Fastems MMS: Volle Transparenz in der Automatisierung

Mit der MMS entwickelte Fastems eine Lösung zur Planung, Prognose, Steuerung, Visualisierung und Überwachung von automatisierten Fertigungsprozessen.

Heikki Hallila
Geschäftsführer der Fastems-Niederlassung in Issum (D)

„Eine bessere Prozesskenntnis, sowohl bei der palettenbasierten Automatisierung, als auch bei der robotergestützten Teilehandhabung, mündet in eine verlässlichere ergo bessere Fertigungsplanung und führt letztendlich zu einer steigenden Produktivität sowie Flexibilität bei gleichzeitig höherer Transparenz der gesamten Fertigung.“

„Unsere Lösung ist in der Lage, anhand der aktuellen Auftrags- und Fertigungssituation sowie sämtlicher hierfür zu Verfügung stehenden Ressourcen die zerspanende Produktion in Echtzeit direkt aus einem ERP-System oder PPS heraus zu planen“, betont Heikki Hallila, Geschäftsführer der Fastems-Niederlassung in Issum (D). Hierzu verwaltet die MMS zentralisiert nicht nur sämtliche für die Fertigung erforderlichen NC-Programme, sondern auch die Daten aller Werkzeuge und überwacht in diesem Zusammenhang auch deren Standzeiten. Die Software fungiert somit gewissermaßen als übergeordnete Leitwarte in Automationssystemen für die Paletten- bzw. Teilehandhabung.

Durch das MMS von Fastems an jedem Standort sofort über die aktuelle Produktion und Planung im Bilde: z. B. durch die Visualisierung von Echtzeit-Leistungskennzahlen auf einem Mobilgerät.

Drei Oberflächen für alle Aufgaben

Eine leistungsstarke und umfassende Softwarelösung sollte sowohl einfach zu erlernen, als auch zu bedienen sein. Daher verfügt die MMS über verschiedene, anwenderorientierte Benutzeroberflächen, wie bspw. das Dashboard und den Datenmanager sowie Station-Commander.

Das individuell konfigurierbare Dashboard liefert eine Übersicht über die Leistungskennzahlen eines automatisierten Gesamtsystems und ermöglicht somit die bedarfsorientierte Überwachung bspw. eines Flexiblen Fertigungssystems (FFS) oder einer Roboterzelle. Im Datenmanager werden an zentraler Stelle alle Produktionsstammdaten wie z. B. Fertigungsaufträge, Werkstücke und NC-Programme verwaltet. Über den Datenmanager erfolgt außerdem die Planung und Überwachung der Ressourcen sowie die Feinplanung der automatisierten Produktion. Auf Wunsch lassen sich über den Datenmanager zusätzlich noch die Auslastung und Berichte zur Verfügbarkeit aller mit der MMS verbundenen Anlagen und Systemkomponenten anzeigen.

Der Station-Commander wiederum bietet als Benutzeroberfläche für tägliche Produktionsabläufe einen einfachen Zugang zu Arbeitsanweisungen und Dokumenten für den Bediener und ermöglicht den manuellen Eingriff auf ein Automationssystem, wann immer dies erforderlich ist, z. B. wenn ein neues Werkstück in einem FFS oder auf einem robotergestützten Bearbeitungszentrum eingefahren werden muss. Über den Station-Commander lässt sich auch der aktuelle Status einer Produktionsanlage visualisieren.

Drei anwenderspezifische Oberflächen erleichtern die Bedienung der MMS: das Dashboard, der Datenmanager und der Station-Commander.

Automatisierte Fertigungsplanung

Wie die MMS bislang mit hohem Aufwand organisierte Fertigungen straffen und zusätzliche optimieren kann, wird am besten anhand eines typischen Produktionsablaufs deutlich. Für die Auftragseingabe benötigt die Steuerung neben den Stammdaten die Aufträge und Prozesspläne, die in Form von sogenannten Artikeln im System hinterlegt sind. Diese Daten werden von der MMS entweder automatisch aus einem ERP-System bzw. PPS übernommen oder durch manuelle Eingabe über einen benutzerfreundlichen Touch-Screen übermittelt.

Auf Basis dieser Daten erstellt die MMS ebenfalls automatisch die Produktionsplanung, bei FFS mit mehreren angebundenen BAZ für jede einzelne Maschine, wobei das System im Voraus alle erforderlichen Ressourcen prüft, die notwendigen Fertigungskapazitäten kalkuliert und mögliche Engpässe erkennt.

Vorausschauende Simulation und flexible Reaktion

Eine Besonderheit der MMS ist vor diesem Hintergrund außerdem, die geplante Produktion für bis zu 96 Stunden im Voraus simulieren zu können, um jederzeit einen aktuellen Überblick sowohl über zukünftige Produktionskapazitäten als auch -auslastungen zu erhalten, selbst bei sich verändernden Rahmenbedingungen.

Nach dem Produktionsstart überwacht die MMS in Echtzeit die gesamte Fertigung, hat hierbei u. a. stets den aktuellen Auftragsstand im Blick und liefert über das Dashboard eine Real-Time-Übersicht wichtiger Leistungskennzahlen. Dazu gehören die Spindelauslastung, Maschinenkapazitäten sowie die Gesamtanlageneffizienz. Sollte es zu unvorhergesehenen Ereignissen kommen, etwa einem Maschinenausfall, oder ändern sich die Prioritäten, z. B. ein eiliger Auftrag muss in die laufende Produktion eingeschoben werden, so erstellt das System automatisch eine Neuplanung unter Berücksichtigung aller hierfür notwendigen Ressourcen.

Um einen reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten, informiert das System den Anwender zudem über erforderliche oder fehlende Ressourcen und weist auf defekte Werkzeuge oder bevorstehende Produktionsstillstände hin. Da sämtliche produktionsrelevante Anweisungen, Zeichnungen, Dokumente und auch Videos in der Steuerung hinterlegt werden können und die MMS den Bediener durch jeden einzelnen Arbeitsschritt führt, fördert das System ab dem ersten produzierten Teil hohe Fertigungsqualität. Auf Wunsch ist darüber hinaus eine Fernüberwachung der gesamten Produktion möglich, da sich die Leistungskennzahlen sowie Nachrichten oder Warnungen über die browserbasierte Software auf jedem Mobilgerät anzeigen lassen.

Viele Freiheiten bei der Teilehandhabung

Wie bereits erwähnt, ist die MMS nicht nur für das Palettenhandling in Automationssystemen von Fastems konzipiert, sondern bietet zudem zahlreiche Funktionen für die fortschrittliche Werkstückhandhabung. Zu den wesentlichen Neuerungen der im vergangenen Jahr erstmals vorgestellten, jüngsten MMS-Version zählt u. a. eine koordinatenbasierte Materialverwaltung für das Teilehandling mit einem Roboter. Über ein frei definierbares Materialraster lassen sich hierbei die exakten Koordinaten der Werkstückpositionen auf einer Materialpalette an eine Robotersteuerung übertragen. Die neue Materialverwaltung ermöglicht zudem die Definition von dreidimensionalen Materialrastern, wodurch sich die Flexibilität beim Teilehandling erhöht, da sich zu handhabende Werkstücke auch auf mehrere Ebenen verteilen lassen.

Hohe Planungseffizienz und einfache Anpassung

Eine weitere Neuerung ist u. a. das sogenannte Batch-Scheduling. Anders als beim Palettenhandling (Planung der Palettenreihenfolge in einem automatisierten System), plant die MMS beim Werkstückhandling die Teileproduktion anhand vordefinierter Losgrößen. Hierzu können im Vorfeld die Losgrößen zur Fertigung spezifischer Teile festgelegt werden. Die Software teilt dann bspw. die Produktion von größeren Stückzahlen eines bestimmten Teiles in mehrere Einzellose auf, um verschiedenste Lose gemäß Auftragspriorität effizient zu planen.

Fastems hat bei der automatisierten Werkstückhandhabung auch an die Programmierung der Roboterkinematik gedacht. Die MMS stellt hierzu standardisierte Programme speziell für das Teilehandling bereit, wobei sich die Robotersteuerung durch einfache Modifikation spezifischer und zugleich flexibler Parametersätze schnell und einfach an die jeweiligen Fertigungsanforderungen anpassen lässt.

Bessere Prozesskentnis = höhere Produktivität

Der Einsatz der MMS erleichtert das Verständnis für ein äußerst dynamisches und zunehmend komplexer werdendes Produktionsumfeld, indem transparente und übersichtliche Anweisungen, Daten sowie Informationen für alle relevanten Anwenderschnittstellen bereitgestellt werden. „Eine bessere Prozesskenntnis, sowohl bei der palettenbasierten Automatisierung, als auch bei der robotergestützten Teilehandhabung, mündet in eine verlässlichere ergo bessere Fertigungsplanung und führt letztendlich zu einer steigenden Produktivität sowie Flexibilität bei gleichzeitig höherer Transparenz der gesamten Fertigung", fasst Heikki Hallila abschließend zusammen.