Effizientere Produktion durch digitale Datenerfassung und Automatisierung von Prozessen

Die Erfassung und Dokumentation von Produktions- und Qualitätsdaten sind in vielen Bereichen der produzierenden Industrie an Standards und Normen orientiert. Dazu gehören z.B. Mängel- und Regelkarten, Glaslisten oder Auditprotokolle. Sie bilden häufig die Basis für produktionsrelevante Entscheidungen. So kann die Freigabe einer Charge in der Produktion durch die Betriebsleitung von bestimmten Qualitätsdaten oder -merkmalen abhängig sein. Die Erfassung und Dokumentation der relevanten Daten erfolgt häufig noch per Hand.

Das Problem manueller Datenerfassung

Händisch erfasste Daten und Informationen sind jedoch häufig unvollständig, fehlerbehaftet und müssen zusätzlich in Drittsysteme übernommen werden. Die Recherche ist sehr zeitaufwendig und eine bereichsübergreifende Kommunikation meist schwierig und ressourcenintensiv.

Die Lösung der iMes Solutions GmbH

Die digitale Schichtbuchlösung der iMes Solutions GmbH ermöglicht es, durch papierlose Datenerfassung relevante Daten auch automatisiert in digitale Erfassungsmasken einzutragen. Im Anschluss können die Dateen aus vielfältigen Quellen in Form von Berichten (z.B. Tages-/Wochen-/Monatsreports) aufbereitet und ausgegeben werden. Es können sämtliche Shopfloor-Bereiche wie Personal, Lager, Maschinen, Instandhaltung, Rohmaterial, Produktion und Qualitätssicherung unterstützt werden.

Die Vorteile der Workflow-Automation

Mithilfe der im Schichtbuch integrierten Workflow-Engine werden Workflow-Prozesse schnell und flexibel automatisiert. Produktions- oder anlagensicherheitsrelevante Informationen werden ad hoc an vordefinierte Empfängerkreise weitergeleitet. Die Reaktionszeit wird verkürzt, und es wird sichergestellt, dass Informationen zuverlässig an die verantwortlichen Personen weitergeleitet werden.
Darüber hinaus können auf Basis der erfassten Daten über mehrere Schnittstellen oder Anwendungen hinweg, z.B. Maschinensteuerungen, Prozessleitsysteme und Drittsysteme (ERP, MES, LVS, CRM), komplexe Wenn-Dann-Szenarien abgebildet werden – eine enorme Entscheidungshilfe für die Gestaltung effizienterer Produktionsabläufe.

Beispiele

Der Einsatz des digitalen Schichtbuchs ist in unterschiedlichsten Industriezweigen eine gewinnbringende Investition in den Produktionsprozess.

• Produktion in der Pharmaindustrie
  In der Produktion pharmazeutischer Produkte werden auf Chargenebene für die Dokumentation der Qualitätskontrolle und Audits die Zeitpunkte benötigt, zu denen z.B. gewisse Temperaturen oder definierte Punkte in der Schrittkette erreicht werden. Diese Dokumentation wird durch digitales Ablesen und Erfassen der Zeiten direkt an der Produktionsanlage voll automatisiert.
  
  
• Qualitätssicherung in der Lebensmittelindustrie
  Lebensmittel unterliegen bei der Herstellung besonders strengen Regeln. So werden beispielsweise Metalldetektoren eingesetzt, um eventuelle metallische Verunreinigungen im Produkt festzustellen, einerseits zur Nachweispflicht bei Audits und andererseits zur Garantie eines sicheren Lebensmittelerzeugnisses.
  Durch automatisches Anlegen eines Schichtbucheintrags auf Basis eines externen Triggers, z.B. einer Variablen in einer Maschinensteuerung, werden Vorkommnisse wie Funde des Metalldetektors automatisch aufgezeichnet und gemeldet. Damit ist die Möglichkeit einer sofortigen Massnahme sichergestellt.
  
  
• Rückverfolgbarkeit in der Qualitätssicherung
  Die Antwort auf die Frage „Was wurde wann und wie produziert“ wird mithilfe des digitalen Schichtbuchs automatisch gegeben. Sämtliche produktionsrelevanten Parameter, z.B. Dichte, Volumen oder Feuchte der einzelnen Rohstoffe des herzustellenden Produkts werden dokumentiert. Die Daten werden automatisiert im Schichtbuch erfasst und stehen für Auswertungen und Berichte jederzeit zur Verfügung.

Fazit:

Die digitale Schichtbuchlösung der iMes Solutions GmbH ist ein vielseitig einsetzbares Instrument in der Produktion unterschiedlicher Industriezweige. Die digitale Datenerfassung garantiert eine vollständige und weitestgehend fehlerfreie, normenkonforme und für Audits optimierte Art der Datenerfassung und Dokumentation für die Qualitätssicherung im Unternehmen. Darüber hinaus ergeben sich mithilfe von Wenn-Dann-Szenarien Möglichkeiten zur effizienteren Gestaltung der Produktionsprozesse.

Dokumentation von Prozessschritten per Smartphone oder Tablet

>> F A K T E N
Die Fertigung von Rohrleitungen erfordert, dass die Prozessschritte von der Prüfung des Werkstoffnachweises über die eigentliche Fertigung des Rohrleitungsabschnitts bis hin zur Prüfung des entstandenen Werkstücks dokumentiert wird.

Zur Automatisierung der Dokumentation und in Ermangelung einer entsprechenden Anwendung wurde die iMes Solutions GmbH beauftragt, in enger Zusammenarbeit mit einem Hersteller aus der chemischen Industrie ein entsprechendes Tool zu entwickeln.

Technologisch setzte man hierbei auf das bewährte und moderne Web-Framework der iMes Solutions Schichtbuchlösung.

Ein Team aus Projektleitung, Scrum Master und Entwicklern entwickelte in einem Scrum-Prozess – ohne langwieriges Erstellen eines Pflichtenheftes und auf Basis von React – eine Anwendung, die als einzige Voraussetzung ein Smartphone mit Internetzugang benötigt und seit Anfang 2020 erfolgreich im Einsatz ist.

>> Ausgangssituation
Vor Einführung des neu entwickelten Programms musste die Dokumentation der einzelnen Prozessschritte händisch durch Befüllen von Laufzetteln zusammengetragen und am Ende digital eingegeben und ausgewertet werden – ein personal- und zeitaufwändiges und fehleranfälliges Verfahren.

>> ZIEL: Automatisierte Dokumentation des Rohrleitungsfertigungsprozesses
Sämtliche für eine erfolgreiche Abnahme notwendigen Informationen sollten digital gesammelt und an zentraler Stelle auf einen Blick verfügbar sein. Die Digitalisierung der Informationen durch händische Eingabe sollte entfallen.

>> Projektziele & Anforderungen im Detail

• Automatisierte Dokumentation der Prozessschritte
• Papierloses Arbeiten
• Automatisierte Auswertungen
• Flexibles und benutzerfreundliches Handling
• Möglichkeit des Einsatzes mobiler Endgeräte

>> Anforderungen an die Technologie

• In der Planung zur Umsetzung wurde deutlich, dass für die Anforderung, eine Anwendung auf mobilen Endgeräten bereitstellen zu können, eine progressive Web-App das Mittel der Wahl ist.
• Durch den Einsatz einer plattformunabhängigen Web-Anwendung auf Basis von React können Endgeräte verschiedener Hersteller benutzt werden, ohne auf den Komfort einer nativen Anwendung verzichten zu müssen.
• Mit der Anwendung ist zum Beispiel das Abscannen von Barcodes durch den Einsatz handelsüblicher Smartphone-Kameras möglich, wodurch Fehler bei der Touch-Eingabe vermieden werden.

>> Entscheidung für die Neuentwicklung der iMes Solutions GmbH
Die im Scrum-Verfahren neu entwickelte Anwendung ermöglicht die Kommunikation der Endgeräte mit dem zentralen Unternehmensserver. Einzige Voraussetzung für den Betrieb der Anwendung durch die externen Benutzer ist ein Smartphone mit Internetzugang. Eine Verbindung der Geräte mit dem unternehmenseigenen Netzwerk ist nicht erforderlich, weder vor Ort noch per VPN. Jeder einzelne Prozessschritt im Fertigungsverfahren wird zentral dokumentiert. Die Daten sind für Auswertungen zentral verfügbar.

>>  FAZIT
Für individuelle Kundenanforderungen bietet die iMes Solutions GmbH die Neuentwicklung von Softwarelösungen im Scrum-Verfahren an.

Ein Beispiel aus der Praxis

iScan PVK (Produkt-/Versandkennzeichnung) als Teil der Produktfamilie iScan ist bei dem Thema Produkt- und Versandkennzeichnung mit Etiketten bei einem der weltweit größten Styrolkunststoffhersteller international im Einsatz.

Der global aufgestellte Hersteller von Styrolkunststoffen mit rund 3600 Mitarbeitern produziert Kunststoffe für alltägliche Produkte unterschiedlicher Branchen, zum Beispiel Automobil, Elektronik, Bauwesen, Haushalt, Freizeit, Verpackung sowie Medizin und Gesundheit.

Das Modul iScan PVK kommt aktuell an drei Standorten in Nordamerika und an einem Standort in Asien zum Einsatz. iScan wird darüber hinaus an verschiedenen Standorten in Europa in unterschiedlicher Ausprägung eingesetzt. An den deutschen Standorten kommen die Module iScan PDM (Produktionsdatenmanagement) und iScan WMS (Lagerverwaltung) zum Einsatz.

Ausgangssituation & Ziel
An den nordamerikanischen Standorten wurde in der Vergangenheit eine veraltete und teilweise nicht mehr unterstützte Etikettendruck-Software eingesetzt. Die Bestandslösung sollte durch eine moderne digitale Software ersetzt werden.

Alle Standorte sollten ausschließlich per "remote" installiert, in Betrieb genommen und geschult werden.

Zeit- und Kostenersparnis durch Inbetriebnahme "remote"
Sowohl die Installation von iScan PVK als auch Inbetriebnahme und Anwenderschulungen wurden „remote“ durchgeführt.

Auch Wartungsarbeiten können zukünftig jederzeit von einem einzigen Standort aus erfolgen – insgesamt eine enorme Zeit- und Kostenersparnis.

Mehr als eine Verbindung zwischen Shopfloor und Topfloor – eine globale Erfolgsstory
Die Lösung zeichnet sich durch einfache Handhabung, hohe Transparenz der Warenbewegungen, Produkt- & Chargenrückverfolgbarkeit und direkte SAP®-Anbindung aus.

Der große Benefit für den Kunden ergibt sich aus der an allen Standorten standardisierten SAP®-Schnittstelle und den Prozessen, die darüber abgebildet werden. Dieser Standard ermöglicht es der Unternehmung, weitere Standorte mit iScan auszustatten.

Die iScan Core Features im Überblick

• Übernahme von Stammdaten aus dem ERP-System
• Führung des Anlagenfahrers durch den gesamten Produktionsprozess
• Erfassung sämtlicher Produktionsschritte
• Automatische Werteübernahme, Solllisten, Toleranzprüfungen
• Rezeptberechnung-/-verwaltung
• Rückmeldung der produzierten Ware/Menge (Gutware, nicht typgerechte Ware, Ausschuss) und Verbräuche
• Lückenloses Erfassen von Warenbewegungen
• Gruppierung nach Lagerplätzen, Material und Chargen
• Zugriff auf / Übernahme von Daten aus dem ERP-System
• Werkzeug für Permanent- und Stichtagsinventur

Kundenstimme vom Geschäftsprozessmanager Produktion & Qualitätsmanagement
“iScan hat eine lange Geschichte und vielleicht eine unendliche Geschichte, weil es immer noch wächst und ein globaler Erfolg wird", sagt der Geschäftsprozessmanager Produktion & Qualitätsmanagement, mit einem breiten Lächeln im Gesicht.

“Ich glaube, der Satz, der wirklich ins Schwarze trifft, lautet: "iMes redet nicht nur über Lösungen, sondern liefert sie auch"[...]
Mit iScan haben wir eine maßgeschneiderte Lösung geliefert, die international eingesetzt werden kann, die individuellen Anforderungen gerecht wird und insgesamt zu einer Harmonisierung unserer internen Prozesse führt. Ganz gleich, wann und wo wir iMes und unsere Unternehmung zusammengebracht haben, es war immer ein großer Erfolg.”"

Projekthighlights

• globale Lösung zur Produkt- und Versandkennzeichnung mit Etiketten
• einfache und sichere SAP®-Anbindung
• standardisierte unternehmensinterne Infrastruktur und Geschäftsprozesse
• vollständige Installation, Inbetriebnahme und Keyuser-/Anwenderschulung "remote"

Einer der größten und angesehensten globalen Automobilzulieferer mit 158.000 Mitarbeitern an 340 Standorten, nutzt die RFID-Lösung der iMes Solutions GmbH zur Nachverfolgung und Dokumentation der Produktionswege im Gießwerk. Die stetige Vergrößerung des Werks wurde bei der Koordination und Dokumentation der Transportwege vom Ofen zur Gießmaschine, zunehmend zum Engpass und verlangte nach einer automatisierten Lösung.

Gesucht wurde die digitale Antwort auf die Frage

WAS wurde WANN, WIE und WO verarbeitet?

Die RFID-Lösung der iMes Solutions GmbH konnte mit ihren Antworten überzeugen und sämtliche Anforderungen des Kunden erfüllen. Das auf Transporteinheiten (Stapler, LK W, elektrische Hubwagen etc.) montierte System erfasst, dokumentiert und kontrolliert die Entnahme und den Weg des Materials durch den gesamten Produktionsprozess. Die aufgezeichneten Parameter wie Datum, Zeit, Gewicht, Temperatur und Informationen zu den Produktionseinheiten werden auf Plausibilität geprüft. Dadurch wird gewährleistet, dass die Materialien auch in die dafür vorhergesehenen Produktionseinheiten gelangen. Die Transportsysteme werden direkt mit der Anlagenautomatisierung verknüpft. Die Arbeitsabläufe werden priorisiert. Die Fahrer erhalten die Aufträge aus der Arbeitsvorbereitung direkt auf ein Terminal-PC am Stapler.

Im Ergebnis bedeutet der Einsatz des Production Tracking & Tracing Systems für Magna BDW Technolgies:

• Optimierung der Transportprozesse für effizientere Logistikprozesse
• Optimale Nutzung der Ressourcen
• Dokumentation und Nachverfolgbarkeit der Prozesse und Transportwege im Gießwerk
• Qualitätssicherung durch Einhaltung der Impellerzeiten

Den detaillierten Bericht über die Zusammenarbeit zwischen Magna BDW Technologies  und der iMes Solutions GmbH finden Sie hier.