Zerspanungstechnikanwenderreportage
MES statt .xls – In Echtzeit im „Grünen Bereich“
Proxia MES-Software bei der Schneider Electric SE in Sarre-Union: In Frankreich gilt die Schneider Electric SE seit ihrer Gründung im Jahr 1836 als Unternehmen mit innovativen Produkten. Heute besteht das Portfolio aus Anlagen für die Energieverteilung in Mittel- und Niederspannungsnetzen so wie für die Industrieautomatisierung. Um an der technologischen und wirtschaftlichen Spitze zu bleiben, benötigt das Unternehmen neben Produkten von hoher Qualität fortschrittliche Fertigungsverfahren. Die MES-Software von Proxia gibt dem Schneider-Werk in Sarre-Union die Möglichkeit, mehr Transparenz in die Fertigung zu bringen sowie eine sichere Datenbasis zur Ermittlung des OEE.
Digitalisierung der gesamten Prozesskette – Das Schneider Electric Werk im französischen Sarre-Union verfolgt mit der Erfassung aller Maschinen- und Betriebsdaten mit der Proxia MDE/BDE-Software u. a. das Ziel der Digitalisierung der gesamten Prozesskette für Industrie 4.0.
Shortcut
Aufgabenstellung: Implementierung eines zentralen, digitalen Datenerfassungssystems.
Lösung: MES-Software mit MDE, BDE, Monitoring und Auswertung von Proxia.
Nutzen: Spürbare Steigerung der produktiven Zeiten – weniger Maschinenstillstände; Reduktion von Rüst- und Nebenzeiten; besserer Überblick über die Fertigung.
Das französische Unternehmen Schneider Electric SE aus Rueil-Malmaison produziert Anlagen für die Ausstattung von Mittelspannungs- und Niederspannungsnetzen zur Energieverteilung. In ihrer Niederlassung im elsässischen Sarre-Union fertigt Schneider Electric komplette Schaltschränke für Energieverteilung und Industrieautomatisierung. Aufgrund der hohen Fertigungstiefe bei Schneider Electric werden sehr viele Arbeitsgänge benötigt, bis das Endprodukt versandfertig verpackt werden kann. Infolge des hohen Automatisierungsgrades im Werk verfügt Scheider Electric für jeden Arbeitsgang über eine eigene Spezialanlage oder Maschine.
Die Arbeitszeit in Produktion und Montage ist in drei Schichten von Montag bis Freitag organisiert. Bei Auftragsspitzen können allerdings auch Sonderschichten am Wochenende mit der Belegschaft vereinbart werden. Zur Erfassung aller Daten in der Produktion von z. B. Rüstzeiten, aktuellen Maschinenlaufzeiten, Arbeitsanfang, Arbeitsende, Produktivzeiten sowie Störzeiten setzt Schneider Electric in Sarre-Union die MDE und BDE-Software des MES-Spezialisten Proxia ein. Die so erhobenen Maschinen- und Betriebsdaten geben den Verantwortlichen im Schneider-Werk einen vollständigen, lückenlosen und vor allem auch einen neutralen Einblick über die Vorgänge in der Produktion – und das in Echtzeit.
Valentin Hoffmann
Fertigungsleiter bei Schneider Electric
„In den zwei Jahren seit der Schritt für Schritt Einführung haben wir bereits gesehen, dass sich MDE, BDE sowie MES-Monitoring und -Controlling von Proxia bei uns bewährt haben. Ich denke, dass wir mit der Proxia Feinplanung zukünftig unsere komplexe Fertigung noch besser abbilden können. “
Ungenaue Daten, Unsicherheitsfaktor Mensch
Bevor die Daten erhoben wurden, stand Valentin Hoffmann, Fertigungsleiter bei Schneider Electric, vor der Herausforderung, Maschinen und Anlagen im elsässischen Werk effizienter und ökonomischer einzusetzen. Ihm war klar, dass in den einzelnen Prozessen noch sehr viel Optimierungspotenzial schlummerte. Um überhaupt festzustellen, was Mensch und Maschinen leisteten, mussten die Angestellten zunächst Verschleiße, Arbeitsunterbrechungen oder ähnliche Probleme per Hand mittels Excel-Tabellen festhalten. Allerdings – das stellte Valentin Hoffmann schnell fest – gaben die erhobenen Daten die wirkliche Ist-Situation in der Fertigung nicht exakt wieder. „Das Problem war immer, dass die Mitarbeiter diese Informationen erst am Ende der Schicht eingetragen haben. Und dann mussten sie den Tag Revue passieren lassen. All das hat zu sehr großen Ungenauigkeiten in der Dokumentation der Betriebsdaten, wie auch zu Zeitverzug geführt“, erinnert sich Hoffmann.
Neben Excel-Tabellen verwendete das Werk in Sarre-Union zur Erfassung rudimentärer Maschinendaten bereits elektronische einfache Maschinenterminals von Kienzle. Doch auch diese lieferten zusammen mit der Excel-Tabelle nicht die gewünschten Informationen. Dazu kam, dass die Mitarbeiter zum Teil drei verschiedene Systeme nutzen mussten, um die Informationen aus der Fertigung in eine digitale Form zu bringen, was die Erfassung zusätzlich erschwerte und weitere Fehlerquellen barg. „Die Daten haben einfach nicht gestimmt. Darum haben wir ein modernes Software-System evaluiert, das exakte, vollständige und lückenlose Maschinen- und Betriebsdaten in Echtzeit erfasst.“
Hoffmann hatte vor allem das Ziel, die manuelle Datenerfassung zu vereinfachen und so weit wie möglich zu automatisieren: Die Informationen sollten direkt von Maschinen an ein zentrales System übertragen werden. Auch die Erfassung und Speicherung von Qualitätsdaten sollte zukünftig durch dieses System mitübernommen werden.
Sichere Datenbasis für den OEE – Proxia MES-Reports geben auf Knopfdruck genaue Auskunft über Maschinenauslastung, Haupt- und Nebenzeiten sowie Produktionskennzahlen, wie z. B. den OEE. Die automatische, fehlerfreie und lückenlose Datenerfassung über Proxia MDE bildet dabei die sichere Datenbasis für alle Auswertungen.
Digitalisierung in der gesamten Prozesskette
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 von Proxia 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 von Proxia. Daraus errechnet das System z. B. die Gesamtanlageneffektivität (OEE) und weitere Kennzahlen, um die aktuelle Produktivität im Werk zu ermitteln.
Nachdem sich die automatisierte Proxia Maschinendatenerfassung (MDE) bewährt hatte, entschlossen sich Hoffmann und sein Team das MES zu erweitern: Zur MDE sollte nun auch eine BDE für die manuelle Eingabe von Betriebsdaten kommen. 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.
Digital im „Grünen Bereich“ – Für so genannte Handarbeitsplätze erfasst Schneider Electric die Betriebsdaten mit der BDE-Software von Proxia. In Kombination mit der MDE-Software, der automatischen Datenerfassung von Maschinen und Anlagen, entsteht so ein genaues Abbild der aktuellen Fertigungssituation.
Innovativ in der Fertigung – Die hochgradige Automatisierung mit u. a. roboterbasierter Blechumformung, einer vollautomatisierten Lackierstraße sowie mehreren Großanlagen für Zuschnitt und Stanzen von Blechen, unterstützt Mitarbeiter bei der Herstellung von Bauteilen für die Anlagen.
Infos zum Anwender
Mit über 180 Jahren Unternehmensgeschichte gehört Schneider Electric zu den ältesten noch bestehenden Unternehmen in Frankreich. Der Konzern produzierte im 19. Jahrhundert zunächst Güter der Schwer- und Waffenindustrie, konzentrierte sich im Zuge der Industrialisierung auf die Bereiche elektrische Energieverteilung und industrielle Automation. Schneider Electric ist in 190 Ländern der Erde aktiv und zählt weltweit rund 160.000 Beschäftigte. Am Standort im elsässischen Sarre-Union arbeiten rund 500 Mitarbeiter, die komplette Schaltschränke und Server-Racks in unterschiedlichen Größen und für unterschiedliche Einsatzzwecke produzieren.
Komplexität im Griff
Die fertigungstechnisch und ablauforganisatorische Besonderheit im Schneider Werk: Am selben Tag werden wechselnd große, mittlere sowie kleine Produkte gefertigt. Für die Herstellung und Bearbeitung der einzelnen Bauteile benötigen Anlagen und Mitarbeiter unterschiedlich lange. Die Herausforderung besteht nun darin, die Arbeitsschritte so zu koordinieren, dass sie möglichst optimal ineinander greifen.
Eine werkstattorientierte Feinplanung, die da beginnt, wo SAP aufhört, wäre hier durchaus sinnvoll, was Valentin Hoffmann unumwunden zugibt: „In den zwei Jahren seit der Schritt für Schritt Einführung haben wir bereits gesehen, dass sich MDE, BDE sowie MES-Monitoring und -Controlling von Proxia bei uns bewährt haben. Ich denke, dass wir mit der Proxia Feinplanung zukünftig unsere komplexe Fertigung noch besser abbilden können. Mit dem Leitstand könnten wir unsere Ressourcen an Mensch, Maschinen und Material noch genauer planen sowie verschiedene Fertigungsszenarien im Vorfeld simulieren. Auf plötzliche Terminverschiebungen oder Materialengpässe bei Zulieferern könnten wir dann flexibler reagieren.“
Verschachtelte Produktion – Das Werk in Sarre-Union der Schneider Electric SE produziert Schaltschränke und Anlagen für die Industrieautomatisierung. Aufgrund der hohen Fertigungstiefe umfasst der Produktionsprozess komplexe Arbeitsfolgen und Vorgänge, die überwacht und koordiniert werden müssen.
Wachstum inbegriffen
Die Gründe, warum sich Schneider Electric für Proxia entschieden hat, sind zunächst in der guten Kompatibilität mit SAP zu suchen. „Wir haben recht schnell gemerkt, dass sich Proxia nicht nur in der Produktion und mit MES, sondern auch mit SAP sehr gut auskennt. Für uns war es dadurch ziemlich einfach, die Konnektivität zwischen SAP und den Proxia-Modulen einzurichten“, erklärt Hoffmann. Dazu kommt, dass das Proxia MES aufgrund seiner Modularität mit den Anforderungen von Schneider Electric mitwächst.
Nach über zwei Jahren Erfahrung mit der Proxia MES-Software konnten Valentin Hoffmann und sein Team entscheidende Verbesserungen im Produktionsablauf feststellen. „Die grüne Zeit, also die Zeit, in der die Anlagen produktiv arbeiten, hat spürbar zugenommen. Das sehen wir nun auf einen Blick“, betont der Fertigungsleiter. „Und außerdem können wir die Gründe für unproduktive Zeiten schneller und sicherer identifizieren und somit auch beseitigen. So haben sich die Zeiten fürs Rüsten, für Wartung oder den Werkzeugwechsel seit der Implementierung deutlich verkürzt.“
Ziel erreicht – Gemeinsam haben die Projektverantwortlichen bei Schneider Electric (v.l.n.r.) Jordan Tappert (Auszubildender Ingenieur), Hervé Hagen (Manager für Wartungsmethoden) und Valentin Hoffmann (Projektleiter) mit Proxia-Berater Bertrand Christoph ihr Ziel der Digitalisierung der Prozesskette im Werk Sarre-Union erreicht.
Mehr als nur MES-Software: Kompetenz und Service
„MES statt .xls – das war bei uns der Schlüssel zum Produktivitätserfolg. Und mit Proxia bekommt man nicht nur eine leistungsfähige MES-Software, sondern auch exzellente Fachleute mit hoher Kompetenz rund um die Fertigung und SAP. Das war der Garant für eine zielgerichtete Umsetzung des Projektes. Und auch heute, weit nach der Einführung unterstützen uns Hotline und Projektleiter schnell und unkompliziert bei Fragen oder wenn wir Unterstützung benötigen“, resümiert der Fertigungsleiter und ergänzt: „Darum werden wir das System auch weiter ausbauen.“
Valentin Hoffmann und seine Kollegen sehen im MES von Proxia das ideale, praxisorientierte Tool, um Digitalisierung im Shopfloor und Industrie 4.0 in ihrem Unternehmen auf der gesamten Prozesskette umzusetzen. In naher Zukunft sollen Maschinen- und Betriebsdatenerfassung durch ein Feinplanungsmodul erweitert werden.
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