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Effiziente Produktion Wandlungsfähigkeit in den Produktionsprozessen

| Redakteur: Anne Richter

Mit dem Modul «Multiple Order Management» steigert Zeiss die Effizienz im Produktionsumfeld und stellt Wandlungsfähigkeit in den Produktionsprozessen von morgen sicher. Und Zeiss Reporting integriert prozessrelevante Daten des Extraktions- und Filtrationsprozesses

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Zeiss Portfolio Industrielle Mikroskopie: Hard- und Software der einzelnen Produkte müssen so aufeinander abgestimmt werden, dass alle für den Kunden notwendigen Daten des Arbeitsprozesses zukünftig sicher an einem Ort bereitgestellt werden.
Zeiss Portfolio Industrielle Mikroskopie: Hard- und Software der einzelnen Produkte müssen so aufeinander abgestimmt werden, dass alle für den Kunden notwendigen Daten des Arbeitsprozesses zukünftig sicher an einem Ort bereitgestellt werden.
(Bild: Zeiss)

Das neue Modul «Multiple Order Management» des Manufacturing-Execution-Systems (MES) Zeiss Guardus sorgt für mehr Wandlungsfähigkeit und Effizienz in Produktionsprozessen. Es erlaubt, mehrere Fertigungsaufträge zeitgleich auf einer Anlage zu produzieren, und dank des neuen Funktionspakets lassen sich im Shopfloor erstmals beliebige Sonderformen der Mehrfachbelegung im Standard des MES abbilden – von der Planung und Anmeldung über die Abwicklung bis hin zur Rückmeldung und Auswertung. Selbst der Ablauf aller fertigungsbegleitenden Qualitätsprüfungen kann für jeden der parallel laufenden Fertigungsaufträge individuell hinterlegt werden.

«Mit dieser neuen Funktion sind Unternehmen in der Lage, die stetig steigende Industrie-4.0-Forderung nach absoluter Wandlungsfähigkeit und Effizienz im Produktionsgeschehen MES-seitig umzusetzen», so Simone Cronjäger, Geschäftsführerin der Carl Zeiss MES Solutions GmbH. Gemeint ist damit nicht nur das Umrüsten einer Anlage auf eine neue Modellvariante, sondern die Flexibilität, sich auf innovative Fertigungskonzepte einzustellen. «Diese hohe Agilität in den Produktionsabläufen liess sich im MES-Markt bislang nur in individuellen Customizing-Projekten realisieren. Auf Basis dieser vielfältigen Projekterfahrung haben wir das Multiple Order Management konfigurierbar im Standardumfang von Zeiss Guardus abgebildet», so Cronjäger weiter.

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Zwei Verfahren als Erfolgsmodell

Grundlage für dieses Mass an Wandlungsfähigkeit ist das Design des neuen Moduls. Ausgerüstet mit zwei verschiedenen Szenarien – dem alternierenden und dem Splitt-Szenario – kann das neue Funktionsbündel verschiedene Konzepte der Maschinenmehrfachbelegung umsetzen – von der Verbund- oder Kuppelproduktion über die Batch-Fertigung bis hin zum One Piece Flow. Während das alternierende Verfahren zur laufenden Produktionszeit zwischen zwei separaten Fertigungsaufträgen pendelt (z. B. erst der rechte, dann der linke Stossfänger), spaltet die Splitt-Methode einen Produktionstakt in mehrere Aufträge. Letztere ist etwa aus dem Kunststoffspritzguss bekannt. Hier werden in einem Takt mehrere Komponenten mit verschiedenen Teilenummern in einer Form hergestellt.

«Die Kunst, solche Verfahren in einem MES abzubilden, liegt im Ausmass der Datenindividualisierung und -adaption verborgen», erläutert Cronjäger. Ein Blick auf den Prozess verdeutlicht die Vielschichtigkeit des Zeiss Guardus Multiple Order Management: Im Rahmen der Feinplanung prüft der MES-Anwender, welche Kombination an Produktionsaufträgen eine ideale Ressourcenausnutzung verspricht. Hier gilt es vor allem, auf die technologische Kompatibilität der Bauteile zu achten. Bei der Anmeldung der Mehrfachbelegung an der produzierenden Anlage berücksichtigt das MES, ob die diversen Aufträge zeitgleich oder sequentiell an- und abzumelden sind.

Zur Produktionszeit läuft das neue Modul dann zur Hochform auf. Zum einen gilt es, für jeden Auftrag die zugehörige Logik in den begleitenden Qualitätsprüfungen anzuwenden, unabhängig davon, ob zwei, drei oder x verschiedene Aufträge parallel produziert werden. Zum anderen trägt das MES dafür Sorge, dass beim Rückmelden aller Maschinen- und Personalzeiten sowie Mengen die anteilige Zuweisung zu den Einzelaufträgen automatisiert und vor allem exakt vonstattengeht. Der Grund: Für die korrekte Nachkalkulation eines Fertigungsauftrags benötigt das führende ERP ein umfassendes Set an MES-Daten, beispielsweise Gutmenge und Ausschuss, Rüst- und Personalzeiten sowie Produktionszeiten und Maschinenstörungen. Je nach Form der Maschinenmehrfachbelegung müssen diese Daten individuell durch das MES kalkuliert und zusammengestellt werden. Gleiche Datenintelligenz und -konsistenz fordert auch die abschliessende (teilebezogene) Kennzahlenanalysen. «Es zeigt sich, dass das neue Modul von Zeiss Guardus in der Lage ist, einen hochkomplexen Prozess im Standard abzubilden. Und das ist eine Fähigkeit, die derzeit in der Branche ihresgleichen sucht», so Cronjäger.

Erhöhte technische Sauberkeit mit einem digitalen Arbeitsprozess

Die technische Sauberkeit funktionsrelevanter Bauteile ist ein wesentliches Qualitätskriterium in vielen Branchen. Durch die Kooperation von Zeiss und Hydac können Kunden in der Automobilbranche, der Medizintechnik oder Optik mögliche Verschmutzungsquellen bald noch schneller aufdecken. Denn zukünftig werden die Maschinendaten der Hydac-Geräte für die Überwachung des Waschprozesses der Bauteile in das Zeiss-Reporting der mikroskopischen Untersuchung der Analysefilter übernommen. «Die technische Sauberkeit ist heute keine Kür mehr, sie ist Pflicht», betont Werner Renz, der bei Zeiss für die technische Sauberkeit verantwortlich ist. Damit Kunden diese zukünftig noch effizienter sicherstellen können, arbeitet Zeiss seit Oktober 2019 eng mit dem Geschäftsbereich Anwendungsentwicklung Fluidcare der Hydac zusammen.

Ziel ist es, die Hard- und Software der einzelnen Produkte so aufeinander abzustimmen, dass alle für den Kunden notwendigen Daten des Arbeitsprozesses zukünftig sicher an einem Ort bereitgestellt werden. Mit dem nächsten Release der Zeiss-​Technical-Cleanliness-Analysis-Software werden in das Protokoll der mikroskopischen Analyse der Extraktionsfilter automatisch die für den Prozess relevanten Parameter aus den Hydac-Geräten aufgenommen. Für Renz stehe ausser Frage, dass dies die Produktivität und damit die Wettbewerbsfähigkeit der Kunden deutlich erhöhe.

Verschmutzungsquellen auf der Spur

Bei einem Grossteil der Komponenten kann der Nachweis der Partikel bauartbedingt jedoch nicht nur auf der Oberfläche erfolgen. Sie werden deshalb vom kompletten Bauteil extrahiert. Hydac bietet verschiedene Geräte, mit denen sich die Partikel von den Bauteilen abreinigen und auffangen lassen. Um die Partikelkontamination zu quantifizieren bzw. um die Elementeigenschaften zu bestimmen, werden die Filter aus den Reinigungsgeräten mit einem Licht- und einem Elektronenmikroskop untersucht. Zeiss hat verschiedene massgeschneiderte Lösungen im Portfolio. Dank dieser können Anwender nicht nur bewerten, wie sauber die Teile sind. Sie sind auch in der Lage, mögliche Verschmutzungsquellen zu identifizieren und damit auch zu beseitigen.

«Hydac ist der vielleicht renommierteste Anbieter von Extraktions- und Bauteilanalyse-Lösungen, daher freut es uns sehr, dass wir jetzt gemeinsam und als Erste in der Branche für unsere Kunden den gesamten Workflow im Bereich technische Sauberkeit ins Visier nehmen», so Renz. -ari- SMM

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