Den Produktivitätsgrad im Visier

Autor Dieter Herzig Geschäftsführer, AZO Controls

Die Produktion von Verbrauchsgütern ist weltweit einem starken Konzentrationsprozess ausgesetzt, der Wettbewerbsdruck steigt stetig. Für den Produzenten sind vor allem zwei Faktoren wichtig: der Auslastungsgrad seiner Produktionsanlage und ein reproduzierbares Qualitätsniveau der Produkte. Hinzu kommt bei Firmengruppen mit mehreren globalen Produktionsstätten der Auslastungsgrad der Gesamtproduktionskapazität. Um wettbe-werbsfähig zu bleiben, ist eine perfekte Logistik notwendig, von der kaufmännischen über die Produktionsleitebene, die Betriebs- und die Prozessleitebene mit den technologischen Standards bis hin zu der Prozessebene. Das Stichwort ist horizontale Integration entlang der Wertschöpfungskette, vom Wareneingang über die automatische Rohstoffzuführung zum Mischprozess bis zur Zwischenlagerung und Verpackung. Die Wareneingangsfunktion umfasst bereits das Einlagern von Rohstoffen in die jeweiligen Lagerorte. Rohstoff- und Lotinformationen werden erfasst und archiviert und Quellgebinde in Produktionsgebinde mit Kennzeichnung durch RFID oder Barcode umgewandelt. Durch systemgestützte Lagerfunktionen wird mehr Produktionssicherheit und Transparenz über die für die Produktion bereitstehenden Rohstoffe erreicht und ein durchgängiges Tracking und Tracing möglich. Im Bereich der Rohstoffzuführung legt rezepturgeführtes, automatisches Dosieren und Wiegen den Grundstein für eine konstant hohe Qualität. Die permanente Dokumentation und Archivierung sorgt für reproduzierbare Ergebnisse. Innovative Steuerungstechnik hilft Energie zu sparen und stabile Prozesse zu realisieren, besonders dann, wenn Zuführung und Prozess ohne Schnittstellen verbunden sind und alle Verfahrensschritte in die Gesamtautomation integriert sind. Eine einheitliche Bedienphilosophie mit frei definierbarem Prozessablauf sorgt für Flexibilität, eine optimale Produktionsreihenfolge unter Berücksichtigung der Reinigungs- und Rüstzeiten steigert die Effizienz. Wenn neben der horizontalen auch die vertikale Integration vom ERP-System bis auf die Aktor- und Sensorikebene vom selben Anbieter kommt, reduziert dies die Anzahl der Schnittstellen und somit auch die Reibungsverluste. AZO Solids und AZO Controls bieten eine solche durchgängige Lösung.

Mit einem TPM (Total Productivity Management)-Programm lassen sich Produktionskosten senken, die Produktionsanlagen und Ressourcen effizienter nutzen und die Fähigkeiten des Produktions- und Wartungspersonals steigern. Dafür sollte das Programm Funktionalitäten für die Wartung und das DTM (Down Time Monitoring), die Bewertung des Produktivitätsgrads OEE (Overall Equipment Effectiveness) und der Rentabilität von Maschinen und Anlagen, die Ermittlung der KPI (Key Performance Indikatoren), die Genealogie der hergestellten Produkte, die Rückverfolgbarkeit, die Simulation des Produktionsprozesses und das firmenweite Reporting beinhalten. AZO Controls verwendet für die Realisierung der geforderten Aufgabenstellungen Eigenentwicklungen und Standardprodukte. Die Daten aus dem Produktionsprozess werden in einer Echtzeitdatenbank erfasst und gespeichert. Aus diesen Rohdaten werden über entsprechende Module (DTM/OEE) und Programme (Genealogy, Simulation) Kennzahlen errechnet, miteinander verknüpft und ausgewertet. Über den Reportmanager (RM-Modul) stehen die ermittelten Daten firmenweit zur Verfügung. Alle diese Funktionen sind in einem PI-System (Prozessinformationssystem) zusammengefasst. Die einmal gesammelten Daten und Informationen stehen dem Anwender somit für weitere Analysen jederzeit zur Verfügung.

Das DTM (Wartung und Down Time Monitoring)-Modul beantwortet Fragen wie:

Über entsprechende Listen kann der Anwender, nach unterschiedlichen Kriterien sortiert, Stillstände und Alarme darstellen. Über die Trenddarstellung der Verläufe von beispielsweise Temperaturen, Feuchte oder auch Ein-/Ausschaltzeiten werden die Abhängigkeiten von unterschiedlichen Parametern deutlich und die Prozessregelung kann entsprechend optimiert werden.

Ob die Produktionskosten noch im Plan liegen, wodurch der letzte Engpass entstand, warum Schicht 3 nur 70 % vom Soll erfüllte oder warum zuviel Ausschuss produziert wurde, sind Aufgabenstellungen, bei denen das OEE/KPI-Modul mit seinen Auswertungsmöglichkeiten hilft. OEE (Overall Equipment Effectiveness) ist die prozentuale Betrachtung der Zeit, in der die Produktionsanlage qualitativ brauchbare Güter herstellt. Eine Verbesserung des OEE wirkt sich direkt auf die Produktionsmenge aus, die OEE ist somit ein wichtiger Key Performance Indicator.

Mit der Aufnahme der relevanten Prozessdaten in Echtzeit und deren Auswertung und Darstellung kann der Anwender sehr schnell Maßnahmen ergreifen, um die Prozessbedingungen anzupassen. Ebenso kann er im Nachhinein Stillstände analysieren, die Gründe dafür beheben und und den Produktivitätsgrad (OEE) wiederum erhöhen. Den Zeitraum, über den die Kennzahlen von einzelnen Maschinen, Linien oder kompletten Anlagen ausgewertet werden, legt der Anwender fest.

Das Genealogy-Modul ermöglicht die Verfolgung und Rückverfolgung der Produkte in Abhängigkeit vom Rohprodukt und dessen Inhaltsstoffe. Zu jeder Zeit des Produktionsprozesses können Abfragen generiert werden, aus denen die Zusammenhänge zwischen den einzelnen Herstellungsschritten hervorgehen. Somit kann in den Produktionsprozess in Echtzeit regulierend eingegriffen und das Herstellungsverfahren geändert oder justiert werden. Da die aufgenommenen Parameter in einer Datenbank abgelegt sind, können diese auch im Nachhinein den jeweiligen Losen bzw. Chargen zugeordnet werden. Somit erhält man eine lückenlose Dokumentation zwischen Einsatzstoffen, Produktionsparametern und dem Fertigprodukt.

Der Einsatz eines Simulationsmoduls ermöglicht es, auch im Nachhinein den Produktionsablauf einzelner Chargen aus den aufgenommenen und gespeicherten Daten grafisch darzustellen. Man erhält praktisch wie bei einem „Flugschreiber“, einen Überblick über alle Parameter, die zum Zeitpunkt der Herstellung aufgetreten sind. Damit werden auch den Anlagenbedienern, über das Systemverhalten der Anlage, zur einfachen Entscheidungsfindung, Informationen in verständlicher Form an die Hand gegeben. Sollten Abweichungen von den vorgegeben Parametern in dem Produktionsprozess aufgetreten sein, können unterschiedliche Produktionsszenarien durch Eingabe von geänderten Eingangsparametern durchgespielt werden, um die optimale Fahrweise der Anlage zu ermitteln.

Das Gesamtsystem enthält auch ein leistungsstarkes Reporting-Modul. Damit kann der Betreiber leicht unterschiedliche Reports generieren und firmenweit, je nach Berechtigungs-stufe, zugänglich machen. Selbstverständlich können die Reports verschiedenen Anwendergruppen, wie Wartung und Instandhaltung, Anlagenbedienern, Qualitätsmanagement oder der Produktionsleitung, in verschiedenen Abstufungen zur Verfügung gestellt werden.

Halle 1, Stand 346

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