(I)IoT in der Praxis

Coaching und Arbeitsabläufe mit IoT steuern

06.11.2019
Von   IDG ExpertenNetzwerk
Als Product Specialist Connected Services (IOT Services) bei der Bobst Meerbusch GmbH unterstützt Manfred Bauer Kunden der Verpackungsindustrie in Europa bei der Einführung digitaler Prozesse. Dabei kann er auf tiefgreifende Erfahrungen in der Informations- und Betriebstechnik aus seinen leitenden Positionen im Vertrieb und Service von Siemens, Compaq Computer, Microsoft, Cisco und Flexera Software zurückgreifen.
Misst man den OEE automatisch durch die von der Maschine gelieferten Kennzahlen, können alle relevanten Aspekte in den Verbesserungsprozess einfließen.

Um die Leistung einer Schicht, eines Tages oder einer Maschine zu beschreiben, verwenden viele Anwender relative Kennzahlen, zum Beispiel nach der Methode des OEE - Overall Effectiveness Equipment. Auch die dahinterliegenden absoluten Kennzahlen wie Maschinengeschwindigkeit, Anzahl der verarbeiteten Produkte, Abfall bei der Produktion und die tatsächliche Produktionszeit sind nützliche Angaben.

Werden alle notwendigen Prozessdaten von der Maschine geliefert, kann sich das Bedienpersonal auf die Produktion konzentrieren.
Werden alle notwendigen Prozessdaten von der Maschine geliefert, kann sich das Bedienpersonal auf die Produktion konzentrieren.
Foto: Bobst SA

So ergibt sich beispielsweise das folgende Bild für eine Schicht:

Die Produktionsverfügbarkeit beträgt 76,9 Prozent. Diese setzt sich zusammen aus einer reinen Produktionszeit von 12 Stunden und 41 Minuten bei Vorgabe einer Schichtzeit von 8 Stunden und 30 Minuten. Die Geschwindigkeit der Produktion beträgt: 86,0 Prozent. Die Maschine ist mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 9.462 Produkte pro Stunde gelaufen. Maximal möglich sind in diesem Beispiel 11.000 Produkte pro Stunde. Die Qualität der Produktion beträgt 99,8 Prozent. Der Ausschuss betrug 202 Produkte, die während des Produktionsvorganges herausgenommen wurden.

Übersicht des OEE einer Schicht
Übersicht des OEE einer Schicht
Foto: Bobst Meerbusch GmbH

Interessant ist es, die OEE-Kennzahlen im Zusammenhang mit den produzierten Produkten zu betrachten. Welche Produktaufträge habe ich in dieser Schicht gefahren? Neben der Betrachtung der OEE-Kennzahlen pro Schicht, pro Tag und Maschine ist es sicher auch interessant, die Gesamtanlageneffektivität pro Produkt anzuschauen. Hier ein Beispiel für die Übersicht über mehrere Schichten hinweg:

Mehrere Schichten in der Übersicht
Mehrere Schichten in der Übersicht
Foto: Bobst SA, Connected Services

Die Grenzen der Automatisierung – und wie man sie überschreitet

Oft existieren bereits Systeme zur Betriebsdatenerfassung (BDE) in den unterschiedlichsten Versionen. Bis heute sind die Prozessdaten oftmals von den Eingaben des Bedienungspersonals vor Ort an den Maschinen abhängig. Startzeiten, Produktdefinitionen, Stillstände (und die Begründungen dafür) müssen an einem Terminal eingegeben werden und füttern dann ein BDE-System. Sind die richtigen Sensoren und Steuerungen in der Maschine verbaut, so werden alle notwendigen Prozessdaten nun von der Maschine geliefert. Das Bedienpersonal kann sich dann auf die Produktion konzentrieren und wird nicht durch Dokumentation aufgehalten.

Wenn die Daten einmal vorhanden sind, können diese zu nützlichen Sichten zusammengebaut werden. Schichtleiter, Teamleiter und Betriebsleiter sehen in Grafiken Trends und können so zeitnah reagieren. Außerdem können Schichtleiter und Bedienpersonal eine detaillierte Sicht auf die absoluten Werte erhalten und wissen zu jedem Zeitpunkt, wo sie mit der Fertigung stehen. Dafür kann zum Beispiel ein großer Monitor in der Nähe der Maschine angebracht werden.

Der große Vorteil: Werden Beobachtungen und Rückschlüsse transparent gemacht, können Entscheidungen fundiert getroffen werden. Außerdem ermöglicht die Transparenz einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess. Doch nicht nur für das Coaching, auch für das Controlling werden alle relevanten Daten - direkt von der Maschine - geliefert. Es ändert sich Einiges für die Anwender:

  • Daten werden von der Maschine quasi in Echtzeit geliefert;

  • Wegfall von manuellen Eingaben reduziert Arbeitsaufwand und Fehlerquote;

  • Schnelle und flexible Sichten auf wenige ausgewählte Prozesskennzahlen erhöhen die Transparenz und unterstützen zeitnahe Entscheidungen;

  • Coaching des Bedienpersonals basiert auf transparenten Fakten und führt zur kontinuierlichen Verbesserungen;

Letztendlich drehen sich alle relevanten Daten um einen Auftrag und das gefertigte Produkt. In den letzten Jahren haben sich die Betriebe darauf konzentriert, durchgehende Prozesse aufzubauen und insbesondere die Liefer- und Lagerlogistik ausgebaut. Doch immer mehr rückt die Optimierung des eigentlichen Fertigungsprozesses in den Vordergrund.

OEE-Kennzahlen direkt von den Maschinen

Wie wäre es, wenn wir die oben beschriebenen OEE-Kennzahlen auch für jeden Auftrag abrufbereit direkt von der Maschine bekommen könnten? Eingangs- und Ausgangszähler liefern uns die finale Zahl der produzierten Gut-Ware. Daraus können wir die Qualität automatisch berechnen. Alle Stillstände werden vorab im System kategorisiert und die Produktionszeit erfasst. So können wir die Produktionszeit auf die Sekunde genau errechnen. Als letzter entscheidender Wert wird die durchschnittliche Produktionsgeschwindigkeit aus den in der Maschine vorhandenen Sensoren errechnet.

Haben wir die oben genannten Kennzahlen, so können wir Aufträge vergleichen und Wiederholaufträge optimieren. Ein direkter Vorteil ist die Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Qualität. Die nun vorhandene Datentransparenz aus der Maschine heraus, quasi in Echtzeit, ermöglicht solche Vorgehensweisen ohne größere Investitionen in ein komplexes System. Mit der von der Maschine kommenden Datentransparenz bekommen wir ohne zusätzlichen Aufwand schnelle Entscheidungsmöglichkeiten geliefert.

Zusätzlich dazu ist es umso wichtiger, die Verwaltung von Maschineneinstellungen auf der Maschine vor Ort zu haben. Moderne Maschinen bieten an, alle Einstellungen, die zu einem Produkt eines Auftrages gehören, zu speichern und automatisch für Wiederholaufträge bereit zu stellen. Obwohl immer das Bedienpersonal vor Ort die letzte Freigabe und minimale Korrekturen ausführt, können Wiederholaufträge sehr schnell gestartet werden.