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So gelingt die digitale Transformation

Besonnen einsteigen – aber mit durchschlagendem Effekt


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

APM-System lässt sich per Plug & Play installieren...

Zu diesem Zeitpunkt kam Claus Garnjost mit 3d Signals in Kontakt: »Im Vergleich zu dem, was ich bisher gesehen hatte, lieferte 3d Signals eine erstaunlich einfache Alternative: Das APM-System lässt sich per Plug & Play installieren und ich konnte die Anlageneffektivität zum ersten Mal in Echtzeit sehen und mit meinen Führungskräften diskutieren.«

Zusammen mit den Experten aus Israel initiierte er eine für Leistritz maßgeschneiderte Productivity-App mit einfacher Gestaltung und Bedienung. Simpel und sehr nützlich, um auf dem Shopfloor gezielte Optimierungsmaßnahmen einzuleiten. Damit konnte die Produktivität in einem ersten Schritt bis zu 20 Prozent gesteigert werden. Das war Ende 2019 eine große Hilfe, als es, in der üblichen Jahresend-Rally, auf jede Stunde produktiver Maschinenauslastung ankam damit die Aufträge termingerecht ausgeliefert werden konnten.
Klares Ziel war nun eine weitere Optimierung des Maschinenparks in Richtung eines Auslastungsgrades von rund 6000 Stunden pro Jahr.
Diese Erfahrung hatte Andreas Widl ebenfalls gemacht: »Wir konnten zunehmend Samstags- und Sonntagsschichten vermeiden und die Zahl der Schichten von drei auf zwei reduzieren.« Das ist für jede Produktion ein wirklich entscheidender finanzieller Vorteil.

»Bei Leistritz wurde durch die bestmögliche Auslastung von Engpassmaschinen eine deutliche Optimierung des Gesamtprozesses erreicht – positiver Nebeneffekt war eine verringerte Durchlaufzeit. Neben der verringerten Kapitalbindung im Wertstrom war es durch die digitale Transparenz auch schnell möglich, unrentable Maschinen zu erkennen und diese zu verkaufen, anstatt noch unnötiges Geld in sie zu stecken«, ergänzt Claus Garnjost.

Und er macht auf einen zusätzlichen Nebeneffekt aufmerksam: »Wenn sich in den täglichen Shopfloor Meetings die produktiven Bereiche vergleichen, führt dies einerseits zu einem sehr konstruktiven Austausch und andererseits zu einem positiven Wettbewerb untereinander.

Sensorboxen plus Gateway als Hardware

Doch wo kommen die Daten her? Die verschiedenen Sensoren, die 3d Signals zukauft, nehmen unter anderem die Geräusche der Maschinen auf, messen die Stromaufnahme und die Umwelteinflüsse. Sie werden einfach an den Maschinen befestigt. Sämtliche Installationsaufgaben und die Inbetriebnahme des Systems übernimmt 3d Signals, Mitarbeiter des Anwenderunternehmens sind nicht gefordert. Weder muss dazu in die Elektronik der Maschinen eingegriffen werden – sodass kein Garantieverlust eintreten kann – noch sind Änderungen in der SPS erforderlich. Die Sensoren sind mit einen Edge Computer verbunden, dessen Herz ein Prozessor bildet, auf dem das neuronale Netz läuft. 3d Signals entwickelt gerade die fünfte Generation, in der ein Prozessor mit ARM-Core integriert sein wird. »Dieses Konzept erlaubt es uns, KI sowohl im Edge als auch in der Cloud durchführen zu können«, erklärt Rosenfeld.

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Dr. Andreas Widl, Samson: »Wenn die vernetzten Maschinen über ein APM allein nur die Zustände „im Betrieb“, „Stillstand“ und „ausgeschaltet“ ermittelt und visualisiert, führt das schon zu enormen Produktivitätsgewinnen: Sonntagsarbeit oder dritte Schichten können eingespart werden. Das System rechnet sich damit ausgesprochen schnell!«
© Samson

Die Sensoren an der Maschinen zu installieren dauert wenige Stunden, pro Maschine sogar weniger als eine Stunde. Wo sie genau sitzen müssen, entscheidet 3d Signals. Über WiFi ist die Box mit einem Gateway und schließlich mit der Cloud verbunden. Es dauert nur einige Tage, bis alle Situationen, die vorher ja noch nicht bekannt gewesen sein konnten, eingelernt sind. »Auf diese Weise können wir eine alte Industrie-1.0-Produktion in wenigen Minuten auf die Industrie-4.0-Ebene heben, das ist fast schon Magie«, freut sich Rosenfeld. Das Beste daran: »Die Anwender müssen sich nicht mit der zugrunde liegenden Technik beschäftigen.«

Die Daten bereitet das System visuell so auf, dass alle Beteiligten auf den jeweiligen Ebenen die für sie relevanten Parameter auf einem Dashboard sehen können. Dieses Dashboard ist für alle Maschinen gleich, unabhängig davon, wer sie wann hergestellt hat. Das bringt eine bisher unbekannte Transparenz in die Produktion.
»Mit dieser APM konnten wir erstmals transparent erkennen, was ich vermutet hatte: Die Werkzeugmaschinen arbeiteten bei Weitem nicht so produktiv, wie viele dachten«, so Claus Garnjost. »Dann kann der konstruktive Dialog zwischen den Maschinenführern und Führungskräften einsetzen. Damit erkennen sie, ob Schichten falsch geplant wurden, ob unwirtschaftlich gerüstet wurde oder ob mit dem Materialfluss etwas nicht stimmt«, so Rosenfeld.

30 Prozent Produktivitätsgewinn

Besonders freut ihn, dass diese hohe Transparenz mit relativ einfachen Mitteln schnell und zu überschaubaren Kosten schrittweise in die Produktion eingeführt werden könne. »Wir haben 2018 mit 15 Maschinen begonnen, die mit dem System ausgestattet wurden, und ihre Zahl schrittweise auf über 100 Maschinen erhöht. Innerhalb weniger Monate konnten wir die Produktivität pro Maschine um über 30 Prozent steigern«, bestätigt Andreas Widl.

Die einfache Handhabung des Systems hätte in den Werkshallen sofort überzeugt, ebenfalls ein wichtiger Aspekt. »Das ist viel besser als ein hochkomplexes MES.« Das motiviere auch das Personal: Die Mitarbeiter bekommen die Chance, etwas zu verbessern, das beflügele alle, was sich sogar in einem niedrigeren Krankenstand bemerkbar mache.

Und Predictive Maintenance? »Sie steht zunächst nicht im Vordergrund, die weiteren Schritte in Richtung Industrie 4.0 können später folgen«, so Widl. Was aber für die Zukunft wichtig sei: »Wir sammeln von Anfang an Daten an jeder Produktionseinheit und können so später noch Algorithmen entwickeln und per Download implementieren, die die Produktivität entlang des gesamten Wertstroms erhöht.«
Im Moment ist am Wichtigsten: Die Betreiber können auf die Sekunde genau erkennen, wo Optimierungsbedarf besteht. Aus den Sensorsignalen lässt sich bei ganz unterschiedlichen Maschinen genau ermitteln, ob sie wirklich optimal gearbeitet haben oder ob etwa eine Spindel leer gelaufen ist, wie Ariel Rosenfeld erklärt: »Es kommt darauf an, in kleinen Schritten anfangen zu können, und – wie Claus Garnjost schon anfangs angedeutet hat – das System ist so einfach in der Handhabung, dass die Teams vor Ort nicht überfordert werden, sondern gerne damit arbeiten, weil sie unmittelbar den Nutzen deutlich erkennen.«


  1. Besonnen einsteigen – aber mit durchschlagendem Effekt
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  3. Produktivitätssteigerungen trotz Corona-Krise

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