Der Betriebsleiter 6/2017

Lückenschluss

Lückenschluss Digitalisierung der Produktion im Mittelstand Fritzmeier Composite setzt seit kurzem eine MES-Lösung als Bindeglied zwischen ERP und Fertigungsebene ein, um den Datenfluss zu automatisieren und die Produktion effizienter zu gestalten. Das Unternehmen kann damit nun Aufträge präziser planen, Maschinen besser auslasten und Kapazitätsengpässe frühzeitig erkennen. Die Fritzmeier Composite GmbH & Co. KG entwickelt und produziert mit ca. 450 Mitarbeitern im Werk Bruckmühl-Hinrichssegen glasfaser- und carbonfaserverstärkte Kunststoffteile, Baugruppen und Systeme für die Nutzfahrzeug- und Automobilindustrie. Für die Herstellung der kundenspezifischen Produkte werden verschiedene Fertigungsverfahren (Sandwich Monocoque Injection SMI, Resin Transfer Moulding RTM, Sheet Moulding Compound SMC, Structural Reaction Moulding SRM, Long Fiber Injection LFI) eingesetzt, die Fertigung der verschiedenen Groß- und Kleinserienteile erfolgt in den unterschiedlichsten Losgrößen. Geplant werden die Fertigungsaufträge im ERP-System. Bisher wurden sie durch die Fertigungsmeister in Form von Excel-Sheets manuell in die Produktion übernommen. Diese manuelle Übernahme der Auftragsdaten erhöhte das Fehlerrisiko und führte zu mangelnder Transparenz. Beide Faktoren sind potenzielle Verlustquellen. Auf Änderungen der Planung im ERP konnte zudem nicht ausreichend schnell reagiert werden. Die Rückmeldung der Aufträge an das ERP erfolgte ebenfalls nicht automatisiert. Autor: Franz Fuchs, Geschäftsführung Gefasoft AG, München MES schließt die Lücke zwischen ERP und Fertigung Um den Daten- und Informationsfluss zu verbessern, entschied sich Fritzmeier für die Einführung einer MES-Lösung. Als Werkzeug zur Steuerung und Überwachung des Produktionsprozesses schließt ein Manufacturing Execution System die Lücke zwischen ERP und der Fertigung und verbindet alle an der Produktion beteiligten Prozesse. Insbesondere im Hinblick auf MES Legato Sapient: konzipiert für Industrie 4.0 Das Manufacturing Execution Systems (MES) Legato Sapient der Gefasoft AG wurde für die zeitgemäßen Anforderungen der Industrie 4.0 grundlegend neu konzipiert. Besonderes Augenmerk wurde dabei auch auf eine Nutzung des MES als cloud-basierte Anwendung (SaaS) gelegt. Entscheidet sich der Kunde für die Variante „Software as a Service“, muss im Shopfloor lediglich ein Gateway zur Erfassung der Produktionsdaten und zur Weitergabe von Sollwerten installiert werden, alle Serversysteme von Legato Sapient befinden sich in der Cloud. Die Erstinvestition wird dadurch signifikant reduziert und der Zeitbedarf für die Systemeinführung sinkt deutlich. Auch die gewählte HTML5-Architektur und die konsequente Umsetzung eines Responsive Designs für das Benutzerinterface unterstützen den Industrie-4.0-Gedanken. Alle Systemfunktionen sind unabhängig vom Ort und vom genutzten Ausgabegerät nutzbar. Anwender, die es gewohnt sind, ihre tägliche Arbeit mit dem Smartphone oder Tablet zu erledigen, können nun ohne Systembruch auch den Status der Produktion im Auge behalten. Die Legato Mobile App gestaltet darüber hinaus die MES-Nutzung für mobile Anwender einfacher. Die App setzt auf die Vorteile der Beacon-Technologie, um bestimmte Maschinen oder Anlagenkomponenten zu orten und so dem MES-Nutzer -– in Abhängigkeit von seiner Rolle, der Tageszeit und der jeweiligen Anlage – automatisch das kontextbezogene User-Interface auf seinem Smart Device bereitzustellen. 20 Der Betriebsleiter 6/2017

FERTIGUNGSTECHNIK Industrie-4.0-Projekte fungiert ein MES deshalb als Dreh- und Angelpunkt. Einerseits stehen die Daten der Produktionsplanung verlust- und verzögerungsfrei in der Fertigung zur Verfügung, andererseits werden die Maschinen- und Betriebsdaten der Produktion lückenlos erfasst und analysiert. Aus dieser Datenerfassung ergeben sich wertvolle Erkenntnisse für Verbesserungsmaßnahmen, um die Fertigungseffizienz zu steigern. Daraus folgen beispielsweise eine verbesserte Auslastung der Maschinen sowie eine erhöhte Verfügbarkeit der Anlagen durch eine optimierte Wartung (TPM) und eine schnellere Behebung von Störungen. Bei Fritzmeier entschied man sich für die MES-Software Legato der Gefasoft AG. Mit Produkten und Dienstleistungen zur produktionsnahen IT sind die Münchener seit über 30 Jahren erfolgreich tätig. Die Softwareprodukte Legato und GraphPic – eine objektorientierte Prozessvisualisierung – wurden insbesondere für den Einsatz in der diskreten Serienfertigung konzipiert. Dabei deckt das MES Legato ein breites Spektrum an Anwendungen ab. Die weltweit installierten Applikationen reichen von einfachen Störmeldesystemen über klassische MDE-/BDE-Lösungen bis hin zu kompletten Produktionsmanagementsystemen. Bei jeder Anwendung steht das Erzeugen von Transparenz über alle Unternehmensbereiche im Vordergrund. Die Datenerfassung wird, soweit möglich, online von den Steuerungssystemen der Produktionsanlagen durchgeführt. Diese Online-Erfassung erhöht die Datenqualität und erlaubt die Berechnung von Kennzahlen quasi in Echtzeit. In großen Projekten sammelt Legato Daten von mehr als 1000 Steuerungssystemen. Die Präsentation und Auswertung aller Daten erfolgt durch einen Webclient. Somit stehen alle Informationen jederzeit an jedem beliebigen PC im Unternehmensnetzwerk zur Verfügung. Die MES-Software ist modular aufgebaut und entsprechend skalierbar. Für alle wesentlichen MES-Funktionen sind eigenständige Module, die sogenannten Legato Effizienzbausteine, vorhanden. Störungsmanagement, MDE auf Basis konfigurierbarer Maschinenzustände, Taktzeitanalysen, Energiemanagement, TPM und Ersatzteilverwaltung – nahezu alle Aufgaben im Bereich der Produktionsüberwachung lassen sich über Effizienzbausteine abdecken. Wichtiger Aspekt: Fertigungsfeinplanung Neben der Einführung eines Tracking &Tracing-Moduls zur Verfolgung von produktbezogenen Daten war der Kern des Projekts bei Fritzmeier die Fertigungsfeinplanung. Lückenloser Daten /Informationsfluss vom ERP bis zur Maschine und zurück Bei der Digitalisierung der Produktion und der Vernetzung von Fertigungsund Managementebene spielt ein MES eine wichtige Rolle Die Fertigungsaufträge auf Arbeitsgangebene, die freigegebenen Produkte und die dazugehörigen Arbeitspläne werden automatisiert aus dem ERP-System in das MES übernommen. Dabei erfolgt eine Plausibilitätsprüfung, so dass Fehler oder Inkonsistenzen bereits beim Import erkannt und gemeldet werden können. Als Ergebnis daraus sehen die Fertigungsmeister den Auftragsbestand und Fortschritt nun direkt an den Maschinen-Terminals vor Ort in Form eines „Leitstands“ mit grafischer Darstellung der Aufträge in Form eines Balkens je Arbeitsgang (Gantt-Diagramm) und aktuellen Daten. Über die grafische Benutzeroberfläche können hier auch Aufträge gesplittet, zusammengefasst und auf alternative Maschinen verplant werden. Auf Änderungen des Produktionsplans im ERP kann so flexibel und kurzfristig reagiert werden. Eventuelle Überschneidungen von Aufträgen und Ressourcen-Engpässe an den Maschinen werden durch die transparente Darstellung schnell erkannt. Das Legato MES-Terminal stellt u.a. die aktuellen Arbeitsgänge an der jeweiligen Maschine auch tabellarisch zur Verfügung. Der Bearbeitungsstatus der Aufträge kann geändert und die Maschinenzustände können manuell erfasst bzw. dokumentiert werden. Die aktuellen Stückzahlen (durch manuelle Eingabe oder Auslesen aus der Steuerung), der Auftragsstatus etc. werden an das ERP zeitnah zurückgemeldet und zusätzlich zur Kontrolle im Leitstand als Auftragsfortschritt visualisiert. Deutlich erhöhte Transparenz Von jedem beliebigen Arbeitsplatz kann nun nahezu in Echtzeit auf die Maschinenzustände und Auftragslisten zugegriffen werden. Durch die damit deutlich erhöhte Transparenz konnte die Kommunikation zwischen Planung und Steuerung (Supply Chain Management) und der Fertigung bei reduziertem Zeitaufwand merklich verbessert werden. Alois Vogl, Geschäftsführer der Fritzmeier Composite GmbH & Co. KG, bringt es wie folgt auf den Punkt: „Die Einführung von Legato erlaubt eine effizientere Fertigungsplanung und erhöht die Transparenz bei der Statusverfolgung der Fertigungsaufträge deutlich. Die Anbindung der verschiedenen Fertigungsanlagen an das MES-System ermöglicht zudem ein verbessertes Shop-Floor-Management.“ Bilder: Aufmacher iStockphoto; 02 Gefasoft www.gefasoft-muenchen.de Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Der Betriebsleiter 6/2017 21