Der perfekte Überblick in der Produktion - Ist das möglich? Darstellung ausgewählter Praxisbeispiele. Hr. Thomas Mühlehner (automationX)

1. Thomas Mühlehner
(AutomationX)
Der perfekte Überblick in der Produktion – Ist das möglich?
Darstellung ausgewählter Praxisbeispiele

2. Solutions beyond the limits!
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EFFIZIENZ
PLANUNG
PRODUKTIVITÄT

3. Solutions beyond the limits!
Recourcen
Personal
Material Equipment

4. Solutions beyond the limits!
Informationsfluss
Auftrag
Bediener
Produktionsleiter
Manager
Auftragsannahme
ERP
Produktionsplanung
Steuerung
Produktionsausführung
Techniker

5. Solutions beyond the limits!

6. Solutions beyond the limits!
Daten auf einer Plattform
Daten sammeln
Daten speichern
Daten auswerten
steuern
planen

7. Solutions beyond the limits!
Vernetzung – Basis ?

8. Solutions beyond the limits!
Leitstand – Die Schnittstelle zum Feld
•Anlagenüberblick
•Einheitliche Bedienung

9. Solutions beyond the limits!
VDI 3423 – Verfügbarkeitsauswertung
● „Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen“
● Performanz der Anlage oder der Maschine
● Technischer Nutzungsgrad
● Klassifizierung von Ausfällen: Störung, Organisation, Wartung, ...
● Zeit, Zeitanteil, Häufigkeit von Ereignissen

10. Solutions beyond the limits!
OEE – Effizienz und Produktivität
● GAE und GAP Berechnung (OEE = Overall Equipment Effectiveness)
● Benchmark von Anlagen, Linien und Maschinen
● Statistik und Klassifizierung von Unterbrechungen
● Statistik von Ausschussteilen
● Zustandsverlauf von Maschinen

11. Solutions beyond the limits!
Störmeldungsmanagement
● Auflistung mit „gekommen“ und „gegangen“ Zeitpunkt
● Auswertung pro Störung bzw. Meldung (Zeit, Zeitanteil, Häufigkeit)
● Dokumentation der Störungsbehebung (Maßnahmen)
● Hinterlegung von Anweisungen zur Störungsbehebung
● Gruppierung von Störmeldungen
● Filterfunktionen
• tabellarische Darstellung
• grafische Darstellung (Pareto)

12. Solutions beyond the limits!
Schichtbuch
● Protokollierung von Ereignissen, Wartungsanforderungen, Sicherheitsmängel
● Auflistung der manuellen Eingriffe in den Prozess
● Schichtübergabe-Protokoll
● Dokumentation von Aktivitäten
● Statistische Auswertungen

13. Solutions beyond the limits!
Auftrag - ANSI ISA S95
Firma
Werk 1
Anlage
1
Werk 2 Werk 3
Anlage
2
Anlage
3
Anlage
1
Anlage
2
Anlage
3
Anlage
1
Anlage
2
Anlage
3
Auftrag
Produkt A

14. Solutions beyond the limits!
 Prozessmodellierung
- Definition des Produktionsablaufs mit allen Schritten, Parametern und
Qualitätsdaten
- Definition von Prozesszellen (Equipment + Material + Personal)
 Prozessplanung
- Anbindung an ERP System (kundenspezifische Datenbank, …)
- Reihung, Feinplanung, Gantt Diagramm
- Ressourcenverwaltung (Lagerverwaltung, Material, Personal, …)
 Prozessexekution
- Steuerung und Überwachung der Produktion (Flusskontrolle, Phasen)
- Visualisierung (Prozessbeobachtung)
- Datenarchivierung
 Prozessrückverfolgung
- Tracking, Statistik, Datenauswertung, Ressourcenauslastung, Prognosen
- Leistungs- und Performanceauswertung (Störmeldungen, VDI 3423, OEE, …)
- QS-Daten, Warenverkehr, Schichtbuch
Produktionsmanagement

15. Solutions beyond the limits!
Warenverkehr
● Materialerfassung bei Ein- und Ausgang
● Datenaustausch mit ERP System
● Einbindung von Waagen oder Zähleinrichtungen
● Integration von Qualitätsdaten
● Ausdruck eines Warenbegleitscheins
● Lagerverwaltung

16. Solutions beyond the limits!
Prozessplanung - Zeitmanagement
● Auftragsliste (Übernahme von ERP oder manuelle Eingabe)
● Kapazitätsplanung (Feinplanung
●Einbindung APO Modul bzw. manuelle Planung
● Produktionsvorgabe (Feinplanung)
● Gantt Diagramm

17. Solutions beyond the limits!
Prozessexekution - Verbindung zum Feld
● Laufzeit - Abbildung des Masterprozesses
● Online Status der Bearbeitungsschritte
● Sollwerte und Istwerte (Parameter und Berichtswerte)
● Verwendete Materialien (Chargen)
● Spezifikation von Rückmeldungen (z.B. Fehlergrund, ...)
• Phasenschnittstelle zur
Steuerung
• direkter Aufruf der grafischen
Auswertefunktionen (Trend, ...)

18. Solutions beyond the limits!
Prozessrückverfolgung - Qualität
● Selektion nach Seriennummer, Auftrag, Artikel, Messwert, Charge, Zeit, …
● Auflistung der produzierten Produkte
● Detailinformationen (Parameter, Qualitätsdaten, Status, …)
● Grafische Auswertung, Statistik und Kennzahlen
● Material- und Personaleinsatz

19. Solutions beyond the limits!
Ressourcen Statistik - Betriebsoptimierung
● Selektion nach Linie, Maschine, Artikel, Auftrag, Charge, Zeitraum, …
● Abrechnung nach Anzahl der Bearbeitungen, Zeit, Personal, Preis, …
● Statistik von Reportwerten (z.B. QS-Daten)
● Auflistung der verwendeten Materialien
● Profile zur Vordefinierung von Auswertungen

20. Solutions beyond the limits!
Materialmanagement - Ist - Bestandsabgleich
● Material ist eine Grundressource der Modellierung
● Frei definierbare Materialien und Merkmale
● Verwaltung von Losen und Sublosen
● Lagerbestand, Lagerspiegel
● Anbindung an ERP

21. Solutions beyond the limits!
QS – Datenerfassung (LIMS, PIMS)
● Freie Modellierung der Qualitätsmerkmale
● Plausibilitätsgrenzen und Gutbereiche
● Direkte Zuordnung der Qualitätsdaten zu den Prozessen
● Automatische Datenübernahme von Mess- und Prüfgeräten
(automationX Klassen)
● Verwaltung von Rückstellungsmuster

22. Solutions beyond the limits!
Bio Ethanolanlage

23. Solutions beyond the limits!
Key Facts
Prozessdaten
xxxxxxx t Cereals (Corn, Wheat, etc.)
xxxxxxxx t SIRUO (Treacle)
xxxxxxxx m³ Bio Ethanol
xxxxxxxx t Dry Distillers Grains (DDGS)
Kapazitäten
x Silos  xxxx m³
x Fermentationssysteme  x m³
x Ethanol Tanks  x m³
DDGS Speicher  ca. x t

24. Solutions beyond the limits!
● Produktionssteuerung
● Benutzerführung
● Daten Sammeln
Zentraler Leitstand - Visualisierung (SCADA)
5000 Signale
2,000 davon werden in der
Datenbank mitgeloggt
2 Mio. Datensätze/Tag
Trend von allen Daten

25. Solutions beyond the limits!
Manufacturing Execution System (MES)
● Generically Process Modeling
● Tracking & Tracing
● Material Management
Materialanlieferung: 110 LKW,
1 ZUG (16 Waggons)
Auslieferung Fertigprodukt: 50
LKW, 1 ZUG (16 Waggons)
Materilaflusssteueurng

26. Solutions beyond the limits!
● Qualitätskontrolle (Rohmaterial, Zwischen – und Endprodukte)
● Anpassung von Prozessparametern
● Probenverwaltung
Laboratory Information Management Systems (LIMS)
50 Laborproben/Tag
Fermentation
Distillation
Ethanoltanks
110 Rohstoffproben/Tag

27. Solutions beyond the limits!
Hardware und Schnittstellen
2 Redundant Control Server
1 Data Base Server
6 Workstations and 7 Panels
(including explosive areas)
Diverse Peripherals and
Measurement Systems
● Redundantes Serversystem
● Pheripheriegeräte (Touch Panel, RFID, Printer, Barcode Scanner, etc.)
● Datenbank, Workstations, Controlpanels
DB
Core Process
Database
Server
AutomationX
Server
Measurement
Units, Weighing
Units, Scanner,
...
Local
Panels
Doorman, Lab,
Production Area,
...
Internet
Enterprise LAN
www
Production-LAN
Agrana Management
Web Interface
Supplier
Web Server
(external Business
Office)
AutomationX
Remote Access
Firewall Firewall
Switch
5

28. Solutions beyond the limits!
● Werksverkehr planen
● Auswertungen
Web Interface
192 Time Slots
Rückmeldung der Labordaten an
den Kunden
Verbindung zum ERP System

29. Solutions beyond the limits!
Referenz: Fehrer Automotive
• Systemaufbau
- 2 Montagelinien mit 4 Roboterzellen
- 5 PC Stationen
- Oracle Datenbank
• Produktionsmanagement
- Auftragsmanagement mit ERP Anbindung
- Artikelverwaltung und Fertigungssteuerung (Masterprozess)
- Visualisierungen, Nacharbeitsplätze
- Datenerfassung und Rückverfolgung (Tracking, Statistik, …)
- Störmeldungsmanagement
- Verfügbarkeitsauswertung nach VDI 3423
• Kommunikationen und Prüfungen
- externe SPS Steuerungen (TCP/IP)
- Bearbeitungszentren
- Roboter Zellen
- Barcode Scanner und Drucker
• Schwesterunternehmen M&R Automation
- Konstruktion und Bau der Roboterzellen, der Transfersysteme und
der Bearbeitungsstationen Lasern und Entgraten
Montagelinien für BMW Rücksitze F.S. Fehrer Automotive GmbH
Leipzig (Deutschland)
www.fehrer.de

30. Solutions beyond the limits!
Referenz: Siemens VDO
• Systemaufbau
- MS-SQL Server Datenbank
- AutomationX Server Station
- Terminal Stationen
• Produktionsmanagement
- Prozess-Modellierung
Abbildung der Stationen als WorkCells, Definition des Bearbeitungsablaufs
- Prozess-Steuerung
Kommunikation mit Stationen (Phasenschnittstelle), Datenaufzeichnung, …
- Prozess-Planung
lokales Auftragsmanagement, Feinplanung
- Prozess-Rückverfolgung
Produkt-Tracking, Statistik, Auswertungen, …
• Kommunikationen
- 20 Simatic S7-200 über OPC bzw. Bachmann SPSen
• Stationen
- Produktionszentrale für 2 Fertigungslinien
- Nacharbeitsplatz
- Reparaturplatz
Montage- und Prüfanlage für Siemens VDO Automotive AG
Harley Davidson Tachos und Speedos Rüthi (Schweiz)
www.siemens.ch

31. Solutions beyond the limits!
Referenz: ACC Austria
• Systemaufbau
- 2 Fertigungslinien mit ca. 160 Bearbeitungsstationen
- 8 redundante AutomationX Zellen
- 150 SPS Steuerungen
- Funkscanner, stationäre Scanner, Etikettendrucker
- Datenbanken: Oracle, MS-SQL Server
• Produktionsmanagement
- Auftragsmanagement mit Feinplanung (ERP Anbindung)
- Parametervorgabe an alle Steuerungen
- Erfassung der Qualitäts- und Leistungsdaten
- Verwaltungen, Lagerbestand, Kommissionierung und Versand
- Visualisierung der Produktionszellen
• Kommunikationen
- Fahrerloses Transportsystem
- Roboter Systeme
- Prüfautomaten
- Brandmeldeanlage
• Prozess Rückverfolgung
- Reports (Tracking) mit Statistiken
- Leistungs- und Verfügbarkeitsauswertung (OEE)
- Störmeldungsmanagement
Herstellung von Kältekompressoren ACC Austria GmbH
Fürstenfeld (Österreich)
www.the-acc-group.com

32. Solutions beyond the limits!
Referenzen
Prozessindustrie: Batch + IT:
Infrastruktur: Produktionsmanagement:

33. Solutions beyond the limits!
FAZIT