Wie vernetzte Maschinen die Gesamtanlageneffektivität erhöhen

Wenn Zahn in Zahn greift

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Wie wird aus dem großen, alles beherrschenden Schlagwort Industrie 4.0 betriebliche Realität? Beispielsweise durch den Einsatz von vernetzt arbeitenden Komponenten von Bizerba. Sie erhöhen auch bei kleinen Losgrößen die Produktivität und die Gesamtanlageneffektivität, die wiederum mit Brain 2 OEE erfasst werden kann.

Vom Wareneingang über den Fertigungsprozess bis hin zu Verpackung, Auszeichnung und Logistik – das Konzept Industrie 4.0 verändert die gesamte Wertschöpfungskette. Lebensmittelproduzenten müssen beispielsweise immer kleinere Losgrößen anbieten – Hackfleisch für den Single sozusagen. Dabei spielt die Gesamtanlageneffektivität, auch Overall Equipment Effectiveness (OEE) genannt, eine wichtige Rolle. Sie lässt sich beispielsweise mit der Bizerba-Software Brain 2 OEE messen. Die Software erfasst Stillstandzeiten, Ausschussmengen sowie die Gesamtleistung pro Artikel, Linie und Tag und kann die Daten einzelner oder mehrerer Produktionslinien in Summe auswerten. Der gemessene Effektivitätswert lässt sich anschaulich darstellen, was für mehr Sicherheit und Transparenz sorgt. Ineffizienzen treten deutlicher zutage und Lebensmittelproduzenten können in bessere Prozesse und Ausstattung investieren.

Maschinen bestellen eigenständig
Netzwerkfähige, modulare und individuell erweiterbare Anlagen spielen vor diesem Hintergrund eine immer wichtigere Rolle. Heute können Maschinen, die klassischerweise für den Fertigungsprozess zuständig sind, u. a. die Bestellung von Material übernehmen. Auf diese Weise entlasten sie den Einkauf und reduzieren Stillstandzeiten. Ein Beispiel hierfür ist die Funktion Plug-In Label von Bizerba.
Sobald der Anlagenfahrer eine Etikettenrolle einlegt, scannt zum Beispiel der Preisauszeichner GLM-Ievo den Plug-In-Code auf der Rückseite des Trägerbandes. Er aktiviert selbstständig alle relevanten Auszeichnungsdaten wie Grundpreis, Barcode, Artikelbezeichnung und Layout. Beim Einlegen der Etikettenrolle überprüft das Gerät zudem, ob Code und eingelegtes Etikett übereinstimmen.
Ist der Meldebestand an Etiketten erreicht, löst die Maschine automatisch eine Bestellung aus, indem sie die Information an den Lieferanten sendet. Darüber hinaus konfiguriert sich die Anlage selbsttätig, was die Rüstzeit reduziert und Fehletikettierungen verhindert. Lieferverzögerungen lassen sich so ausschließen und die Lagerhaltung wird optimiert.
Produktionsprozess analysieren
Sind Maschinen in der Lage, über Veredelungsstufen und Organisationseinheiten hinweg miteinander zu kommunizieren, erhöht das die Effektivität, Qualität und Flexibilität der Produktion. In der Vergangenheit haben lebensmittelverarbeitende Betriebe häufig nur den Schwund oder die Verluste der Ware beim Abpacken gemessen. Es gilt jedoch, systematisch sämtliche Produktionsparameter und Arbeitsschritte unter die Lupe zu nehmen. Nur so lassen sich die richtigen Rückschlüsse auf den Verarbeitungsprozess ziehen.
Vernetzte Software erleichtert es inzwischen, den Produktionsprozess durchgängig zu analysieren. Wichtige Zusatzinformationen, beispielsweise die verarbeiteten Fleischmengen pro Mitarbeiter, lassen sich damit berechnen. Zudem können die Verantwortlichen die Maschinenabnutzung analysieren – etwa welches Etikett von welchem Hersteller bestimmte Verschleißerscheinungen verursacht und wie es die Linienleistung beeinflusst. Des Weiteren lassen sich Rückschlüsse zu Umgebungseinflüssen, Störungen und Kosten beim Einsatz von gewissen Materialien ziehen. Spezifische Softwaretools, etwa zur Stammdatenpflege, können schließlich Artikeldaten und Etikettenparameter zentral erstellen, pflegen und an die Geräte senden. Sie stellen sicher, dass nur geprüfte Daten in die Produktion überspielt werden.
Vernetzte Qualitätskontrolle
Auch die Qualitätskontrolle läuft in der Industrie 4.0 vernetzt ab. Dynamische Kontrollwaagen wie die CWH Maxx mit optionalem Metalldetektor überprüfen das Füllgewicht, kontrollieren, ob Fremdkörper enthalten sind und sortieren defekte Verpackungen aus.
Auch optische Inspektionssysteme wie das BVS-L lassen sich leicht in bestehende Anlagen integrieren und reduzieren das Risiko, ein Produkt zurückrufen zu müssen. Das Visionssystem unterzieht alle Packungen einer Kontrolle hinsichtlich Etikettenposition, Text, QR-Code und Haltbarkeitsdatum. Mithilfe von Metalldetektoren und Röntgengeräten können Hersteller zudem fremdkörperfreie Produkte mit genormtem Gewicht produzieren. Das Gerät sorgt außerdem dafür, dass die Produkte für den Endkunden ein schönes, gleichmäßiges Erscheinungsbild aufweisen. Konsumenten greifen eher zu einer makellos verpackten Hackfleischportion als zu Ware mit schiefem Etikett oder unlesbarem Haltbarkeitsdatum.
Obendrein erleichtern Visionsgeräte auch die Dokumentation sowohl gegenüber dem Kunden als auch dem Gesetzgeber, da sie jede Packung zu 100 % überprüfen und das Ergebnis samt Bild abspeichern.
Predictive Maintenance
Enormes Potenzial bietet die vernetzte Kommunikation zwischen technischen Anlagen im Bereich Service und Wartung. Mithilfe des M-2-M-Datenaustauschs lassen sich Fehler und Probleme erkennen, noch bevor sie auftreten. Das Prinzip: Die Geräte übermitteln individuelle Informationen eigenständig an eine für den jeweiligen Fehlerfall zuständige Servicekraft und erlauben damit eine kostengünstige und schnelle Problemlösung. Für Veränderungen an den Geräten ist heute oftmals ein ferngesteuerter Zugriff möglich – ohne Einsatz vor Ort wie in der Vergangenheit.
Technisch lässt sich dies über Sensoren realisieren. Sie erfassen diverse Gerätedaten sowie Ereignisse in Echtzeit und schicken sie per Ethernet oder drahtlos an einen Leitstand zur Auswertung. Hinzu kommt die Möglichkeit, Soll- und Schwellwerte von Anlagen zu analysieren und im Fall der Fälle einen Alarm auf unterschiedlichen Kanälen abzusetzen. Die Down-Zeiten lassen sich dank optimierter Wartung und bestmöglicher Organisation folglich stark reduzieren. Die Verfügbarkeit steigt, während Service- und Wartungskosten sinken.
Effiziente Produktion mit OEE
Nicht zuletzt ist es für den Produktionsleiter essentiell, herauszufinden, wie gut die Maschinen miteinander verzahnt sind. Ein übergreifender OEE-Wert fasst hierfür alle relevanten Informationen zusammen. Statt isolierte Werte zu analysieren, wird die Effektivität der gesamten Anlage betrachtet, was einen viel umfassenderen Überblick bietet. Produktionsleiter profitieren von der Möglichkeit, Schwachstellen exakt zu erkennen und gezielt Gegenmaßnahmen zu ergreifen.

Dieter Conzelmann
Director Industry Solutions,
Bizerba
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