Aufbau und Optimierung IT-gestützter Produktionsprozesse + Industrie 4.0 + Internet der Dinge

Aufbau und Optimierung IT-gestützter Produktionsprozesse + Industrie 4.0 + Internet der Dinge

Wenn Küche und Bad aufgeräumt daherkommen, steckt oft Ninka dahinter. Dinge wie Schubladeneinsätze und Eckschranklösungen sind ein Produktionsschwerpunkt der Ninkaplast GmbH. Die Vielzahl der Produkte – auch für Healthcare, Retail, Elektronik – und stark variierende Losgrößen erfordern eine hoch effiziente Fertigung, um Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Das gelingt mit Unterstützung von MES Hydra von MPDV.

Angesichts der produktbedingten Komplexität der Fertigung suchte Ninka schon bald nach IT-Lösungen. Im Jahr 1989, zu einer Zeit, als Netzwerke noch in weiter Ferne waren und Daten auf Basis der Bitbus-Technik übertragen wurden, zog MES Hydra (Manufacturing Execution System) in das Unternehmen ein.

„Alles begann mit der Betriebs- und Maschinendatenerfassung (BDE/MDE) an den Spritzgussmaschinen. Etwas später kam die Personalzeiterfassung (PZE) dazu“, berichtet Ninka-IT-Leiter Hans-Jürgen Rosinsky. „Diese Module sind bis heute das Herzstück des MES und aus dem Fertigungsalltag nicht mehr wegzudenken. Die Erfassung von Laufzeiten, Stillständen, Mengen und Ausschussgründen schafft Transparenz und ermöglicht wertvolle Rückschlüsse zur Optimierung des Betriebs.“ Das MES ist über eine Schnittstelle ans Enterprise Resource Planning System (ERP) angebunden. Dieses plant die Aufträge nach Materialverfügbarkeit grob vor und übergibt die Daten an Hydra. Im Hydra-Leitstand optimiert der Planer die Reihenfolge der Aufträge auch unter Berücksichtigung der günstigsten Farbreihenfolge und erkennt mögliche Konflikte oder Kollisionen. Sämtliche Planungsstände werden mit dem ERP-System synchronisiert.

Des Weiteren bildet der Hydra-Leitstand die Fertigungsprozesse in Echtzeit ab und stellt auf diese Weise absolute Transparenz her. Bei Problemen kann somit unmittelbar reagiert werden. Durch eine enge Verzahnung mit dem ERP – bei Ninka interagieren die beiden Systeme im Fünf-Minuten-Abstand – werden darüber hinaus alle Änderungen, die Mengen, Ressourcen, Zeiten und anderes mehr betreffend, sofort berücksichtigt und fließen in den nächsten Bedarfsplanungslauf ein.

Neben dem Kunststoffspritzguss hat die Montage stark von Hydra profitiert. So ist die Digitalisierung der Vorgänge rund um Auftrags- und Zeiterfassung brachte dem Lohnbüro eine immense Zeitersparnis. Statt die bis dato handgeschriebenen Lohnscheine in das Abrechnungssystem einzugeben, waren die Daten automatisch transparent und auf Knopfdruck verfügbar. Ein ebenfalls sehr hoher Nutzen ergibt sich für die Konfektionierung: Einzelkomponenten, die beim Montieren des Endproduktes beschädigt werden, können nun differenziert erfasst und ans ERP-System gemeldet werden. Dadurch ist zum einen der exakte Überblick über Bestand und Bedarf in der Lagerhaltung gewährleistet. Zum anderen wird das Ausschussmanagement erleichtert. Da die Ursachen offensichtlich werden, können gezielt Gegenmaßnahmen ergriffen werden.

MES Hydra läuft heute bei Ninka auf aktuellem Stand und wurde im Rahmen der Umstellung auf die neue Version Hydra 8 Ende 2014 stark erweitert. 90 Prozent der Anforderungen werden dabei im Standard abgedeckt. Für die restlichen zehn Prozent wurden die Module individuell angepasst. Zwischenzeitlich sind rund 90 Anlagen im Shopfloor eingebunden, darunter gut 40 WLAN gestützte Terminals an den Montagearbeitsplätzen. Die kabellose Verbindung erlaubt einen schnellen Standortwechsel und uneingeschränkte Flexibilität bei der Gestaltung des Hallenlayouts. Denn dieses muss immer dann rasch verändert werden, wenn neue Produkte dazukommen.

Das Feld des Qualitätsmanagements decken nun die Module Fertigungsprüfung (FEP) und Wareneingangsprüfung (WEP) ab. Jeder Fertigungsauftrag wird automatisch mit einem Prüfplan ausgestattet. Dieser springt an, sobald die ersten Serienteile vom Band gehen, und initiiert eine systematische Qualitätskontrolle. Bei der kleinsten Abweichung von der Toleranz wird die Qualitätssicherung alarmiert, die so umgehend den Fehler beheben kann. Das erspart Zeit und Ausschuss. Mittels WEP beginnt die Qualitätssicherung sogar schon vor der Fertigung: Trifft Ware ein, die im ERP als QS-pflichtig gekennzeichnet ist, wird sie sofort gemeldet und anhand eines genauen Prüfplans auf Fehlerhaftigkeit kontrolliert.

Eine echte Herausforderung sind bei Ninka die zahlreichen Rüstwechsel – aufgrund von Werkzeug, Form, Material oder Farbe. Mit Hilfe des MES sollen diese in Kürze maximal effizient und zudem papierlos und ohne Excellisten ablaufen. Eine auf den individuellen Bedarf zugeschnittene Rüstwechselmatrix ist bereits vorbereitet und die erforderliche Datenaufbereitung fast fertig. „Wir wollen dadurch den Status ‚Warten auf Rüsten‘ auf ein Minimum reduzieren“, so Hans-Jürgen Rosinsky. Da sich jedoch jede Änderung direkt auf die anstehenden Rüstwechsel auswirkt, wird die Fertigungssituation in regelmäßigen Abständen mit dem MES-Leitstand abgerufen und die Planung gegebenenfalls entsprechend angepasst. Im Idealfall kann so das Werkzeug genau getaktet getauscht werden – für noch mehr Effizienz.

Ninka schöpft die Möglichkeiten von MES Hydra bis in die Tiefe aus. „Die BDE lässt sich so weit beugen, dass wir sie als Instandhaltungsmodul nutzen können“, erläutert Hans-Jürgen Rosinsky. Dazu werden im ERP Reparaturaufträge erstellt und an das MES geschickt, welches die Zeiten und Informationen zu betroffenen Ressourcen sammelt und zeigt, welches Werkzeug wie lange, wie oft und warum repariert werden musste. Darüber hinaus wird die Taktung der Werkzeuge erfasst. Daraus lässt sich rechtzeitig ablesen, wann das Ende der garantierten Haltbarkeit näher rückt, welches in der Regel durch eine bestimmte Anzahl Schuss festgelegt ist. Wo viele Firmen immer noch Excellisten ausfüllen, die anschließend in der Schublade liegen, hat Ninka auch hier sämtliche Daten bei Bedarf sofort auf dem Schirm und kann damit arbeiten. Der Wartungskalender dagegen, der über das Modul Werkzeug- und Ressourcenmanagement (WRM) gepflegt wird, kommt noch nicht ganz ohne Papier aus. Das könnte sich bald ändern. MPDV hat mit den „Digitalen Checklisten“ eine Neuentwicklung im Portfolio.

Der Autor Markus Diesner ist Senior Marketing Special Products bei MPDV.

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