Das französische Unternehmen Schneider Electric SE aus Rueil-Malmaison produziert Anlagen für die Ausstattung von Mittel- und Niederspannungsnetzen zur Energieverteilung. Die Niederlassung im elsässischen Sarre-Union fertigt hierfür komplette Schaltschränke. Aufgrund der hohen Fertigungstiefe sind zahlreiche Arbeitsgänge notwendig: Zunächst werden Blechteile ausgeschnitten/gestanzt und mit Bohrungen oder Öffnungen versehen. Anschließend werden die Blechteile gebogen und so geformt, dass sie die Verkleidung für die Schränke bilden. Später eingebrachte Bolzen stabilisieren die Verbindungen. Weitere Schritte umfassen die Abdichtung mit Schaum sowie das Einbringen weiterer Kabelöffnungen, bevor die Schaltschränke mit elektronischen Bauteilen bestückt werden.
Aufgrund des hohen Automatisierungsgrades verfügt der Betrieb für jeden Arbeitsgang über eine eigene Spezialanlage oder Maschine. Zum Erfassen aller Daten in der Produktion von z. B. Rüstzeiten, aktuellen Maschinenlaufzeiten, Arbeitsbeginn und -ende, Produktivzeiten, Störzeiten etc. setzt Schneider Electric in Sarre-Union die MDE- und BDE-Software des MES-Spezialisten Proxia Software AG ein. Die so erhobenen Maschinen- und Betriebsdaten geben den Verantwortlichen einen vollständigen, lückenlosen und vor allem auch neutralen Einblick über die Vorgänge in der Produktion – in Echtzeit.
Problem: ungenaue Daten
Fertigungsleiter Valentin Hoffmann stand vor der Herausforderung, die Produktion effizienter zu gestalten. Um festzustellen, was Mensch und Maschinen leisten, dokumentierten die Angestellten zunächst Verschleiße, Arbeitsunterbrechungen oder ähnliche Probleme per Hand mittels Excel-Tabellen (.xls). Allerdings spiegelten die erhobenen Daten die wirkliche Ist-Situation in der Fertigung nicht exakt wider. Zwar kamen zur Erfassung rudimentärer Maschinendaten bereits elektronische einfache Maschinenterminals von Kienzle zum Einsatz. Doch auch diese lieferten zusammen mit der Excel-Tabelle nicht die gewünschten Informationen. Hinzu kam, dass die Mitarbeiter teilweise drei verschiedene Systeme nutzen mussten, um die Informationen aus der Fertigung in eine digitale Form zu bringen. „Die Daten stimmten einfach nicht. Darum haben wir ein modernes Software-System evaluiert, das uns exakte, vollständige und lückenlose Maschinen- und Betriebsdaten in Echtzeit erfasst.“
Ziel: Prozesskette digitalisieren
Konsolidierung, Automatisierung und Eliminieren der Fehlerquote: Unter diesen Aspekten erfolgte 2015 die erfolgreiche Implementierung der Maschinendatenerfassung von Proxia. Zunächst wurden fünf Maschinen (MDE) im Testbetrieb an das Manufacturing Execution System (MES) angeschlossen. Über eine SPS wurden diese Maschinen an die Erfassungsterminals von Proxia angebunden. Nach der Optimierung und Anpassung wurde das System schließlich auf alle relevanten Maschinen und Anlagen ausgerollt.
Ein Kundenauftrag wird zunächst mit den wichtigsten Informationen im ERP-System SAP angelegt und terminiert: Artikel, Auftragsdaten, Artikeldaten, Lieferfristen mit Enddatum sowie die Arbeitsfolgen. Diese Daten werden anschließend in das MDE/BDE-System von Proxia überspielt. Die Terminals in der Produktion visualisieren die Aufträge und Arbeitsfolgen. Die Rückmeldung über alle relevanten Fertigungsdaten und -zeiten, etwa die produzierten Stückzahlen, erfolgt online im MES von Proxia. Daraus errechnet das System z. B. die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und weitere Kennzahlen, um die aktuelle Produktivität im Werk zu ermitteln.
>>MES statt .xls war der Schlüssel zum Produktivitätserfolg<<
Nachdem sich die automatisierte Proxia-Maschinendatenerfassung bewährt hatte, entschlossen sich Valentin Hoffmann und sein Team, das MES zu erweitern: Zur MDE sollte nun auch eine BDE für die manuelle Eingabe von Betriebsdaten kommen. Ziel war es, die Prozesskette als Ganzes zu verbessern und die Basis für Industrie 4.0 zu schaffen. Dazu implementierte Schneider Electric neben MDE und BDE auch das Proxia MES-Monitoring sowie das Auswertungs- und Kennzahlen-Cockpit, um die erfassten Daten entsprechend zu verwerten: Dazu gehören beispielsweise Reports über Auslastung, Effektivität, Störgründe sowie eine Zeitstrahl-Darstellung der Haupt- und Nebenzeiten.
Komplexität beherrschen
Die Mitarbeiter im Schneider-Werk fertigen am selben Tag wechselnd große, mittlere sowie kleine Produkte. Für die Bearbeitung benötigen Anlagen und Personal unterschiedlich lange. Die Herausforderung besteht nun darin, die Arbeitsschritte so zu koordinieren, dass sie optimal ineinandergreifen. Eine werkstattorientierte Feinplanung wäre hier durchaus sinnvoll, weiß Hoffmann: „Ich denke, dass wir mit der Proxia Feinplanung zukünftig unsere komplexe Fertigung noch besser abbilden können. Mit dem Leitstand ließen sich unsere Ressourcen an Mensch, Maschinen und Material noch genauer planen sowie verschiedene Fertigungsszenarien im Vorfeld simulieren. Auf plötzliche Terminverschiebungen oder Materialengpässe bei Zulieferern könnten wir dann flexibler reagieren.“
Schneider Electric entschied sich u. a. für Proxia wegen der guten Kompatibilität zu SAP. Darüber hinaus wächst das MES aufgrund seiner Modularität mit den Anforderungen mit. Die MES-Software sorgt inzwischen für entscheidende Verbesserungen im Produktionsablauf: „Die Zeit, in der die Anlagen produktiv arbeiten, hat spürbar zugenommen. Zudem können wir die Gründe für unproduktive Zeiten schneller und sicherer identifizieren und somit auch beseitigen. So haben sich die Zeiten fürs Rüsten, für Wartung oder den Werkzeugwechsel seit der Implementierung deutlich verkürzt“, resümiert Fertigungsleiter Hoffmann.
„MES statt .xls – das war bei uns der Schlüssel zum Produktivitätserfolg. Mit Proxia bekommt man nicht nur eine leistungsfähige MES-Software, sondern auch exzellente Fachleute mit hoher Kompetenz rund um die Fertigung und SAP. Das war der Garant für eine zielgerichtete Umsetzung des Projekts. Und auch heute unterstützen uns Hotline sowie Projektleiter schnell und unkompliziert bei Fragen. Darum werden wir das System auch weiter ausbauen.“
