle Anforderungen der VDI 5600 auch wirklich erfüllen. Während die Onlinefähigkeit weitestgehend umgesetzt ist, machen viele Systeme sowohl bei der Funk- 22 4/2015 tionsbreite als auch bei der horizontalen Integration Abstriche. Zahlreiche Anbieter decken nur einen Teil der geforderten MES-Aufgaben ab und müssen andere Funktionen durch Partner-Angebote ergänzen. Dass immer mehr Anbieter ihr eigenes Funktionsportfolio erweitern, belegt die Relevanz der VDI 5600. Die in der horizontalen Integration geforderte Vermeidung von internen Schnittstellen wird damit aber meist nicht erfüllt. Horizontal integriert Dazu hat MPDV das Zukunftskonzept MES 4.0 entwickelt. Es versteht unter „horizontaler Integration“ die Verknüpfung aller Funktionen und Daten sowohl über die Wertschöpfungsketten hinweg als auch über alle Aufgaben eines MES. Wesentliche Merkmale der horizontalen Integration sind der Verzicht auf interne Schnitt- stellen sowie der modulare Aufbau eines Gesamtsystems aus einer Hand. In der Praxis heißt das beipielsweise, dass sowohl Auftragsmeldungen (BDE) als auch Qualitätsprüfungen (CAQ) auf dem gleichen Erfassungsterminal im Shopfloor erfolgen können. Idealerweise werden beide Funktionen auch in vergleichbaren Dialogen dargestellt, was es dem Werker leichter macht, da er nur ein Funktionsprinzip lernen und verstehen muss. Zudem erspart er sich den Weg zu einem anderen, speziellen Prüfarbeitsplatz. Die horizontale Integration ist auch eine Voraussetzung für den modularen Aufbau einer MES-Lösung. Dies wiederum erleichtert eine sukzessive Einführung des Systems, was gerade bei mittelständischen Unternehmen von großer Bedeutung ist. Zudem kann jeder Anwender selbst entscheiden, welche Funktionen für seinen Anwendungsfall relevant sind und die Auswahl so an seinen konkreten Bedürfnissen ausrichten. Trotzdem bleibt eine spätere Erweiterung jederzeit möglich. Ganz egal, welche Fertigungsverfahren mit dem MES abgebildet werden sollen und in welchen Ländern und Kulturen das System betrieben wird, eine modulare, horizontal integrierte MES-Lösung erfüllt die gestellten Anforderungen. Aktuell verfügen nur sehr wenige MESSysteme über die geforderte Funktionsbreite und die dafür notwendige horizontale Integration. Trotzdem werben viele Anbieter mit der „Industrie-4.0-Tauglichkeit“ ihrer Produkte. Für eine langfristige Einsetzbarkeit ist die horizontale In- 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 ( M E S ) tegration jedoch essenziell. Essenziell für Industrie 4.0 ist auch, dass integrierte Systeme alle Daten bereichsübergreifend verarbeiten und auswerten können. Je komplexer die Fertigungslandschaften werden, desto mehr nimmt die Bedeutung korrelierender Auswertungen zu, um die Prozesse möglichst übergreifend zu betrachten und effizient zu betreiben. Denn nur durch die kontextbezogene Verknüpfung von Daten werden daraus Informationen und aus Informationen schließlich Wissen. Und nur mit zunehmendem Wissen lassen sich Prozesse weiter optimieren. Dies wiederum ist eine wichtige Voraussetzung für die Wettbewerbsfähigkeit von Fertigungsunternehmen – insbesondere mit Blick auf die Erwartungen an Industrie 4.0. Energiekosten im Griff In Zeiten hoher Energiepreise und komplexer Kostenentlastungsmodelle brauchen Fertigungsunternehmen ein Tool zur detaillierten Erfassung und Auswertung des Energieverbrauchs. In einem integrierten MES können Energiedaten zudem mit anderen Informationen aus der Fertigung verbunden (korreliert) werden, etwa mit den abgearbeiteten Aufträgen oder mit dem Maschinenstatus. Daraus ist schnell ersichtlich, welche Arbeitsschritte oder Maschinen besonders energieintensiv sind. Eine energieoptimierte Planung, um Lastspitzen zu vermeiden, gehört zu den aktuellen Königsdisziplinen der Fertigungsplanung und funktioniert nur mit der horizontalen Integration, da es gilt, Daten aus vielen Bereichen miteinander zu verknüpfen. Auch mit Industrie 4.0 bleibt qualifiziertes Personal eine wichtige Ressource. Dank einer integrativen Datenhaltung lassen sich die in der Personalzeiterfassung über Kommt-/ Geht-Stempelungen und Schichtpläne erfassten Anwesenheits- und Fehlzeiten mit den Auftrags- und Arbeitsfortschrittsbuchungen in der Fertigung abgleichen. Damit kann das Unternehmen neben vielen Auswertungen auch prämien- beziehungsweise leistungsbasierte Entlohnungssysteme aufbauen. Durch eine auftragsabhängige Personaleinsatzplanung lassen sich die zur Verfügung stehenden Mitarbeiter gemäß ihrer Qualifikation optimal und effizient einsetzen. Dies ist gerade mit Blick auf immer kleinere Losgrößen von enormer Bedeutung. Qualität im MES Mit einem integrierten MES laufen Fertigung und Qualitätssicherung quasi parallel. Nach definierten Intervallen (zeitoder taktbasiert) werden Prüffälligkeiten automatisch ermittelt und anstehende Prüfungen direkt am BDE-Terminal signalisiert. Zur weiteren Automatisierung von Qualitätsprüfungen können auch erfasste Prozessdaten (wie Temperatur, Druck, Durchflussgeschwindigkeit und Ähnliches) herangezogen werden, die im Zuge einer Maschinenanbindung ebenfalls zur Verfügung stehen. Die Folge ist eine Verbesserung und Stabilisierung der Prozesse und damit auch der Qualität. Eine ganzheitliche MES-Lösung verwaltet alle fertigungsnahen Ressourcen in einem Beispiel: Die Verbrauchskorrelation bringt Energie- und Auftragsdaten zusammen. Damit weiß der Werkstattleiter, welche Arbeitsschritte und welche Maschinen besonders energieintensiv sind. Bilder: MPDV System. Dazu gehören neben den Maschinen auch Werkzeuge und sonstige Fertigungshilfsmittel. Dank einer gemeinsamen Datenbank können alle Ressourcen übergreifend beplant und ausgewertet werden. Beispielsweise ist eine Verfügbarkeitsprüfung für Werkzeuge bei der Einplanung eines Auftrags im Leitstand ebenso möglich wie die Prüfung, ob während der geplanten Nutzung eine Wartung oder Instandhaltung ansteht. Die zentrale Erfassung von Takten und Nutzungszeiten ermöglicht zudem eine bedarfsgerechte und vorbeugende Instandhaltung von Maschinen und Werkzeugen. Dadurch erhöhen sich sowohl Auslastung als auch Standzeiten der Werkzeuge. Dezentral organisierte Systeme, wie sie Industrie 4.0 vorsieht, brauchen Vorgaben und in gewissem Maße auch eine Planung und Steuerung. Erst durch die direkte Anbindung des Shopfloors wird jedoch aus der reinen Planung eine bedarfsgerechte Fertigungssteuerung. Unerwartete Ereignisse sind mit der Integration offensichtlich und die verantwortlichen Mitarbeiter können zeitnah reagieren. Ausblick Die Zukunftsvision Industrie 4.0 wird mit jeder Konkretisierung des Zukunftskonzepts MES 4.0 greifbarer. Die zunehmende Vernetzung, die sich im MES-Umfeld als horizontale Integration auswirkt, rückt mehr und mehr in den Fokus der Fertigungs-IT. Auch technologische Innovationen sorgen dafür, dass die Hürden, die gestern noch unüberwindbar erschienen, sukzessive verschwinden. Beispielsweise wächst der Anteil selbstregelnder Systeme in den Fabrikhallen. Umso wichtiger wird ein ungehinderter Zugriff auf alle relevanten Daten. Dabei agiert das MES als Datendrehscheibe, Mensch-Maschine-Schnittstelle sowie als Planungs- und Steuerungsinstrument. Essenziell für diese Zukunft ist, dass das MES alle in der VDI-Richtlinie 5600 beschriebenen Eigenschaften mitbringt. jbi Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti ist Geschäftsführer von MPDV Mikrolab in Mosbach. L E A N M A N A G E M E N T I N D E R D I G I TA L E N FA B R I K Schlanker produzieren Lean Management (LM) erweitert den gern verwendeten Begriff Lean Manufacturing um die Betrachtung der indirekten Wertschöpfungstätigkeiten in der Produktentwicklung und in der Produktionsvorbereitung. Einfach ausgedrückt ist LM ein Konzept, das Prozesse von der Produktentwicklung über die Produktionsvorbereitung bis hin zum eigentlichen Produktionsprozess optimiert. VON KLAUS THIEL B E I M L E A N M A N AG E M E N T findet die Optimierung in mehreren Bereichen statt. Dies führt zu reduzierten Durchlaufzeiten, zu mehr Qualität, zu einer verbesserten Input-/Output-Effizienz, zu einer geringeren Umweltbelastung sowie zu minimierten Kosten. Als Basis für diese Prozessbereiche kann man die Inhalte des Toyota-Produktionssystems heranziehen. Dabei geht es stets um das Vermeiden von Verlusten, die mit jedem Produktionsprozess verbunden sind. Dabei gilt es, die Verlustquellen zu erweitert Lean Manufacturing um Lean finden und diese Lean Produktentwicklung und Lean Produktionsvorbereitung Management soweit wie möglich zu eliminieLean Lean Lean ren. Zuerst sollte ProduktionsProduktentwicklung Produktion vorbereitung man allerdings die beiden anderen Verlustbereiche im Lebenszyklus eines Produkts betrachten, die Abbildung 1: Lean Phasen. Abbildung 1:Management Lean-Management-Phasen. Lean Management in der Produktentwicklung bislang sehr stiefProduktlebenszyklus mütterlich behandelt wurden beziehungsweise werden: die Produktentwicklung Vermeidung von Verlusten (Kosten) – Finden und Eliminieren der Verlustquellen und die Produktionsvorbereitung. Erst dadurch wird Reduzierung der Durchlaufzeiten Lean Manufacturing zu Lean Management (LM) (siehe Abbildung 1). Dabei geht es immer um optimal gesteuerte Prozesse. Das Ganze wird Abbildung 2: Lean Management in der Produktentwicklung. getragen durch verschiedenste Kunden Lieferanten Kunden Kunden Kunden vernetzte Technologien, unter anRessourcenderem durch den Auftragsvorbereitung Terminierung Versandabwicklung Fakturierung verfügbarkeitsprüfung Einsatz von MESTechnologie. Der entscheidende Quelle: MES-Consult Buchhaltung Buchhaltung Produktion Ansatzpunkt für Abbildung 3:anagement Lean Management in der Produktionsvorbereitung. die Optimierung Abbildung 3: Lean M in der Produk=onsvorbereitung. Quelle: MES-Consult Produktentwicklung Produktionsvorbereitung Produktion Produktentwicklung Beschleunigung der Produktentwicklung durch • • • • • Strukturierte Entwicklungsabläufe (Entwicklungs-Arbeitsplan) Ähnlichkeitsmustersuche in MES Datenbank Statistische Versuchsplanung (DoE) Entwicklungs-MES Kostenkontrolle der Entwicklung Abbildung 2: Lean Management in der Produktentwicklung. Quelle: MES-Consult 24 4/2015 der Prozessabläufe ist aber das eingesetzte Personal. Im Toyota-Produktionssystem (TPS) wurde dies zuerst nicht explizit genannt, obwohl nach Toyoda Sakichi, dem Begründer vom TPS, das Personal zum zentralen Element für die Realisierung von LM gehört. Später fügte man dies als achte Verlustquelle hinzu. Höhere Personalleistungsfähigkeit Es gibt vier Ansätze, die Leistungsfähigkeit des Personals zu erhöhen: 1. Management bis hin zum Werker an den Maschinen arbeiten im Team zusammen 2. klare Zuständigkeiten 3. Personalmotivation 4. Informationsmanagement am Arbeitsplatz Die Ansätze gelten nicht nur für das Produktionspersonal, sondern ebenso für die Entwickler und für die Mitarbeiter, die in der Produktionsvorbereitung tätig sind. Qualifiziertes Personal, das das Unternehmensleitbild mit messbaren Zielvorgaben verinnerlicht hat, ist der Schlüssel für Lean Management. Dazu muss man aber die vier genannten Ansätze zur Leistungssteigerung des Personals umsetzen. Das Ganze wird getragen von einem Leitungsmanagement, das die neuen Formen der Informations- und Kommunikationstechnik verstanden hat und danach handelt und entsprechend steuert. Ist dies nicht gegeben, lässt sich LM nicht realisieren, es wird bei Worthülsen bleiben. Verluste in der Produktentwicklung Die Produkte sind immer kurzlebiger, eine schnelle Produktentwicklung ist heute ein wichtiger Aspekt im globalen Wettbewerb. Verluste vermeiden bedeutet auch in der Produktentwicklung Reduzierung der Durchlaufzeiten in den einzelnen Pha- Die acht Verlustquellen im Produktionsprozess Überproduktion: Alle Produkte, Halbfabrikate und Leistungen, die erstellt werden, ohne dass diese vom Kunden angefordert werden. Die meisten folgenden Verschwendungen werden unter anderem durch Überproduktion verursacht. Bestände: Bestände als Produktionspuffer verdecken Schwachstellen, als Überproduktion binden sie Kapital, Flächen und erzeugen nutzlosen Handhabungsaufwand. Am Ende müssen Bestände nicht selten abgeschrieben werden und täuschen zudem im Rechnungswesen eine erbrachte Leistung vor, die ertragswirksam nicht vorliegt. Transport: Materialtransporte bringen dem Produkt keinen unmittelbaren Kundennutzen. Einlagerungsprozesse sind zumeist als Blindprozesse anzusehen. Wartezeit: Stillstehende Prozesse, fehlendes Material, gestörte oder ungeeignete Betriebsmittel etc. binden Ressourcen, welche für diese Zeiten nicht mehr wertschöpfend genutzt werden können. Aufwändige Prozesse: Durch unzureichende Einbeziehung der Produktion in den Entwicklungsprozess, ungeeignete Betriebsmittel und ungeeignete Systeme etc. werden Abläufe in der Regel schwer kontrollierbar. Dies verursacht Fehler, verringert allgemein die Flexibilität, führt zu Fehlprozessen und zu unproduktiven Wartezeiten. Lange Wege: Durch zu lange Wege kann ein flüssiger Produktionsablauf gestört werden. Fehler: Fehlerhafte Produkte bedeuten Aufwand zum Korrigieren (Blindprozesse) oder Leistung, die in Ausschuss verlorengeht (Fehlprozess). Des Weiteren muss der gestörte Prozess wieder neu anlaufen (Blindprozess). Ungenutztes Mitarbeiter-Potenzial: Alles Wissen und Können der Mitarbeiter im Prozess, das nicht genutzt wird, um den Gesamtprozess zu verbessern gilt als Verschwendung (mancherorts auch als „Luxus besonderer Art“ bezeichnet). sen des Entwicklungsprozesses (siehe Abbildung 2). Hierzu ist es erforderlich, die Mitarbeiter in F&E als „intellektuelle Wertschöpfer“ von einer eher „chaotischen“ Arbeitsweise zu einem strukturierten Arbeitsablauf hinzuführen. Das heißt, die Produktentwicklung wird in Prozessschritte aufgegliedert, jede Entwicklungsprozess-Phase wird wie ein Arbeitsgang im eigentlichen Produktionsprozess behandelt. Dabei gibt es Vorgabezeiten, Inputs – hier „intellektuellen“ Input in Form von Spezifikationsdaten – sowie Betriebsmittel, beispielsweise ein CAD-Programm. Darüber hinaus gibt es Output, hier „intellektuellen“ Output in Form von SOPs. Daraus lässt sich direkt ein Entwicklungs-MES ableiten mit der Produktentwicklungspla- L E A N M A N A G E M E N T I N D E R D I G I TA L E N FA B R I K nung und der Workflow-gesteuerten Produktentwicklungsausführung. Mit dem Einsatz eines Entwicklungs-MES erhält man ein Instrument für die Realisierung von Lean Management in der Produktentwicklung. Damit lassen sich die Entwicklungskosten reduzieren und einer laufenden Kontrolle unterziehen. Verluste in der Produktions vorbereitung (Lean Office) In den 1960er- und 1970er-Jahren, als die IT in der Auftragsabwicklung keine oder kaum eine Rolle spielte, wurden konventionelle Verfahren zur Rationalisierung der Verwaltungsabläufe eingesetzt. Diese Verfahren haben auch heute noch Gültigkeit und es empfiehlt sich deren Einsatz im Umfeld einer schlanken Produktionsvorbereitung, damit man die Auftragsdurchlaufzeiten durch die Eliminierung von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten beschleunigen kann. Die konventionellen Methoden zur Rationalisierung der indirekten Wertschöpfung müssen letztlich mit einem MES gekoppelt werden. Heute eingesetzte Arbeitspläne kennen als Arbeitsgänge in der Regel nur die direkten Prozessschritte für die Erstellung eines Produktes. Die auftragsvorbereitenden und auftragsnachbearbeitenden Tätigkeiten werden nicht innerhalb des Arbeitsplans eines Produkts überwacht. Bei der Auftragsvorbereitung handelt es sich um Tätigkeiten der Auftragsgenerierung mit Kundenrücksprache, um Tätigkeiten der Beschaffung und Tätigkeiten der Terminierung. Diese Tätigkeiten lassen sich in einem Auftragscenter zusammenfassen und in einem strukturierten Workflow abwickeln (siehe Abbildung 3). Der langjährige Einsatz der RIW-Methode (Rationalisierung indirekter Wertschöpfung) zeigte, dass man in der Produktionsvorbereitung als indirektem Wertschöpfungsprozess mehr als 30 Prozent der Kosten einsparen kann. Effekte von Lean Manufacturing mit MES und konventionellen Methoden • Standardisierung von Arbeitsschritten und Abläufen (Arbeitsplan in MES) Grundlagen für die Überwachung der eingesetzten Maschinen/Anlagen (Total Productive Maintenance als Teil von MES) • Einfache, zuverlässige Automation als Alternative zu teurer und komplizierter Technologie (Konventionelle Methode) • Rüstzeitreduzierung (APS als Teil von MES) • Synchronisierung von Prozessketten durch „Pull”/„Push“-Algorithmen (APS als Teil von MES) • Just-in-Time-Logistik (ausgelöst durch APS) • Produktionsglättung (Heijunka als Teil von APS) • Fehlervermeidung durch einfache Mechanismen („Poka Yoke“, konventionelle Methode) • Automatisches Stoppen des Ablaufs bei Fehlern/ Abweichungen („Jidoka“/„Intelligente Auto mation“ durch Sperralgorithmen in MES) • Konsequente Einhaltung von Qualitätsspezifikationen (DMAIC-Methode, Teil eines qualifizierten MES) • Visualisierung der Prozessergebnisse (Teil eines Realtime MES) so ist die Realisierung von LM in großen Teilen nur mit einem qualifizierten MES möglich, auch wenn man die konventionellen Methoden nicht vergessen sollte, zum Beispiel die Arbeitsplatzgestaltung (5S), Kaizen-Meetings oder den Einsatz der DMAIC-Methodik. Mit dem LM-Konzept wird hingegen eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus-Prozesses verfolgt. Deshalb ist es notwendig, die organisatorischen Maßnahmen und Personalausbildungsprogramme mit den Werkzeugen von MES zu kombinieren, um die entsprechenden Effekte hinsichtlich Effizienzsteigerung und Kostensenkung im Unternehmen zu verwirklichen. Darüber hinaus lässt sich MES als Simulator bei der Entwicklung schlanker Ablaufprozesse im Vorfeld einer Einführung einsetzen, weil sich die Wirkung von Maßnahmen schon frühzeitig zeigt. Eine umfassende Studie in den USA zu den Effekten von LM macht deutlich, dass es hier großes Einsparpotenzial gibt. Diese Ergebnisse werden sicherlich im Einzelfall bescheidener ausfallen, sind Verluste in der Produktion aber dennoch elementar. Deshalb verDas eigentliche Lean Manufacturing wundert es, dass die Methoden von LM beruht auf der Betrachtung des direk- bei einem Großteil der Produktionsunten Wertschöpfungsprozesses. Es geht ternehmen noch nicht zum Einsatz komum die acht Verlustquellen des Toyota- men. Mehr Informationen zum Thema Produktionssystems (siehe Kasten). Um finden Sie unter www.mes-consult.de im rt diese Verlustquellen zu vermeiden, wur- Bereich „Management Briefe“. den grundlegende Prinzipien, Konzepte und Methoden entwickelt (siehe Kas- Dipl.-Volkswirt Klaus Thiel ist Berater bei MESten). Wenn wir diese Aspekte betrachten, Consult in Landshut. 4/2015 25 F E R N W A R T U N G M I T M 2 M Vernetzt über die „Cloud der Dinge“ Mit Blick auf die Digitalisierung agieren kleine und mittlere Unternehmen hierzulande eher noch zurückhaltend – obwohl die Investitionskosten für M2M-Systeme sinken und sich CRM- und ERP-Systeme anbinden lassen. Dürkopp Adler geht mit gutem Beispiel voran und ergänzt seinen Wartungsservice vor Ort mit einer M2M- Lösung. Auf diese Weise spart der Bielefelder Nähmaschinenspezialist nicht nur Zeit und Geld, sondern zeigt, wie der Einstieg in die vernetzte Industrie im Mittelstand gelingt. VON CONRAD RIEDESEL Passende M2M-SIM-Karte B E I M AU S FA L L von Industriemaschinen rückte früher meist der Kundendienst an. Hier bietet das Internet der Dinge heute eine kostengünstigere Alternative. Noch bevor Techniker die Reisekasse belasten, stellen sie aus der Ferne eine Diagnose und beheben so oftmals Fehler über eine M2M-Verbindung remote. Industrienähmaschinen von Dürkopp Adler sind überall auf der Welt im Einsatz. In den letzten Jahrzehnten ist der Anteil elektronischer Bauteile bei den Geräten stark gestiegen. Die Maschinen sind mit Hard- und Software ausgestattet, die auch in Computern vorhanden sind. Der zunehmende Softwareanteil macht die Anlagen aber anfällig für Konfigurations- und Programmierfehler. Allerdings erlaubt es die technologische Weiterentwicklung auch, Geräte aus der Ferne anzusprechen und Störungen zu beseitigen. Wo früher noch der Kunden- 26 4/2015 dienst anreisen musste, reicht heute die M2M-Verbindung. Zentrale Verwaltung und Steuerung Gemeinsam mit der Deutschen Telekom und den Software-Experten von Cumulocity hat Dürkopp Adler eine Lösung entwickelt, die den Fernzugriff auf die Steuerung der Nähmaschinen ermöglicht. Bevor der Service vor Ort ausrückt, begutachten Techniker aus Bielefeld über das Datennetz, ob sich der Fehler nicht auch remote beheben lässt. Die Maschinen von Dürkopp Adler sind dazu mit der von der Telekom betriebenen „Cloud der Dinge“ verbunden, einer cloudbasierten Plattform zur Verwaltung und Steuerung von vernetzten Geräten. Für die Maschinen vor Ort stellt die Telekom Hardwarekomponenten und SIM-Karten zur Verfügung samt M2M-Datentarifen. Als externes Gateway bieten sich je nach Anforderung unterschiedliche Varianten an. Bei Dürkopp Adler kommt das Mobilfunkmodem NTC-6200 von Netcomm Wireless zum Einsatz. Das NTC-6200 lässt sich via Ethernet entweder direkt mit einer Nähmaschine verbinden oder auch zentral installieren, um die Daten einer Anlageninsel über ein lokales Netzwerk einzusammeln. Eine M2M-SIM-Karte der Telekom sorgt im Funkmodem für Konnektivität zur Cloud – unabhängig vom Firmennetz vor Ort. Über ein Web-Portal registriert der Nähmaschinenspezialist selbst die mit dem Funkmodem vernetzten Maschinen in der Cloud-Plattform. Die Geräte senden dann Betriebsparameter via Mobilfunk an die Cloud der Dinge. Umgekehrt empfangen die Maschinen Kontrollbefehle. Die cloudbasierte Plattform selbst liegt auf hochsicheren Servern in Deutschland. Zum Schutz der Daten greifen die Anwender über eine SecureSockets-Layer(SSL)-Verbindung auf die Cloud zu. Die Zugriffsrechte bekommen die Techniker von Dürkopp Adler allerdings von ihren Kunden, die so volle Kontrolle über ihre Maschinen behalten. Konfigurationsprobleme beheben, Firmware-Updates einspielen Über das Web-Portal lässt sich der zeitliche Verlauf von Statuswerten oder Umgebungsparametern abrufen und auch in Diagrammen aufbereiten und auswerten. Auf Kundenwunsch können die Techniker von Dürkopp Adler aus der Zentrale in Bielefeld den Betriebszustand der Anlagen überwachen, konfigurationsbedingte Probleme beheben oder F E R N WA R T U N G M I T M 2 M Das Mobilfunkmodem NTC 6200 von Netcomm Wireless sorgt für die Verbindung zur Cloud der Dinge. Bilder: Deutsche Telekom/Christian Wyrwa Firmware-Updates in Produktionspausen einspielen. Das reduziert Ausfallszeiten und spart Kosten. Mit dem System erfüllt der Nähmaschinenhersteller darüber hinaus auch den Wunsch seiner Kunden nach einer besseren Wartungsplanung. Denn der Austausch von mechanischen Verschleißteilen liegt oftmals in der Hand der Betriebe selbst. Erreicht ein Gerät eine bestimmte Laufzeit, informiert es automatisch den Anwender. Auf diese Weise sind die Kunden in der Lage, Wartungsarbeiten im Hinblick auf Produktionsauslastung und Stillstandszeiten optimal zu planen. Die Alarmfunktion kommt auch dem technischen Service in der Bielefelder Zentrale zugute: So informiert das System sofort, wenn eine Maschine von ihren Betriebsparametern abweicht. Das erlaubt ein direktes Eingreifen und verkürzt Reaktionszeiten. Grundlage für die Funktion sind vorab definierte Sollwerte für einzelne Betriebsparameter und damit verknüpfte Events in der Cloud der Dinge. API-Integration in IT-Umgebung Über APIs lässt sich die Cloud der Dinge zudem in die IT-Umgebung des Anwenders integrieren. Auf diese Weise kann man die Betriebsparameter und Sensordaten vom Shop-Floor in die CRM- und ERP-Systeme im Office-Floor spielen und dort weiterverarbeiten. Das heißt, Kunden von Dürkopp Adler sind in der Lage, ihre Produktionsprozesse transparent abzubilden. Das erlaubt nicht nur eine digitale Verwaltung und Steuerung der Textilfertigung, sondern auch die Identifikation von Optimierungsmöglichkeiten in laufenden Prozessen. Das Beispiel zeigt, dass auch kleinen und mittleren Unternehmen der Einstieg in die vernetzte Industrie gelingen kann. Wegbereiter sind Angebote wie die Cloud der Dinge. Hier entwickeln Unternehmen ohne hohen Investitionsaufwand und in einem sicheren Rahmen ihre Lösungen und bringen sie zur Serienreife. Zudem ist es auch möglich, existierende Produktionsinfrastrukturen in die Plattform einzubinden. Maschinen aus dem Fertigungsbestand lassen sich im Regelfall einfach nachrüsten und über M2M vernetzen. Der Anteil elektronischer Bauteile bei Industrienähmaschinen von Dürkopp Adler hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Sinkende Preise, schlummerndes Geschäftspotenzial Die Investitionskosten für M2M-Lösungen sind in den vergangenen Jahren gesunken. Fortschritte in der Sensortechnik, preiswerte Module und günstige mobile Datenverbindungen machen den Einstieg heute attraktiver denn je. Die Kosten orientieren sich dabei meistens an der Anzahl der zu vernetzenden Geräte. In puncto „Digitalisierung“ und „Industrie 4.0“ geht Dürkopp Adler mit gutem Beispiel voran. Statt die digitale Transformation voranzutreiben, lässt sich die Mehrzahl der kleinen und mittleren Unternehmen laut den Ergebnissen der Studie „Digital Business Readiness“ von ihr treiben. Das IT-Beratungsunternehmen Crisp Research hatte in Kooperation mit Dimension Data eine Befragung unter Unternehmens- und IT-Entscheidern durchgeführt. Demnach hadern Mittelständler vor allem aus Sorge um die Datensicherheit, die Finanzierung und die zunehmende Technologieabhängigkeit mit der Digitalisierung. Umfragen des Marktforschungsunternehmens IDC und der DZ Bank aus dem Jahr 2014 belegen dies übereinstimmend. Entsprechend schleppend schreitet die Digitalisierung in Deutschland voran. Dürkopp Adler wartet seine Produkte aus der Ferne über eine M2M-Lösung der Telekom. ton Consulting hat untersucht, wie sich der Einsatz moderner IT-Technologien auf ihre wirtschaftliche Leistungsfähigkeit auswirkt. Das Ergebnis: Deutsche Mittelständler könnten nach Berechnungen des Beratungshauses 150 Millionen US-Dollar zusätzlich erwirtschaften und 670.000 Arbeitsplätze schaffen. Einzige Voraussetzung: Sie müssten Technologien wie M2M in gleichem Maße einsetzen, um ihr Geschäft voranzutreiben wie die technologisch führenden Wettbewerber. rt Conrad Riedesel ist Leiter Commercial M anagement M2M bei der Telekom Deutschland. Digitalisierung rechnet sich Experten zufolge zahlt sich die Vernetzung von Maschinen aber auch für kleinere und mittlere Unternehmen aus. Eine einfache Überlegung macht die Hebelwirkung deutlich: 99 Prozent aller Unternehmen in Deutschland sind kleine und mittlere. Bos- 4/2015 27 CLOUD-LÖSUNGEN IN DER FER TIGUNG MES-Public-Cloud für KMU Maschinen im Internet: Irgendwie ungewohnt – es klingt nach Forschung oder Zukunftsvision. Ein Leuchtturmprojekt zeigt, was heute schon praktisch möglich ist. VON ULRIKE PETER Fertigungswolke: Elektronikhersteller MID-Tronic, MES-Anbieter iTAC und SMD-Anlagenlieferant setzen gemeinsam Public-Cloud-Projekt um. Bild: iTAC C LO U D F O R I N D U S T R Y: In Wiesau sprechen Maschinen über das Internet miteinander. Die Linie hat ihren Betrieb mit Public-Cloud-Anbindung Ende Februar 2015 dauerhaft aufgenommen und die Praxis hält laut den Beteiligten, was die Labortests versprochen haben. In der Elektronikfertigung von MID-Tronic steht die weltweit erste SMT-Linie, die über bidirektionale Anlagenschnittstellen mit einer Public-Cloud-Infrastruktur kommuniziert und gesteuert wird. MID-Tronic, iTAC und ASM haben damit ein Industrie-4.0-Anwendungsszenario realisiert, das bis dato im MES-Umfeld einzigartig ist. Gefertigt wird hierbei eine neue Sensorapplikation für eine automobile Vierfach-Gangstellereinheit. Die Einhaltung strengster Traceability-Vorgaben wie der 28 4/2015 VW-Norm VW 80131 ist dabei unabdingbar. Zielsetzung der Cloudlösung ist die Fertigung von bis zu 1,3 Millionen Elektronik-Baugruppen pro Jahr mit Hilfe dieser IT-Umgebung. Traceability und Sicherheit in der Cloud Wegen des hohen Produkthaftungsdrucks ist eine lückenlose Traceability inklusive Prozessverriegelung zwingend erforderlich. Die Cloud-IT-Infrastruktur zur Abbildung der Industrie-4.0-Anwendungsszenarien kommt von dem MESHersteller iTAC. Die technologische Basis für die Rückverfolgbarkeit bildet die iTAC.MES.Suite Release 8.00. Bei der Entwicklung dieser Version standen die Herausforderungen der Industrie 4.0 wie M2M und Big Data im Vordergrund. Die Infrastruktur basiert auf der Java-Technologieplattform, die auch für eine werkübergreifende horizontale Integration im Kontext der Industrie 4.0 geeignet ist und zudem höchste Sicherheit gewährleistet. Neben der Umsetzung der Cloud- Infrastruktur inklusive der Sicherheitskriterien galt das Augenmerk auch den bidirektionalen Schnittstellen zu den SMT-Maschinen aus dem Hause ASM Assembly Systems. ASM nimmt mit der Schnittstelle Siplace OIB (Operations Information Broker) eine Vorreiterstellung unter den SMT-Anlagenbauern in diesem Bereich ein. „Im Vorfeld wurde von Experten angezweifelt, dass eine synchrone Anlagenkommunikation über Internetstrecken wegen zu hoher Latenzzeiten möglich ist, aber mit diesem Projekt konnten wir beweisen, dass dies in der Praxis mit Unterstützung unserer hauseigenen Middleware-Technologie realisierbar ist“, erklärt Dieter Meuser, CTO bei iTAC Software. „Zudem gehen wir mit Blick auf die Sicherheitsaspekte einen möglichst risikofreien Weg. Die Daten stehen nur im Zugriff unseres Unternehmens in einer Hybrid Cloud eines regionalen Rechenzentrumsbetreibers in Koblenz. Wir betreiben die Infrastruktur dort selbst und nur Mitarbeiter von iTAC sowie von MIDTronic können auf die Daten zugreifen“, ergänzt Meuser. Fazit Mit dem beschriebenen MES-CloudProjekt hat MID-Tronic einen wichtigen Schritt in das Industrie-4.0-Zeitalter unternommen. Perspektivisch eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten und Handlungsspielräume zur Steuerung von Maschinen sowie für die gesamte jbi SMT-Fertigung. D I G I TA L M A N U FA C T U R I N G M A R K E T P L A C E COSMO CONSULT AG Schöneberger Str. 15 10963 Berlin Tel.: 030 343815-0 Internet: www.cosmoconsult.com E-Mail: [email protected] 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 ManagementSystem Microsoft Dynamics CRM, dem Dokumentenmanagement- und Portalsystem Microsoft Office SharePoint sowie dem BI-System, die sich nahtlos in die Systemwelt des ERP-Systems einfügen. Standorte: Berlin | Dresden | Hamburg | München | Münster | Nürnberg | Stuttgart | Würzburg | Frankreich | Schweden | Spanien GFOS Gesellschaft für Organisationsberatung und Softwareentwicklung mbH 45141 Essen Tel.: 02 01 / 6 13 00-0 Fax: 02 01 / 61 93 17 Internet: www.gfos.com eMail: [email protected] Mit 27 Jahren Erfahrung im Fertigungsumfeld zählt die GFOS zu den führenden Anbietern von Manufacturing Execution Systemen, kurz MES. Mit unser qualitativ hochwertigen Software und einem umfangreichen Dienstleistungsangebot bieten wir innovative Lösungen für Ihr Fertigungsunternehmen. Damit Sie genau die Lösung erhalten, die Sie für Ihr Unternehmen benötigen, erlaubt der modulare Aufbau der Softwarefamilie gfos den bedarfsorientierten Einsatz einzelner Lösungskomponenten. Unsere Produktfamilie: gfos.MES – Mehr Produktivität durch erhöhte Transparenz, gfos.Workforce – Personalbedarf auf den Punkt gebracht, gfos.Security – Zutritt gezielt steuern gbo datacomp GmbH Schertlinstraße 12a 86159 Augsburg Fon: +49 (0) 821 - 59 70 10 Fax: +49 (0) 821 - 58 17 93 www.gbo-datacomp.de [email protected] Die gbo datacomp GmbH bietet als Full-Service-Dienstleister ganzheitliche Lösungen im Bereich Fertigungsmanagementsysteme (MES) an. Der Augsburger Lösungsanbieter mit Standorten in Rimbach, Heilbronn, Gütersloh, Hannover, Hamburg und Berlin kann dabei auf eine 30-jährige Erfahrung zurückgreifen. Basierend auf der modularen MES-Lösung bisoft MES umfasst das Leistungsangebot der gbo datacomp alle Hard- und Software-Produkte zur Erfassung, Verarbeitung und Auswertung von Produktionsdaten. gbo datacomp entwickelt nicht nur MES-Systeme, sondern steht seinen Kunden auch beratend zur Seite, wenn es um die Einführung, Anlagenintegration und praktische Durchführung geht. 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 mehr als 260 Mitarbeiter an elf Standorten in Deutschland, Schweiz, Frankreich, Singapur, China und USA. Als TOP100Unternehmen gehört MPDV zu den innovativsten Mittelständlern Deutschlands. Über 880 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. Sill Optics GmbH & Co. KG Johann-Höllfritsch-Straße. 13 90530 Wendelstein Tel: +49 (0)9129 9023 0 Fax: +49 (0)9129 902323 E-Mail:[email protected] Internet: www.silloptics.de ifm datalink gmbh Friedrichstr. 1 45128 Essen Tel: 0201/ 2422-0 Fax: 0201/ 2422-1700 www.ifm-datalink.com [email protected] Moderne Linsenfertigung seit 120 Jahren Sill Optics ist ein mittelständisches Unternehmen, das sich auf die Herstellung optischer Komponenten in höchster Qualität spezialisiert hat. Seit der Firmengründung von Julius Ernst Sill im Jahre 1894 in Nürnberg, wurde ein umfangreiches Fertigungswissen, sowie herausragende Produktionsflexibilität aufgebaut. Das Produktionsspektum umfasst eine breite Palette von der Herstellung von Objektiven bis hin zu kompletten Systemen für folgende Bereiche: Lasertechnik, Bildverarbeitung, Messtechnik, Beleuchtung, Photonik und Medizintechnik. Wir beliefern unsere Kunden von der Ausarbeitung der Spezifikation bis hin zum Serienprodukt. ISGUS GmbH Oberdorfstraße 18-22 78054 Villingen-Schwenningen Tel: +49 7720 393-0 Fax: +49 7720 393-184 www.isgus.de [email protected] ISGUS bietet modernste Komplettlösungen für webbasierte Zeiterfassung, Zutrittskontrolle, Betriebs-/ Maschinendatenerfassung, MES, Personaleinsatzplanung & Dienstplangestaltung - jetzt auch als Software as a Service. Das umfassende Angebot von ISGUS Terminals, Zutrittslesern & Zutrittskontrollzentralen rundet das Portfolio ab. Die ISGUS Unternehmensgruppe ist mit der Softwarelösung ZEUS® Ihr kompetenter Partner für Consulting, Projektierung & Service. “Industrie 4.0” - ifm LINERECORDER für “Smart Factory” Vom Sensor bis ins ERP Konnektivität Software zur Prozessoptimierung Hardware Beratung und Umsetzung ifm bietet alles aus einer Hand! Industrie Informatik GmbH & Co. KG Großherzog-Leopold-Platz 1/1 79359 Riegel am Kaiserstuhl Tel.: +49 7642 92409-0 Fax: +49 7642 92409-29 E-Mail: [email protected] Industrie Informatik – Ihr Partner in Sachen Fertigungsoptimierung Seit mehr als 20 Jahren unterstützen wir mit unserer MES-Software cronetwork, produzierende Unternehmen bei der Optimierung ihrer Fertigungsabläufe. Wir schaffen die Basis für eine effiziente Produktion. Sie erhalten Transparenz, planen realistisch, sparen Ressourcen, agieren flexibler, reduzieren Bestände und senken Risiken und Kosten. Industrie Informatik ist an drei Standorten weltweit vertreten (Deutschland, Österreich, China) und hat mehr als 400 Installationen bei namhaften Unternehmen aller Branchen umgesetzt. Über 60 engagierte Mitarbeiter betreuen in engem, direktem Kontakt Kunden in mehr als 20 Ländern weltweit. 4/2015 29 G A S T K O M M E N TA R MES – Fluch oder Segen?! I S T D I E N E U geschaffene Datentransparenz durch die Einführung eines MESSystems nun Fluch oder Segen für die Produktionsmitarbeiter? Um diese Frage zu beantworten, ist es nötig, die Zielkonflikte zu beleuchten und sich mit der Psychologie der Beteiligten bei der der Einführung von IT-Lösungen zur Produktionsoptimierung auseinanderzusetzen. Unternehmen, die in MES-Lösungen investieren, zielen üblicherweise auf einen raschen Return on Investment (ROI). In diesem Zusammenhang stellt sich häufig die Frage, ob die angestrebte Gewinnmaximierung nicht vor allem auf Kosten der Mitarbeiter geht. Die Erfahrungen aus zahlreichen umgesetzten Projekten zeigen eindeutig, dass produktionsoptimierende Lösungen eine Entlastung und spürbaren Mehrwert für Mitarbeiter bewirken. Dies liegt vor allem an der Erfassung von Ursachen und den daraus resultierenden Wirkungen. Einerseits kann der Produktionsmitarbeiter seine Arbeitsweise mit diesen Erkenntnissen optimieren und anpassen und andererseits kann er mit fundierten, qualitativ hochwertigen Daten ungerechtfertigte Schuldzuweisungen widerlegen. Logische Folge daraus sind nachhaltig bessere Ergebnisse und eine deutlich höhere Mitarbeiterzufriedenheit. Ein MES hilft zudem bei der Beantwortung von Fragen wie: ‚Wo stehen die schadhaften Gebinde? Wie lange ist das Produkt schon unterwegs? Wo finde ich das richtige Rohmaterial, um den Auftrag auszuführen?’ Auch das führt zu einer merklichen Arbeitserleichterung und damit zur Leistungssteigerung in der Produktion. IT und Mitarbeiter in einem Team Ganz generell: Der Mitarbeiter wird durch den Einsatz von IT-Systemen auch in Zukunft nicht ersetzt, lediglich sein Einsatzgebiet und Aufgabenbereich verändert sich. Lösungen wie cronetwork (das MES von Industrie Informatik) beeinflussen diese Entwicklung positiv mit. Individuell organisierbare, aufgabenorientierte Anwendungen und Nutzeroberflächen sollen den Mitarbeiter gezielt bei seinen Aufgaben in der Produktion unterstützen. Das Interface Design liefert trotz steigender Funktionalität eine erleichterte Bedienbarkeit. Immer mehr Daten lassen sich erfassen und selektiv und übersichtlich darstellen. Vereinfacht gesagt können heute die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung gestellt werden. Und das mit dem Ziel, den Produktionsmitarbeiter anhand vorrangig automatisiert erfasster Daten bei Dipl.-Ing. (FH) Eckhard Winter ist Geschäftsführer des MES-Anbieters Industrie Informatik. 30 4/2015 der Erfüllung seiner multifunktionalen Aufgaben zu entlasten und ihm gleichzeitig mit der Auswertung und Bereitstellung von relevanten Daten einen wahren Mehrwert zur Verfügung zu stellen. Ressentiments gegen Transparenz Die kritische Reflexion der steigenden Transparenz ist in vielen Projekten spürbar, denn mit MES ist ein Kaschieren von Schwächen nicht mehr möglich. Wie stark diese Reflexion ausfällt, hängt auch von der Branche ab: Automobilzulieferer gehen beispielsweise sehr selbstkritisch damit um, da sie von ihren Abnehmern regelmäßig und im Detail auf den Prüfstand gestellt werden. Im Anlagenbau ist die Situation eine andere. Ein Umdenken ist in dem Fall notwendig, wenn das Aufzeigen von Verbesserungspotenzialen nicht stets positiv besetzt ist. Produzierende Unternehmen müssen hier oft noch ein Bewusstsein dafür entwickeln, dass mit Hilfe eines richtig eingesetzten MES aus Potenzialen tatsächliche Mehrwerte sowohl für das Unternehmen als auch für die Mitarbeiter entstehen können. Big Brother MES? Die Frage, ob MES Überwachungssysteme sind, wird speziell in der Diskussion mit Betriebsräten immer wieder thematisiert. Da sie jedoch vielmehr eine Grundlage zur Versachlichung des Produktionsgeschehens darstellen, werden sie in der Regel auch von den Betriebsräten der Kunden akzeptiert und deren Einführung unterstützt. Entscheidend ist, dass Organe wie der Betriebsrat umfassend informiert und schon in frühen Einführungsphasen in Softwareprojekte eingebunden werden. Werden all diese Erkenntnisse genutzt, und die Prozesse damit verbessert, wird sich das in der Qualität der eigenen Produktion, einer Senkung der Kosten und einem verringerten Administrationsaufwand niederschlagen und zwar Hand in Hand mit zufriedenen Mitarbeitern. j b i VORSCHAU AUF DIE AUSGABE 5/2015 – ERSCHEINT AM 1. OK TOBER 2015 Impressum Im nächsten Heft 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: Matt Bailey, Dr. Jürgen Kletti, Evelyn Konrad, Florian Lenzmeier, Michael Naumann, Ulrike Peter, Conrad Riedesel, Eduard Rüsing, Klaus Thiel, Markus Wiedemann So erreichen Sie die Anzeigenabteilung: Anzeigenverkaufsleitung: Martina Summer (0 81 06 / 30 61 64, [email protected]) Mediaberatung: Jana Maier (0 81 06 / 350-241, [email protected]) Anzeigendisposition: Chris Kerler (-220; [email protected]) So erreichen Sie den Abonnentenservice: Güll GmbH, Aboservice DIGITAL MANUFACTURING, 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: Helga Wrobel, ([email protected]), Tel.: 0 81 06 / 350-132, Sabine Immerfall, ([email protected]), Tel.: 0 81 06 / 350-131, Vertrieb Fax: 0 81 06 / 350-190 Layout und Titelgestaltung: Saskia Kölliker Grafik, München Druck: PHOENIX PRINT GmbH, Würzburg Bildnachweis/Fotos: falls nicht gekennzeichnet: Werkfotos, PhotoDisc, aboutpixel.de, fotolia.de Titelbild: Siemens AG Produktion/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: 6,50 Euro in D, A, CH und 8,70 Euro in den weiteren EU-Ländern inkl. 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Unter dieses Verbot fallen insbesondere der Nachdruck, die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf CDROM 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. ERP-Lösungen für den Maschinenund Anlagenbau In der Fabrik der Zukunft sollen Werkstoffe selbständig mit Maschinen kommunizieren, Maschinen wiederum werden untereinander in ständigem Austausch stehen. Bei diesen Szenarien denkt man nicht gleich an Enterprise-Resource- Planning-Systeme. Doch ERP-Anbieter positionieren sich in diesem Umfeld. Wie sich Unternehmenssoftware verändern muss und welche Antworten die ERP-Anbieter auf die Herausforderungen in der Fabrik der Zukunft haben, zeigen wir in unserer nächsten Ausgabe. Bild: oxaion Effizienter produzieren mit MES-Lösungen Durch Industrie 4.0 wird das Manufacturing- Execution-System zum Assistenzsystem für den Mitarbeiter. Im System hinterlegte Regeln ermöglichen es, gezielt Informationen an die richtigen Personen und Verantwortlichen automatisch zu übermitteln. So können Entscheidungsprozesse stark beschleunigt werden. Durch Industrie 4.0 erfolgt damit der Übergang von einem Steuerungshin zu einem Regelungssystem. Beispielsweise können für Produktionsparameter wie Rüstzeiten automatisch verbesserte Planwerte vorgeschlagen werden, falls diese nicht mehr die notwendige Genauigkeit aufweisen. Bild: MPDV Mikrolab Schweiß-, Fertigungs- und Montageroboter Roboter sind heute allgegenwärtig und aus der modernen Automatisierungstechnik nicht mehr wegzudenken. In Zukunft wird sich ihre Präsenz noch verstärken. Laut einer aktuellen Studie der Boston Consulting Group werden sie wahrscheinlich den nächsten Produktivitätssprung in der Industrie herbeiführen. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Roboter „souverän“ mit immer komplexeren Aufgabenstellungen in der Fertigung zurechtkommen. Außerdem sollten sie sich möglichst einfach und schnell programmieren lassen. Dann sind auch sich rasch verändernde Produktionsbedingungen und -abläufe kein Problem für die „intelligenten Automaten“. Bild: KUKA Weitere Themen: • Vorschau auf die Productronica und IT2Industry •M ontage- und Handhabungssysteme • I ndustrie 4.0 und der Mittelstand Aus aktuellem Anlass sind Themenänderungen möglich. 4/2015 31 Bild: fotolia.com 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 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
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