Gute Planung ist das A und O

Diehl Metering Systems GmbH, Nürnberg & Fastec GmbH, Paderborn

Im Fertigungsbereich der Diehl Metering Systems war bereits ein Feinplanungssystem im Einsatz, das speziell für das Unternehmen entwickelt wurde. Als nachteilig erwiesen sich bei diesem System der fehlende Support und die fehlende Weiterentwicklung, wodurch das Planungssystem nur schwer an notwendige Änderungen im Produktions- und Planungsbereich angepasst werden konnte. Das war der ausschlaggebende Punkt, ein neues, modernes Planungssystem einzuführen. Das Einführungsprojekt „Planung“ wurde ins Leben gerufen. Das Projektteam umfasste – neben Projektleiter Alexander Seidel – vier weitere Mitarbeiter aus den betroffenen Fachabteilungen. Sie prüften neben Anbietern reiner Planungssoftware auch den Manufacturing Execution System-Spezialisten Fastec, der das Planungsmodul seines MES-Systems vorstellte. „Letztlich entschieden wir uns für Fastec, weil wir hier alles aus einer Hand bekamen und für die Zukunft gerüstet waren“, erinnert sich Alexander Seidel. Statt vieler Einzellösungen von verschiedenen Anbietern, die sich unter Umständen nur mit großem Aufwand koppeln lassen, gibt es jetzt ein erweiterbares System auf Shop-Floor-Ebene, das als Bindeglied zwischen dem bereits vorhandenen SAP-System und dem Fertigungsbereich fungiert. Als positiv empfand das Projektteam die modulare Struktur des MES-Systems, die es erlaubt, lediglich die aktuell benötigten Komponenten und Module zu integrieren. Ändern sich die Bedingungen oder Anforderungen der Produktion, lässt sich das System einfach und schnell anpassen und um zusätzliche Module erweitern. „Das MES-System Fastec 4 PRO bot uns die Möglichkeit, erst einmal mit dem Planungsmodul zu starten“, so Alexander Seidel, „und das System dann einfach später zu erweitern.“

Start des Projekts war Anfang 2011. Aufgrund der Anzahl und der Komplexität der Fertigungsaufträge, die verplant werden sollten, entschieden sich die Verantwortlichen für den Einsatz einer automatischen Feinplanung. Hierbei werden die Fertigungsaufträge anhand einer Planungslogik mit verschiedenen Optimierungskriterien automatisch vom Planungstool auf die zur Verfügung stehenden Arbeitsplätze und andere Ressourcen verplant. „Fastec bot uns eine tolle Planungslogik mit sieben Optimierungskriterien“, sagt Seidel. Und weiter: „Dadurch werden die einzelnen Aufträge so auf Maschinen, Betriebsmittel und Personal verplant, dass eine für uns optimale Planung der Fertigungsaufträge herauskommt.“

Bis die tatsächlichen Planungsergebnisse mit den Erwartungen und Anforderungen des Projektteams übereinstimmten, vergingen einige Wochen. Die Gründe dafür waren vielseitig. Neben dem Entwicklungscharakter des Projekts und der großen SAP-Schnittstelle, aus der Stamm- und Bewegungsdaten gelesen werden sollten, gab es aufgrund der breiten Produktpalette und zahlreicher Fertigungsversionen mehrere Varianten von Stücklisten und Arbeitsplänen. Bei ersten Testläufen der Feinplanung bemerkten die Beteiligten, dass der Validierungsprozess länger als erwartet dauerte, da Stammdaten wie Arbeitspläne und Arbeitsplätze z. T. unvollständig waren und daher in SAP überarbeitet werden mussten. „Das war anfangs eine Menge Arbeit, aber letztlich haben wir das Beste daraus gemacht und infolgedessen auch unsere Daten im SAP-System grundlegend bereinigt“, erinnert sich Alexander Seidel.

Ein Knackpunkt des Projekts lag bei der Gewichtung der Optimierungskriterien, auf deren Basis die Fertigungsaufträge automatisch verplant werden, sowie beim Zusammenspiel von Feinplanung und aktuellen BDE (Betriebsdatenerfassung)-Meldungen. Beides konnte jedoch anhand ausführlicher Testläufe zufriedenstellend gelöst werden. Nach der Einführungsphase wurde das System schließlich im realen Einsatz schnell von den Produktionsmitarbeitern akzeptiert. Ausschlaggebend dafür war die Übernahme der Eingabemasken des alten Planungssystems in das neue Planungstool. So können die Produktionsmitarbeiter wie gewohnt ihre Rückmeldungen an das System durchführen.

Mit der automatischen Feinplanung lassen sich jetzt die Fertigungsaufträge auf die verfügbaren Arbeitsplätze anhand der festgelegten Optimierungskriterien ideal verplanen. Zusätzlich wird eine Personaleinsatzplanung gegen begrenztes Personal genutzt. Das heißt, für einen Fertigungsbereich wird das Kapazitätsangebot für Personal vorgegeben und bei der anschließenden Planung entsprechend berücksichtigt. Es werden also nur so viele Arbeitsplätze verplant, wie durch die vorgegebene Personalkapazität auch bedient werden können. Selbst die Anforderung, bis zu sieben Betriebsmittel wie Testadapter etc. zusätzlich zum Arbeitsplatz und zum Personal in nur einem Schritt zu verplanen, konnte das Planungstool des MES-Systems abdecken.

Ein internes, parallel laufendes LEAN-Projekt hatte den kompletten Umbau der Produktionsabläufe zur Folge. Statt bisher zwei getrennter Planungsbereiche wurde ein einheitlicher Planungsbereich eingerichtet und die vorhandenen Fertigungsbereiche neu geordnet. Nun wird in einer durchgehenden Produktionskette gefertigt. Für das Planungssystem waren die Konsequenzen massiv. Die gesamte Planungslogik musste umgestellt und die Bereiche in der Feinplanung entsprechend angepasst werden. Die Flexibilität des MES-Systems ermöglichte jedoch die schnelle Anpassung an die geänderte Situation. Gleichzeitig wurde im Rahmen dieses internen Projekts eine meilensteinbezogene Rückmeldung eingeführt. Nun wird nicht mehr jeder einzelne Arbeitsgang manuell in der Produktion rückgemeldet. Stattdessen erfolgt eine Rückmeldung an das System erst bei einem als Meilenstein festgelegten Arbeitsgang. Auch hier konnte dank des flexiblen MES-Systems die Rückmeldelogik an die geänderten Bedingungen rasch angepasst werden.

Die internen Betriebsmittel wie Testadapter, Messgeräte, Prüfmittel etc. wurden vor der Einführung des MES-Systems mit einer LotusNotes-Datenbank verwaltet. Problematisch war hier das Fehlen einer Schnittstelle zur Produktion: beim Einbau eines Betriebsmittels musste stets ein manueller Eintrag in der Datenbank erfolgen, andernfalls war eine Rückverfolgung dieses Betriebsmittels unmöglich.

Auch die fehlende hierarchische Strukturierung der Betriebsmittel und die Verwaltung von Kalibrierzertifikaten stellte für die Verantwortlichen ein Problem dar. So entstand im Unternehmen allmählich der Wunsch, für die Betriebsmittel eine Versionsverwaltung inklusive Hierarchie, Historie und Wartungskalender einzuführen. Anfangs suchte man nach einer komplett neuen Datenbank, in der auch das Wartungsdatum von Betriebsmitteln gepflegt werden konnte. Letztlich entschied man sich, dieses in das bereits vorhandene MES-System zu integrieren. „Mit Fastec hatten wir die Möglichkeit, alles aus einem Guss, aus einer Hand zu bekommen“, resümiert Seidel, „ohne fehleranfällige Schnittstellen zwischen Systemen verschiedener Hersteller einrichten zu müssen.“ So wurde das MES-System um eine umfassende Betriebsmittelverwaltung erweitert.

Da das Unternehmen für verschiedene Verbrauchszähler größtenteils Funkplatinen produziert, ist eine fortlaufende Seriennummernverwaltung für die lückenlose Rückverfolgung zwingend notwendig. Bisher erfolgte die Vergabe von Seriennummern über die Software LabView, die auf Grundlage der Ist-Daten aus der Produktion Seriennummern generierte. Eine fortlaufende Seriennummernvergabe ließ sich damit jedoch nur schwer und mit großem Aufwand realisieren. Einerseits wurden Seriennummern teilweise wieder auf 0 gesetzt und daher mehrmals vergeben, wenn eine neue Woche oder ein neues Jahr begann. Andererseits gab es pro Linie bzw. Arbeitsplatz unterschiedliche Seriennummerngeneratoren. Auch kundenspezifische Seriennummernkreise, die sich je nach Produkt unterscheiden, ließen sich schwer umsetzen. So hätten für sämtliche speziellen Nummernkreise eigene Programme geschrieben werden müssen. Dank des Traceability-Moduls des MES-Systems konnte eine saubere Seriennummernvergabe für die relevanten Artikel bzw. Bauteile erfolgen. Hier ist es mit Hilfe des Nummerngenerators möglich, beliebige Seriennummernkreise schnell und einfach nach den gewünschten Anforderungen auch auf Kundenseite selbst anzulegen.

In der Produktion werden Seriennummern für sämtliche Teile vergeben, unabhängig davon, ob sie IO oder NIO getestet wurden. Für die lückenlose Seriennummernsequenz ist ein NIO-getestetes Teil problematisch, da die Nummer bereits vergeben ist und zum Beispiel aus der Weiterverarbeitung aussortiert wurde. Um Seriennummern lückenlos zu vergeben, entwickelten die verantwortlichen Projektingenieure beider Unternehmen eine Ausweichstrategie: das sogenannte Ticketsystem. Hierbei kann im MES-System ein Ticket mit einer beliebigen Seriennummer angelegt und z. B. bei der Nachproduktion von Teilen diese ausgemusterte Seriennummer erneut vergeben werden. Dabei wird automatisch mit protokolliert, wer welches Ticket angelegt und wer dieses an welcher Maschine wieder verwendet hat.

„Wir hatten und haben hohe Anforderungen an die Seriennummernvergabe, die zu 90% mit dem Nummerngenerator abgedeckt werden können. Als größten Vorteil sehen wir, dass wir 90% der Programme, die wir bisher für spezielle Seriennummern selbst programmieren mussten, nicht mehr brauchen“ lautet das Fazit von Alexander Seidel.

Aktuell soll vor allem die Seriennummernverwaltung weiter ausgebaut werden. So arbeiten die zuständigen Projektingenieure beider Unternehmen eng zusammen an einer sogenannten Seriennummernsperre. Durch den Einsatz von Fastec 4 PRO ist das Unternehmen bestens für die Zukunft gerüstet, weil das modulare MES-System individuell an jede Produktion angepasst werden kann – egal, ob neue Maschinen hinzukommen oder weitere Unternehmensbereiche integriert werden sollen.

www.diehl.com; www.fastec.de

Die Fastec GmbH ist ein IT-Unternehmen, das Softwarelösungen zur Produktionsoptimierung entwickelt und anbietet.

easyOEE – Produktivitätsmessgerät zur Optimierung einzelner Maschinen, Linien oder Anlagen; als Miet- oder Kauflösung zum Einstieg in die OEE-Welt geeignet (OEE = Overall Equipment Effectiveness = Gesamtanlageneffektivität)

compactOEE – kompaktes MDE-Instrument zur Überwachung und Optimierung von Maschinen oder Linien; vorinstalliert und vorkonfiguriert für den schnellen Maschinenanschluss

Fastec 4 PRO – modulare MES-System (Manufacturing Execution System) zur Optimierung der gesamten Produktion (mit Modulen zur Maschinendatenerfassung, Gesamtanlageneffizienz, Auftragsdatenerfassung, Instandhaltung, Traceability, Leitstand mit manueller und/oder automatischer Feinplanung etc.)

Mit 45 Ingenieuren, Informatikern und Fachkräften setzt sich das Paderborner Unternehmen seit 1995 für die Optimierung von Produktionsbetrieben und deren Standortsicherung ein.