Perfekt vernetzt

Komplexe Strukturen, hoher Output und komplett verzahnt – so könnte man die moderne Chemie- und Pharmaproduktion charakterisieren. Viele Unternehmen verfügen an ihren Fertigungsstandorten über ganzheitliche Produktionssysteme, bei denen wortwörtlich ein Rädchen ins andere greift. Der verkettete Ablauf reicht zum Beispiel in der Pharmaproduktion von der Granulation eines Wirkstoffs über seine Tablettierung bis zur Verpackung des fertigen Präparates. Insgesamt werden diese Systeme immer flexibler und schneller, damit letztlich die Produktionskosten sinken. Im Umkehrschluss heißt das aber auch: Lässt eine Maschine nur minimal in ihrer Leistung nach, macht sich das unter Umständen an mehreren Stellen negativ bemerkbar. Deshalb ist im Hinblick auf die Industrie-4.0-Philosophie ein ganzheitliches und kontinuierliches Monitoring am Produktionsstandort erforderlich. Mit der OEE-App der Industrie-4.0-Spezialisten von Symmedia lässt sich diese Anforderung problemlos umsetzen. Im Zusammenspiel mit dem Symmedia-SP/1-Portal zeigt die App die aktuellen Leistungswerte einzelner Maschinen oder der ganzen Produktion auf dem Tablet an.

Drei Faktoren beeinflussen die Wertschöpfung einer Maschine, wenn man sich an der in den 1960er-Jahren in Japan entwickelten Kennzahl der Overall Equipment Effectiveness (OEE) orientiert: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Allerdings ist jede Maschine ein sich wandelndes System. Materialverschleiß an ihren mechanischen Komponenten oder veränderte Produktbedingungen beeinflussen ihre Leistungsfähigkeit – und innerhalb der komplexen Pharmaproduktion verändern sich die OEE-Faktoren besonders schnell. Am Beispiel Verfügbarkeit lässt sich das leicht verdeutlichen: Ob die Maschine tatsächlich jeden Tag ihre maximale Ausbringungsmenge erreicht, hängt unter anderem davon ab, wie schnell ihre Umrüstung für eine neue Charge vonstattengeht. Das gilt selbstverständlich auch für andere Branchen. Allerdings sind die Umrüstprozesse in der Pharmaproduktion und Feinchemie besonders anspruchsvoll, weil die Anlagen zusätzlich rückstandslos gereinigt werden. Damit steigt ihre Stillstandszeit an. Ganz ähnlich verhält es sich mit der Wartung. Im Pharmaumfeld ist die Inspektion einer Maschine keine freiwillige Übung, sondern verbindlich von den Überwachungsbehörden vorgeschrieben. Mit anderen Worten: Sie findet häufiger statt als in anderen Branchen und beeinflusst deshalb in stärkerem Maße den OEE-Faktor Verfügbarkeit. Letztlich könnte man fast alle Faktoren der OEE-Berechnung durchgehen – von der augenblicklichen Produktionsgeschwindigkeit über das reibungslose Handling des Produktes bis zu der Frage nach Materialverlusten. Am Ende gilt immer: Die perfekt austarierte Produktion ist anfällig für schwankende Leistungen.

Vor diesem Hintergrund arbeitet Symmedia bereits seit Jahren mit Pharmamaschinenbauern sowie Produktionsstandorten zusammen und unterstützt sie bei der Vernetzung ihrer Maschinen mithilfe ihres Portals symmedia SP/1. Die Anwender profitieren anschließend von einem System, dessen Leistungsfähigkeit je nach Konfiguration von der sicheren Fernwartung über das Wartungs- und Ersatzteilmanagement bis zur Überwachung der Maschinenzustände reicht. Im praktischen Einsatz bedeutet das ganz konkrete Vorteile für die großvolumige Pharma- oder Chemieproduktion und ermöglicht ihnen, den Symmedia SP/1 Remote Service zu nutzen. Tritt beispielsweise an einer Tablettiermaschine ein Problem auf, drückt der Bediener die Servicetaste am Monitor. Es meldet sich umgehend ein Techniker, der per Fernzugriff die Maschine überprüft und den Fehler unter Umständen sogar „over the air“ beseitigen kann.

Entscheidend für die OEE-Analyse der Maschinen ist dann allerdings die ebenso zum Portal gehörende Software Symmedia SP/1 Monitoring. Sie verarbeitet in mehreren Schritten alle Rohdaten, die zum Beispiel von den Steuerungen der Maschinen oder aus verschiedenen Datenbanken stammen. Das System erkennt automatisch die Sprache der Datenquelle und wandelt sie in ein einheitliches Format um. Anschließend werden die Daten kombiniert, auf Basis bestimmter Regeln gefiltert und mithilfe von Soll-Ist-Vergleichen bewertet. Somit erfolgt ein kontinuierliches Monitoring der Maschinen, mit dem es zum Beispiel auch möglich ist, die Leistung über lange Zeiträume hinweg per Grafik zu veranschaulichen. Als PC-Arbeitsoberfläche dient dabei immer das zu Symmedia SP/1 Monitoring gehörende Customer Cockpit. Mit der OEE-App folgt der nächste Entwicklungsschritt, denn Produktionsplaner sind mit ihr nicht mehr an ihren PC-Arbeitsplatz gebunden. Etwaige Probleme nehmen sie per Tablet viel schneller wahr. Dabei ist das OEE-Reporting für die Darstellung auf mobilen Endgeräten optimiert: Die User sehen schnell erfassbare, farbig unterlegte Balkenanzeigen oder klar unterscheidbare Flächen mit zentralen Kennzahlen. Auf dieser Basis prüfen sie einzelne Maschinen und ihre Komponenten oder ganze Maschinenparks in einer zusammenfassenden Ansicht. Gibt es Verfügbarkeitsverluste durch zu lange Rüstzeiten, ungewöhnlich niedrige Taktzeiten oder sogar Maschinenausfälle? Die App liefert Antworten auf diese Fragen mit eindeutigen Soll-Ist-Vergleichen.

Entscheidend in diesem Zusammenhang – gerade für die Pharma- und Chemieproduktion – ist das Thema Sicherheit. Deshalb ist es wichtig zu wissen, dass die OEE-App nur eine Front-end-Lösung darstellt. Die Software zeigt die verarbeiteten Daten also nur an und kann die Maschine in keiner Weise beeinflussen oder sogar fernsteuern. Außerdem kann die App bei Bedarf so programmiert werden, dass der Zugriff auf sensible Datenbanken nur innerhalb des Firmengeländes möglich ist. Und nicht zuletzt stellt die eigentliche Datenquelle Symmedia SP/1 sozusagen ein „Fort Knox“ dar. Das TÜV-zertifizierte System ist mehrfach verschlüsselt und vor nicht autorisierten Zugriffen umfassend geschützt.

Mit dieser Technologie geht der Anwender einen großen Schritt hin zu ganzheitlichen Industrie-4.0-Produktionssystemen. Je nach seinen Erfordernissen können einzelne Maschinen oder ganze Standorte mit Symmedia SP/1 Monitoring ausgestattet werden. Die Software sammelt die Daten und wertet sie aus. Mit der zusätzlichen OEE-App hat der Produktionsleiter anschließend alles mobil im Griff. Der Standort wird zu einem komplett vernetzten System, dessen Leistungsfähigkeit massiv ansteigt, weil Fehler direkt abgestellt werden.

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Head of Sales Administration,Symmedia