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Teilebeispiel aus der Produktion, gerade bei komplexen Erzeugnissen verbessert die Software die Anlagentransparenz und Rückverfolgbarkeit.
Angelo Bindi von Continental Division Chassis & Safety ist davon überzeugt, dass MES eine strategische, kostengünstige Art ist, um die Wertschöpfung in Unternehmen dauerhaft zu erhöhen.

Die Herstellung sicherheitsrelevanter Teile unterliegt einer ganzen Reihe von Vorschriften, zudem kommen noch Auflagen des Gesetzgebers hinzu. Ein Beispiel solcher sicherheitskritischen Teile sind etwa Komponenten elektronischer Bremssysteme für die Automobilindustrie. Hierbei müssen die Daten für jedes einzelne Teil nachvollziehbar und über Jahre hinweg zugriffsbereit gespeichert werden. Kern des Sicherheitskonzeptes ist dabei immer die akribische Verfolgung des Produktionsprozesses mit entsprechender Dokumentation der gewonnenen Daten.

Für den Einsatz in Produktionsanlagen von ESC/ABS-Komponenten suchte Continental kurzfristig eine passende Lösung. MES sollte zudem als weltweiter Standard in unterschiedlichen Produktionslinien des Konzerns einsetzbar sein. Die Software muss sowohl in der SPS-Ebene als auch der übergeordneten Hierarchie alle Daten erfassen. Die Entwickler von ZOZ & Partner konnten für diese Anforderungen mit einem passenden Konzept aufwarten. In enger Abstimmung mit dem Auftraggeber entstand so in kurzer Zeit ein auf die individuellen Belange der Firma abgestimmtes MES.

Forderung nach ‚zeitlosem‘ Design

Für die Datenrecherche gelten bei sicherheitsrelevanten Teilen in der Kfz- und Luftfahrtindustrie Zeiträume von wenigstens zehn Jahren als Standard. Nur so lassen sich bei den langen Nutzungszeiten der Fahrzeuge auch nach Jahren auftretende Fehler sicher auf einzelne Seriennummern eingrenzen und gezielte Umrüstaktionen starten. In dieser Zeit verändern sich aber Betriebssysteme und Hardware aufgrund kurzer Innovationszyklen womöglich mehrfach. Eine Grundvoraussetzung für die langfristig sichere Datenrecherche ist daher ein paralleles Vorgehen bei der Datenarchivierung. Neben der aktuell eingesetzten Datenbank, die den schnellen Zugriff über die derzeit verwendete Software gestattet, ist es notwendig, die Daten zusätzlich noch in klassischer, datenbankunabhängiger Form zu speichern. Der Zugriff dauert hier zwar länger, dafür lassen sich aber auch nach Jahren beziehungsweise mehreren Innovationszyklen der EDV die Daten noch sicher lesen und auswerten.

Im vorliegenden Fall erfasst das MES alle wesentlichen Produktions- und Qualitätssicherungsschritte. Angefangen von der Auftragsvergabe über die Individualisierung sämtlicher angelieferten Teile bis hin zur eigentlichen Produktion wird alles in einem produktbezogenen Kontext erfasst und abgelegt. Aufgrund der Menge der so anfallenden Daten und der je nach Produktionsstandort leicht unterschiedlichen Verfahrensweise muss das Part-Tracking sehr flexibel mit schneller Erfassung und Archivierung der Daten arbeiten. Dazu werden die Daten zuerst im Produktionscluster gesichert und dann der Inhalt mehrerer Cluster in die Masterdatenbank überführt. Ab hier greift dann auch das zweiteilige Konzept, das den Datenzugriff auch nach über zehn Jahren noch problemlos möglich macht.

Die Lösung arbeitet mit den bei Continental eingesetzten Programmen aus der Microsoft-Welt zusammen. Sie verarbeitet von der Auftragsübernahme, dem Speichern von Prüfdaten, dem Qualitätsmanagement bis hin zu den Fertigungs-Informationen der SPS vor Ort alle wesentlichen Schritte und legt die gewonnenen Daten in eine gemeinsame Oracle-Datenbank ab. Entwickelt in C# und C++ erfasst das MES auch spezielle Programme, beispielsweise für Tests und die exakte ‚Rezeptur‘, also die Bearbeitungsvorschrift oder Produktbeschreibung für die jeweiligen Teile. Änderungen bei der Rezeptur oder bei bestehenden Aufträgen sind damit ebenfalls im Werdegang enthalten – wer, wann, was geändert hat, ist also stets nachvollziehbar. Datenbankbasierte Schnittstellen, Datenaustausch über TCP/IP und SPS-Kopplungen sowie ein Datenexport für Analyse und externe Speicherzwecke erlauben es, die gewonnenen Daten für die Weiterverarbeitung oder Langzeitspeicherung zu transferieren. Über Barcodeleser lassen sich die unterschiedlichen Varianten der ESC/ABS-Steuerteile, die sich teilweise nur durch die Anzahl der Bohrungen oder der Ausführung der Montageflansche unterscheiden, zuverlässig erkennen und dem jeweiligen Auftrag zuordnen. Dies war für den Auftraggeber ein wichtiger Punkt, da die Variantenvielfalt bei den ESC/ABS-Komponenten eine absolut sichere Zuordnung jedes einzelnen Fertigungsschrittes erfordert.

Produktionsverbesserung als Synergiequelle

Bild 1: Alle relevanten Daten auf einen Blick per Schichtreport (Quelle: Continental)

Bild 1: Alle relevanten Daten auf einen Blick per Schichtreport (Quelle: Continental)Continental

Neben der gesetzlichen Vorschrift alle sicherheitsrelevanten Teile zuverlässig zu dokumentieren, lassen sich die anfallenden Daten auch für interne Verbesserungen nutzen. Durch die Ablage in eine zentrale Datenbank sind dem Qualitätsmanagement alle Daten zugänglich, um so etwa Optimierungspotenziale in der Produktion oder Engpässe in der Logistik aufzudecken. Eine Überprüfung einzelner Produktionslinien ist ebenso möglich wie die Kontrolle der Gesamtstückzahlen einer Anlage (Bild 1). Angelo Bindi, Senior Manager Central Control and Information Systems, Continental Division Chassis & Safety merkt dazu an: „Unsere Produktionswerke fordern zur Steuerung ihrer Fertigung ein flexibles IT-Konzept, das sich an autarken Zellen orientiert und so eine hohe Verfügbarkeit sicherstellt. Die Nachweispflicht der Funktion der produzierten Komponenten und Produkte über einen Zeitraum von 15 Jahren stellt eine besondere Herausforderung dar, bezüglich der dabei anfallenden und zu archivierenden Datenmengen.“ Mit ZOZ & Partner war es daher möglich, ein skalierbares Zellenrechnerkonzept für die übergeordnete Steuerung von Produktionslinien für ESC- und ABS-Komponenten zu entwickeln, erläutert er weiter: „Schwerpunkt dabei war die schnelle Archivierung der entstehenden Prüf- und Qualitätsdaten.“

Bild 2: Auswertung der Anlagenleistung.

Bild 2: Auswertung der Anlagenleistung.Continental

Aus den gesammelten Daten lassen sich auch Kennzahlen ermitteln und nach Schwankungen auswerten, beispielsweise bei der Durchlaufzeit, Maschinenauslastung, Maschinenverfügbarkeit oder Produktionsausbeute (Bild 2). So ist es möglich, im laufenden Betrieb die Produktion entsprechend zu optimieren, gleichzeitig ergibt das mehr Transparenz für die Qualitätssicherung und das Management. Bei Bedarf lassen sich selbst einzelne Teile durch den gesamten Prozess hindurch verfolgen; über Barcodeleser an der jeweiligen SPS sind Anfragen möglich, ob und was schon alles bearbeitet wurde. Auf diese Weise lassen sich unter anderem Produkt-Updates zeitnah begleiten.

Komfortable Dokumentverwaltung

Das neue MES erlaubt es, alle Daten einer Produktion, so wie im Beispiel der sicherheitsrelevanten ESC/ABS-Komponenten, langzeitsicher zu archivieren. Durch die hohe Flexibilität ist es für den weltweiten Einsatz und die unterschiedlichsten EDV-Umgebungen aus der Microsoft-Welt ausgelegt. Es eignet sich für große wie kleine Stückzahlen und dokumentiert die Vielfalt der unterschiedlichen Ausführungen problemlos.