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MES-Herzschlag steigert Nutzungsgrad und Liefertreue

Lückenlose Planung und Erfassung des gesamten Wertschöpfungsprozesses in der Produktion
MES-Herzschlag steigert Nutzungsgrad und Liefertreue

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Durch lückenlose MES-Planung (Manufacturing Execution System) und MDE/BDE (Maschinendaten-/Betriebsdatenerfassung) des gesamten Wertschöpfungsprozesses hat die Gust. Alberts GmbH & Co. KG ihren Nutzungsgrad in der Produktion um 5 % gesteigert und eine um 6 % höhere Liefertreue erzielt.

Produkten von Gust. Alberts GmbH & Co. KG (GAH) ist vermutlich jeder schon einmal begegnet, denn sie sind in den Regalen nahezu jedes Baumarkts und Fachhandels zu finden. Auch das Business-to-Business-Segment „Industrie“ wird mit innovativen Produkten und Dienstleitungen rund um Metall bedient. In Deutschland, Europa und der Welt hat sich der Familienbetrieb mittlerweile in der fünften Generation zum stetig expandierenden Systemanbieter entwickelt. Rund 110 Millionen Euro Umsatz wurden im letzten Geschäftsjahr erzielt. Was 1852 als Riegelschmiede im Herzen des Sauerlandes begann, umfasst heute ein Sortiment von mehr als 7000 Artikeln, das von über 8000 Handelspartnern weltweit vertrieben wird.

Die erste Berührung mit der Software-Lösungssuite des Ebersberger MES-Spezialisten Proxia kam am GAH-Standort Herscheid durch die Einführung der computergestützten Maschinendatenerfassung (MDE) zustande. Christian Anheier, Assistent der Betriebsleitung und Leiter der Konstruktion und Zeitwirtschaft von GAH, blickt zurück: „Wir wollten die Maschinenstunden vollständig, digital und korrekt erfassen, um die Prämienabrechnung zu vereinfachen.“ Bei GAH hat sich ein vierstufiges Bonussystem für die Mitarbeitermotivation als wirkungsvoller Stimulus über die Jahre hinweg etabliert, allerdings verlangt dies eine lückenlose Datenerfassung, will man Diskussionen darum vermeiden. Hierzu kann Proxia MDE seine Stärken ausspielen, denn es ermittelt vollautomatisch und fehlerfrei den elektronischen „Fingerabdruck“ einer Maschine. Während der Maschinenbediener wie gewohnt seiner Arbeit nachgeht, läuft die Proxia MDE unbemerkt im Hintergrund, Fehleingaben oder das Vergessen manueller Bemeldungen werden so ausgeschlossen.

OPC-UA in vorhandenes Konzept integriert

Neue Maschinen und Anlagen sollen per OPC-UA angeschlossen werden, da Proxia hier sehr gute Erfahrungen gesammelt hat; daran möchte nun auch GAH partizipieren. Die neue MDE-Kommunikationsstrategie OPC-UA integriert sich in das vorhandene digitale MDE-Hardwarekonzept von Proxia mit der Möglichkeit Maschinensignale digital abzugreifen. „Durch Und/Oder-Verknüpfungen kann gerade bei Maschinen mit wenig Intelligenz sehr viel mehr an Informationen herausgeholt werden. So gewähren wir auch in ältere Maschinen tiefe Einblicke in Echtzeit“, kommentiert Jürgen Döring, Vertriebsleiter West von Proxia, diese technische Besonderheit der MES-Lösung.

Der nächste Schritt der MES-Implementierung war, die Prämienabrechnung vollständig zu automatisieren. Dies ist freilich nur möglich, wenn auch die Montage- bzw. die Handarbeitsplätze angebunden werden, was das Proxia-Modul BDE auf den Plan ruft. Diese moderne Art der Betriebsdatenerfassung erfasst den Ist-Zustand in der Fertigung oder Montage direkt am Entstehungsort – manuell, halb- oder wie bei GAH in Kombination mit Proxia MDE vollautomatisch.

Konsolidierung, Automatisierung und Eliminierung der Fehlerquote – unter diesen Aspekten wurde 2015 die Maschinendatenerfassung von Proxia erfolgreich eingeführt. Zunächst wurden fünf Maschinen (MDE) im Testbetrieb an das MES-System angeschlossen. Über eine SPS wurden diese Maschinen an die Erfassungsterminals von Proxia angebunden. Nach Optimierung und Anpassung wurde das System 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 überspielt. An den Terminals in der Produktion werden Aufträge und Arbeitsfolgen visualisiert. Die Rückmeldung über alle relevanten Fertigungsdaten und -zeiten wie z. B. über die produzierten Stückzahlen erfolgt online im MES. Daraus errechnet das System z. B. die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und weitere Kennzahlen, um die aktuelle Produktivität im Werk zu ermitteln.

Nachdem sich die automatisierte MDE bewährt hatte, sollte nun auch eine BDE für die manuelle Eingabe von Betriebsdaten hinzukommen. 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.

Insgesamt sind bei GAH aktuell 23 Maschinen (MDE) und 40 Handarbeitsplätze (BDE) angebunden. „Es gibt keinen Mitarbeiter mehr, der unregistriert das System durchläuft. Proxia ist derart einfach zu bedienen, dass es wirklich von jedem immer und gerne genutzt wird. Selbst Leih- und Zeitarbeiter kommen auf Anhieb mit der Bedienung zurecht.“ Proxia MDE/BDE sorgt heute bei GAH für die lückenlose Erfassung des gesamten Wertschöpfungsprozesses in der Produktion. Von der Arbeitsgang-Anmeldung bis hin zur Abmeldung lassen sich die Schwachstellen durch Frühwarn-, Monitoring- und Reporting-Möglichkeiten erkennen und schnell geeignete Maßnahmen einleiten.

Leitstand bringt Licht ins Dunkel

Ein weiterer großer Vorteil liegt in der Vernetzung des BDE-Systems mit der Proxia-Leitstand-Software und dem ERP-System SAP. Der bidirektionale Datenaustausch ermöglicht zudem Nachkalkulationen eines erledigten Auftrags und die Werte aus der BDE führen zu realistischen Vorgabezeiten, was für die Ressourcenplanung künftiger Aufträge sehr wichtig ist. Auch als Grundlage für den KVP ist Proxia MDE/BDE ein wichtiger Bestandteil. Sie bildet die Basis für Auswertungen und Kennzahlenberechnungen und dient als „Datengeber“ für die Fertigungsplanung bei GAH.

Über die digitale Plantafel der Leistand-Software lassen sich auf einen Blick Maschinenbelegungen erkennen und leicht optimieren. Zugleich sieht der Planer die voraussichtlichen Liefertermine der Fertigungsaufträge und wird frühzeitig vor einem potenziellen Terminverzug gewarnt. „Aktuell planen wir 2934 Aufträge im System, mit insgesamt 5328 Arbeitsfolgen“, so Anheier.

Umfassende Transparenz im Shopfloor

Das für die Auftragsabwicklung maßgebliche IT-Backbone umfasst nun SAP ERP, Discover Software und Proxia MES. Die Lagerplanungssoftware Discovery informiert SAP, welche Fertigungsaufträge generiert werden sollen, weil ein Bestand im Lager eine bestimmte Menge unterschritten hat. SAP initiiert den Auftrag, das weitere Monitoring im Shopfloor erfolgt über die Feinplanung mit dem Leitstand. „Wir haben den Prozess IT-technisch komplett automatisiert, selbst die Auftragsinitiierung. Im Leitstand lässt sich unmittelbar ablesen, ob ein Auftrag sauber durchläuft oder ob es an der einen oder anderen Stelle hakt. Treten Probleme auf, können wir sofort den möglichen Ursachen nachgehen“, so Anheier.

Der im MES visualisierte Buchungszeitstrahl informiert über die frei konfigurierbaren Status wie Rüsten, Produktion, Störung oder Stillstand. Die erfassten Zustände werden auf unterschiedliche Konten gebucht. Per Parameter lassen sich die Konten „Personal“ und „Arbeitsgang“ aktivieren oder deaktivieren. „Es lassen sich große und kleine Konflikte entdecken und lösen“, meint Anheier, etwa zu lange Transportwege des Materials hin zur Maschine. Oder aber ein Lkw, der den Weg zu einer Maschine versperrt.

„Über alle Arbeitsstationen gemittelt haben wir eine Nutzungsgradsteigerung von rund 5 % erreicht, im ersten Schritt ein gutes Ergebnis“, sagt Anheier zufrieden, wobei – ganz zufrieden ist der Stratege freilich nie, denn einerseits gehe es darum, durchgängig die Akzeptanz der umfassenden Transparenz weiter zu erhöhen, und andererseits das strategische Ziel von 10 % Effizienzerhöhung nicht aus den Augen zu verlieren. Anheier: „Wir bemerken den Effekt von Proxia zum Beispiel daran, dass samstags selbst in der Hochsaison nicht mehr gearbeitet werden muss – bei gleicher Ausbringung wohlgemerkt!“

Ein weiterer wichtiger Punkt sei, so Döring, dass es darum gehe, von Entscheidungen aus dem Bauch heraus wegzukommen. Zunächst seien die Schwachstellen ja schwer zu fassen. Anheier nennt ein Beispiel dafür: „Bei einer Maschine wissen wir, dass deren Effizienz nur geringer werden kann. Die Frage ist, wie lange wir noch zusehen und wann wir die Maschine austauschen. Proxia hilft hier mit Zahlen, Daten und Fakten bei der Make-or-buy-Entscheidungsfindung!“ Natürlich zeigt der Leitstand auch heute noch rot eingefärbte Aufträge, aber das ist auch gut so, ist es doch ein Beleg für eine gute Auftragslage und die hohe Auslastung der Produktion. „Die Antwortzeiten des Proxia-Leitstands sind sehr kurz und die Prioritäten werden bei Veränderungen sofort neu berechnet“, sagt Anheier und weist darauf hin, dass dabei kein Disponent von außen eingreifen muss. Döring ergänzt: „Die wichtigsten Aufträge und Arbeitsfolgen, denen besondere Aufmerksamkeit zuteilwird, sind auf einen Blick erkennbar.“

Die Auswirkungen von Veränderungen werden sofort auf alle Aufträge im System übertragen. In Proxia MES kann auf Vorgangsebene nachverfolgt werden, warum die ursprüngliche Kalkulation nicht eingehalten wurde. Selbst wenn am Ende in der Fertigung alles gut ausging, lässt sich erkennen, an welchen Arbeitsgängen es zu Konflikten kam. „Entsprechende Auffälligkeiten werden im wöchentlichen Jour fixe mit den Schichtführern auf der Grundlage von Tatsachen diskutiert. So ist die komplette Prozessanalyse möglich, zum Beispiel in Hinsicht auf Stabilität – ist der Prozess nun stabil schlecht oder stabil gut?“, fasst Anheier zusammen.

Kapazitätsblocker für 6 % bessere Liefertermintreuen

Bei GAH werden rund 15 % der Aufträge nicht anonym auf Lager produziert, sondern kundenindividuell gefertigt, z. B. ein in den Abmaßen individuell angepasster Kundenauftrag. Derartige „Mass customization“- Aufträge kommen überwiegend übers Internet, z. B. über Online-Portale wie Amazon oder von Webseiten der Handelspartner. Anheier interpretiert: „Dieses kundenindividuelle Internetgeschäft mit seinem Delivery-Now-Anspruch ‚stört‘ unser 85 %-Normalgeschäft.“ Paradoxerweise ist hier Liefertreue oberstes Gebot, denn wenn hierbei nicht pünktlich geliefert wird, ist Schelte zu erwarten, etwa durch negative Bewertungen im Internet.

Um die dafür notwendigen Kapazitäten verlässlicher planen zu können, wurde ein weiteres Proxia-Softwaremodul installiert: Der „Kapazitätsblocker für das Online Geschäft“. Er sorgt dafür, dass für kundenindividuelle Terminaufträge in der Fertigung stets die notwendigen Ressourcen bereitgehalten werden, bei gleichzeitig maximaler Flexibilität im GAH-Tagesgeschäft. Diesen kritischen Erfolgsfaktor belegt Christian Anheier in Zahlen: „Mit dem Proxia-Modul konnten wir unsere Liefertermin-Treue für Internetaufträge um 6 % auf 93 % verbessern. Beim Standardgeschäft haben wir jetzt die 95 %-Marke erreicht, was bedeutet, dass wir in 95% der Fälle Produkte aus unserem Standardsortiment innerhalb von zwei Werktagen ausliefern.“

Und das Proxia-System wächst mit seinen Anforderungen: „Im nächsten Schritt geht es darum, die korrekten Liefertermine für die individualisierten Produkte an die GAH-Handelspartner weiterzureichen, sodass wie bei der Paketauslieferung eine Rückverfolgung mit einem Termin-Informationssystem für den Endkunden bereits bei der Fertigung möglich wird. Das Proxia MES sorgt heute bereits wie ein Schrittmacher für den richtigen ‚MES-Herzschlag‘ in unserer Produktion. Und an der optimalen ‚Frequenz‘, in der noch jede Menge Potenzial in unserem KVP steckt, arbeiten wir gemeinsam mit Proxia permanent.“ resümiert Anheier.

Proxia Software GmbH
www.proxia.com

Proxia Software AG
Anzinger Strasse 5
D-85560 Ebersberg
Telefon: +49 (0) 80 92 23 23 0
E-Mail: info@proxia.com
Internet: www.proxia.com


Das GAH-Produktspektrum umfasst unter anderem Eisenwaren, Zauntechnik, Profile und Bleche. Bild: Proxia

Problemlöser für Heimwerker und Profis

Das Produktspektrum der Gust. Alberts GmbH & Co. KG (GAH) umfasst unter anderem Eisenwaren, Zauntechnik, Profile und Bleche. In der Hauptsache ist es ein Sortiment, das beim Renovieren, Instandhalten oder Bauen rund um Haus und Garten hervorragende Dienste leistet und Heimwerker und Profis wie auch Industriekunden bedient. Die skalierbare Proxia MES-Lösung mit Maschinen- und Betriebsdatenerfassung sowie Leitstandsoftware erlaubt GAH in seiner Produktion eine flexiblere Ressourcenfeinplanung aufgrund valider Daten aus der Fertigung. Proxia MDE/BDE ist als „Datengeber“ die Basis für eine automatisierte Prämienabrechnung, valide Kennzahlen für die Produktionsplanung sowie den kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP) bei GAH. Der messbare Erfolg: 5 % Steigerung des Nutzungsgrades bestimmter Anlagen sowie Verbesserung der Liefertreue im Standard- und kundenindividuellen Internetgeschäft um 6 %.



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