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Vernetzung der automatisierten Produktion

Neue Technologien zur Steigerung wirtschaftlicher Effizienz
Vernetzung der automatisierten Produktion

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Die Digitalisierung der Produktion stellt vor allem den deutschen Mittelstand vor große Herausforderungen und die Auswirkungen auf die Unternehmen sind einschneidend. Industrie 4.0 durchdringt die globalen Wertschöpfungsketten, Maschinenparks werden vernetzt, Organisationsstrukturen verändern sich, IT-Lösungen sollen wertvolle Unternehmensdaten schützen und die Mitarbeiter in den Arbeitsprozessen qualifiziert werden. Cyber-physische Produktionssysteme als Zusammenspiel aus virtueller und realer Produktion müssen nutzbar designt, eingeführt und erfolgreich angewandt werden. Die Asys Group gestaltet seit 25 Jahren die Zukunft der Elektronikfertigung entscheidend mit und zählt zu den Vorreitern einer intelligenten Fabrik.

Die Marke „Made in Germany“ ist nicht mehr selbstverständlich oder gar Garant für die Zukunft des Technologiestandortes Deutschland. Hier stellt die vierte industrielle Revolution Unternehmen vor neue Herausforderungen, bietet aber auch immense Chancen. Insofern heißt es, nicht stehen bleiben sondern sich weiter entwickeln, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Mit gutem Beispiel voran geht die Asys Group mit Sitz in Dornstadt. Den Blick stets nach vorn gerichtet, prägen Zukunftsorientierung und Wachstum das Selbstverständnis der Unternehmensgruppe.

Materiallogistik im Wandel mit neuem Mitglied

Die automatisierte Informationslogistik innerhalb einer Smarten Fabrik plant und steuert den digital angereicherten Wertstrom. Dort wo physische Güter innerhalb der Industrie 4.0 fließen, fließen parallel auch Informationen, die in einer Fabrik von einem Punkt zum anderen gebracht werden müssen. Dabei werden die richtigen Informationen zur richtigen Zeit bereitgestellt, um den Produktionsfluss einer Linie nicht durch fehlendes Material zu stoppen. In der Asys Group ist die Fertigung der Zukunft flexibel, wandelbar und ganzheitlich vernetzt. Um zukunftsfähige, zielgerichtete Lösungen zu entwickeln, arbeitet Asys kontinuierlich an unterschiedlichen Nutzerszenarien. Eines davon beschäftigt sich mit dem Thema Material Logistics in Kombination mit der Asys Softwarelösung Pulse. Das Ziel im Bereich Material Logistics ist es, den kompletten Materialfluss zu automatisieren, so dass das zentrale Bauteillager, die Autonomous Intelligent Vehicles (AIVs) und die Materialbahnhöfe über die Softwarelösung kommunizieren und die jeweiligen Aufträge weitergeben. Neben dem Considus Trockenlagerschrank, den S10 select Lagersystemen für Verbrauchsmaterial und Kolb Schablonenreinigungssystemen ist jüngst der Dry Tower, vom neuesten Mitglied der Unternehmensgruppe SuperDryTotech. Dieser wird als zentrales Bauteillagersystem eingesetzt. Hier können in bis zu sechs Metern Höhe Bauteile chaotisch in Schubladen gelagert werden. Dabei sind durch die volumenoptimierte Einlagerung mehrere Bauteilrollen in einer Schublade stapelbar. Der intelligente Materialschrank S10 select lagert Verbrauchsmaterialien wie Lotpasten, Kleber, Handschuhe etc., welche bedarfsgerecht und rückverfolgbar mit einem jeweiligen Label versehen entnommen werden können. Mittels Anbindung an das MES-System wird eine Kontrolle der Materialzufuhr und -lagerung realisiert. Die Materialausgabe erfolgt über Produktscan oder die Auswahl eines Favoriten. Die Rückverfolgung jedes Produktionsschritts erleichtert dem Bediener die Arbeit. Die rundum vernetze Fertigung schließt die Logistik als Hauptbestandteil mit ein und nutzt die Zeitressourcen optimal aus. Mit der Pulse-Lösung werden die autonomen Transportroboter ins Spiel gebracht und verknüpft. Die Materialsysteme des Unternehmens bzw. der Pulse Member können mittels Smartwatch oder Tablet überwacht werden und interagieren völlig selbständig mit den Robotern. In Verbindung mit den Transportrobotern werden dem Bediener Laufwege erspart und die Materialversorgung just-in-time sorgt für minimierte Linienstopps und eine optimierte Lagerhaltung.

Der smarte Weg zur intelligenten Fabrik der Zukunft

Die Vision einer intelligenten Fabrik setzt neben der Kundenzentrierung und Flexibilität auch die Zusammenarbeit interdisziplinärer Teams sowie die Identifikation mit der digitalen Unternehmenskultur voraus. Die Digitalisierung in der Industrie 4.0 wird nicht nur die Elektronikbranche komplett verändern, sondern schafft auch eine zusätzliche Wertschöpfung. Letztendlich geht es nicht nur um effizientere Abläufe in der Logistik, Lieferkette und Produktion, da die industrielle Massenfertigung sich zu einer mehr und mehr kundenindividuellen Produktion entwickelt. Mit der Smart Factory wird die industrielle Fertigung noch intelligenter und die digitale Welt verschmilzt mit der realen Produktion. Die Smart Factory ermöglicht nicht nur eine Steigerung der Produktivität, sondern erhöht auch die Innovationsgeschwindigkeit, so dass eine reaktionsschnelle, kundenindividuelle Fertigung realisierbar ist.

Im Bereich Material Logistics bietet das Unternehmen Hardware und Softwarelösungen für kundenspezifische Logistikkonzepte rund um die SMT Linie an. Dieses besteht aus drei Hauptkomponenten: Zentrales Bauteillager, AIV und Materialbahnhöfe. So wird sichergestellt, dass das richtige Material zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort ist, um eine Linie unterbrechungsfrei am Laufen zu halten.

In der Serienproduktion ist die standardisierte Linienfertigung, bei der das Produkt nacheinander verschiedene Stationen durchläuft, längst bekannt. Übertragen auf die Individualfertigung führt die gewonnene Kontrolle zu transparenten und äußerst effizienten Fertigungsabläufen. Um nun noch mehr Effizienz und Flexibilität aus den Systemen herauszuholen, müssen die Mitarbeiter intensiver in den Planungsprozess mit einbezogen werden. Durch neue Organisationsformen in Verbindung mit aktuellen Informations- und Kommunikationstechnologie arbeiten Mitarbeiter fertigungsnaher Unternehmensbereiche dank digital unterstützter Prozesse auf eine neue Art zusammen. Der Mitarbeiter konzentriert sich auf seine Kernkompetenzen im jeweiligen Bereich, leitet ein und das System führt aus, wie das Nutzungsszenario Operator Support zeigt. Intuitiv bedienbare Maschinen-HMIs, sowohl stationär als auch mobil, ermöglichen ortsunabhängige Kontrolle aller Bedienparameter.

Im Zuge von Industrie 4.0 werden die Produktionssysteme sowie deren Aufbau und Steuerung durch Smart Products und Smart Factory deutlich komplexer. Flexibel einsetzbare, sich selbst organisierende Produktionssysteme, die den Fertigungsfluss autonom koordinieren und die Produktentstehung bis zur Auslieferung rückverfolgbar dokumentieren, erfordern neue Ansätze im Produktions- und Qualitätsmanagement. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, entwickelte das Unternehmen das Nutzerszenario Production Management. In diesem Bereich wurden Anwendungen für die Zuordnung von Maschinen zum jeweiligen Bediener, inklusive Linienstatistiken und Auftragsverwaltung, realisiert.

Ein weiterer Baustein, der zur smarten Fabrik der Zukunft gehört, ist der BereichService Support. Ob zukünftig mithilfe von Augmented Reality, oder gegenwärtig mit den relevanten Serviceinformationen und aktuellen Maschinendaten sowie der mobilen Dokumentenablage, der Servicebereich wird auf ein neues Level gehoben. Denn erfolgte der Zugriff früher noch klassisch mit einem Desktop-PC, verlagert sich die Nutzung vor Ort am System immer mehr zu mobilen Geräten und Tablets. So besteht die Möglichkeit, mobil auf Informationen zurückzugreifen, die über eine Anlage während ihres Produktlebenszyklus gesammelt werden.

Linienübergreifende Anwendungen durch Software

Der Software-Produktbereich Pulse umfasst smarte Assistenzsysteme für die intelligente Fabrik. Die unternehmenseigene und bereits mehrfach ausgezeichnete Industrie 4.0-Lösung bringt nicht nur mobile Devices wie Tablet oder Smartwatch in die Fertigungsumgebung, sondern stellt auch verschiedene Anwendungen bereit, die den Menschen in der Produktion bei unterschiedlichen Aufgaben unterstützen. Pulse vereinfacht und optimiert die tägliche Arbeit in einer Produktion und ist für linienübergreifende Anwendungen konzipiert. Die getreue Darstellung der gesamten Linie mittels übersichtlicher Realtime To-Do-Liste am Handgelenk oder Tablet lässt sich mit Apps um nutzvolle Funktionen erweitern. Beispielsweise mit der Anwendung „Alerts&Info“: Maschinenmeldungen werden sofort auf den Devices angezeigt, alle anstehenden Aufgaben zu einer übersichtlichen Liste zusammengestellt und nach Dringlichkeit sortiert. So können sämtliche Aufgaben in einer sinnvollen und zeitsparenden Reihenfolge abgearbeitet werden. Die eingehenden Meldungen machen sich per Vibrationssignal auf der Smartwatch bemerkbar und das Display schaltet sich ein. Der Bediener wird so nicht beeinträchtigt, hat beide Hände frei und erhält dennoch zuverlässig die Warnmeldung. Der Bediener wird entlastet, Maschinenstopps reduziert und die Produktivität gesteigert. Dies bestätigt eine Kundenevaluierung, die durch Einsatz von Pulse an einer Linie merkliche Produktivitätssteigerung sowie deutlich weniger Maschinenstopps aufwies. Ein Mehrwert für Kunden, der sich an der Anzahl der bereits im Einsatz befindlichen über 40 Pulse-Linien beim Kunden zeigt. Auch vom System erkannte Fehler beim Schablonendruck werden direkt auf den Smart Devices angezeigt. Mit einem Fingertip kann entschieden werden, ob es sich um Pseudofehler oder einen echten Fehler handelt, was Laufwege spart und die Produktivität erhöht. Grundsätzlich können über die „Operation App“ alle Handlingsmodule des Unternehmens mobil bedient werden, so dass sämtliche Funktionen, die sonst durch das Control Panel an der Maschine durchgeführt werden müssten, auf dem Tablet ortsunabhängig möglich sind. Die Simplex Touchscreen HMI zur Bedienung an der Maschine ist mehrsprachig, leicht verständlich und mit mehr als 1.000 Icons ausgestattet. Das Einrichten von Marken wird durch Multi-Touch-Gesten um bis zu 15 % beschleunigt, klare Farbcodierungen in Verbindung mit eindeutigen Symbolen reduzieren eventuelle Sprachbarrieren.

Die Pulse „User2Machine App“ ist ein weiteres Feature. Sie befähigt den Produktionsleiter, Maschinen den jeweiligen Verantwortlichkeiten der User zuzuweisen. So werden nur noch Meldungen auf der Smart Watch und dem Tablet angezeigt, für die der Operator zuständig ist. Die IC-Statistic Software stellt unterschiedliche Auswertungen der Produktion dar: Die Bottleneck Analyse zeigt den Materialfluss aller Maschinen in einer Linie, die Fehler-Pareto-Analyse dient zur Darstellung der Fehleranzahl in Prozent. Die IC-Run Software gestattet eine Produktumstellung der gesamten Linie im laufenden Betrieb und das, in nur wenigen Minuten. Die Produkte werden zentral verwaltet und Linienrezepte einfach erstellt. Bereits angelegte Programme können weiterverwendet werden. Zusätzlich sind mit der Support-Me AppServiceinformationen wie Seriennummer der Maschine, Telefon der Support-Hotline oder Softwareversion zu einer Maschine abrufbar. Die „Filebox“ App ermöglicht ein zentrales Ablegen maschinenspezifischer Dokumente und das Anzeigen auf mobilen Endgeräten.

Ein Vierteljahrhundert mit Blick nach vorn

Seit der Gründung als Zwei-Mann-Unternehmen durch Werner Kreibl und Klaus Mang gestaltet die Asys Group die Zukunft der Elektronikfertigung entscheidend mit und hat sich vom Maschinenbauer zum Anbieter von Gesamtlösungen entwickelt. Die mehr als 1.000 Mitarbeiter weltweit in den 20 Niederlassungen sowie das Vertriebsnetzwerk mit Ansprechpartnern in über 40 Ländern sorgen dafür, dass die Kunden mit einem zukunftsweisenden Produktportfolio wettbewerbsfähig bleiben. Die Synergieeffekte der Geschäftsbereiche Elektronik, Solar und Life Science ermöglichen die Entstehung neuer innovativer Produkte. Die Gründungsidee lag in der Etablierung von Standardanlagen für das Handling von Leiterplatten in der Elektronikindustrie. Mit Zukunftsorientierung und Wachstum als Selbstverständnis hat sich die Unternehmensgruppe heute zu einem global agierenden Technologieunternehmen und führendem Anbieter von Standard- und Sonderanlagen entwickelt. In den letzten 25 Jahren wurde das Produktportfolio stetig entlang einer Elektronik-Fertigungslinie vergrößert. Zunächst kamen Prozessmaschinen für das Markieren und Trennen von Leiterplatten hinzu, dann Anlagen für den Lotpastendruck. Die erste Entwicklung im Softwarebereich wurde durch die Anforderung der Automobilkunden, die Leiterplatten rückverfolgbar zu machen, getrieben. Mit den Insignum Markieranlagen wies das Unternehmen bereits einen wichtigen Baustein für die sogenannte Traceability im Portfolio vor. Heute deckt die Unternehmensgruppe 70 % einer gesamten Produktionslinie mit eigenen Produkten ab. Weiterhin bietet das Unternehmen mit dem zukunftsweisenden Produktportfolio im Produktbereich Pulse smarte Assistenzsysteme für die Produktion, die den Menschen bei unterschiedlichsten Aufgaben unterstützen. Mit Sitz in Dornstadt bei Ulm steuert die Asys Automatisierungssysteme GmbH sämtliche Aktivitäten der Unternehmensgruppe.(dj)

productronica, Stand A3.277


Vision einer Smart Factory

Die Asys Group hat als einer der ersten Unternehmen der Branche das Potenzial der Digitalisierung im Maschinenbau frühzeitig erkannt. Dazu führte Doris Jetter von der Redaktion EPP ein Gespräch mit Florian Ritter, Manager Business & Product Portfolio Development der Asys Group.

Herr Ritter, das Buzzword Industrie 4.0 ist derzeit in aller Munde. Smart Factory gilt als eines der wichtigsten Teile dafür. Was bedeutet Smart Factory für die Asys Group? Können Sie näher darauf eingehen?

Für uns ist die Smarte Fabrik das oberste Ziel in unseren Entwicklungen mit der Motivation, dem Kunden einen Mehrwert zu liefern und die Produktivität zu steigern. Natürlich sind wir hier in Deutschland bereits auf einem hohen Level in puncto Produktivität, jedoch können wir immer noch ein paar Prozent mehr erreichen, das fordern unsere Kunden in Europa auch ein. Wir setzen hier an verschiedenen Stellen an und widmen uns auch dem Thema Operator Support, indem wir ihm verschiedene Assistenzsystemen, wie Software-Anwendungen oder mobile Devices zur Verfügung stellen. Ein Beispiel, wir liefern mit Hilfe der „Alerts&Info“ App wichtige Maschineninformationen direkt ans Handgelenk auf die Smartwatch, damit der Operator zur richtigen Zeit am richtigen Ort ist, und seine Aufgaben erledigen kann, bevor es zu einem Maschinenstopp kommt. Zudem beschäftigen wir uns mit dem Thema Material Logistics. Da unsere Handlingslösungen unter anderem am Anfang sowie am Ende einer Linie stehen, bietet es sich an, auch Prozesse abseits der Linie zu automatisieren. Anstatt das Material manuell an die Linie zu befördern, wird dieses automatisiert von einem Lager direkt zu den Linien transportiert und dort übergeben. Alle Materialien, die in irgendeiner Form an der Linie gebraucht werden, ob Magazine mit Leiterplatten, Bauteilrollen oder Pasten. Der automatisierte Materialnachschub verhindert einen Produktionsstillstand aufgrund fehlenden Materials und erhöht nochmals die Produktivität. Realisierbar einerseits durch Transportroboter, andererseits durch Verbindung der Systeme mittels Software, welche dann auch die Bedarfsplanung exakt berechnet.

Wenn Sie gerade über Lagerung von Material sprechen, da passt doch dann der Erwerb der SuperDryTotech-Mehrheitsanteile im Mai dieses Jahres gut dazu, oder?

Ja genau. Unser neues Mitglied in der Asys Group, SuperDryTotech, passt genau in dieses Bild des automatisierten Materialnachschubs. Ein Hauptprodukt des Unternehmens ist ein Dry Tower, also ein Trockenlagerschrank, der keine lokale bzw. fertigungsnahe Lösung, sondern ein Zentrallager darstellt. Das passt perfekt in unsere künftigen Pläne. Denn wir wollen diesen Trockenlagerschrank direkt mit unseren Linien verbinden. Das heißt, wenn also irgendwo an der Linie das Material ausgeht bzw. ausgehen wird, erhält der Lagerschrank die Info, so dass daraufhin beispielsweise eine Bauteilrolle automatisch ausgelagert und mit einem Transportsystem an die Linie gebracht wird.

Und wie weit sind Sie in der Entwicklung eines automatisierten Materialnachschubs?

Wir haben bereits erste Projekte, bei denen wir das konzeptionell entwickeln um solch ein Gesamtkonzept zu realisieren. Zur productronica stellen wir eine erste Umsetzung vor, die zeigt, wie wir uns den Materialnachschub vom Tower zu unserer Linie vorstellen. Hier werden dann AIVs, also autonome Transportsysteme, an einem automatischem Bahnhof andocken und die Bauteilrollen komplett übernehmen. Das, was wir bisher mit Magazinen gezeigt haben, wird nun mit Bauteilrollen realisiert. Künftig soll aber sämtliches an der Linie benötigte Material miteingeschlossen werden. Dazu wollen wir unseren Materialschrank zur Lagerung von Pasten, Reinigungsflüssigkeiten etc. auch an die Roboter anbinden, so dass der Transport nicht mehr durch den Operator, sondern durch AIVs durchgeführt werden kann. Immer mit dem Ziel vor Augen, dass das richtige Material zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort fehlerfrei ankommt. So schaffen wir unseren Kunden die Möglichkeit, mit dem jetzigen Personal Output und Effektivität zu erhöhen – ein weiterer Schritt zur Wettbewerbsfähigkeit. Die Mitarbeiter werden immer mehr weg von ihren handwerklichen Tätigkeiten hin zu überwachenden Aufgaben kommen. Damit dies funktioniert, benötigen wir die Softwareschnittstellen der jeweiligen Hersteller. Die softwaretechnische Integration funktioniert unter anderem auch mit den gängigsten Bestückautomaten wie beispielsweise von Fuji oder ASM.

Wohl mit ein Grund, dass die Mitglieder der Pulse Community steigen?

Als führende Lösung für die Vernetzung von Maschinen mit unterstützenden Produktionssystemen ist Pulse ein Mehrwert für unsere Kunden. Für noch mehr Attraktivität sorgen unsere Partnerschaftskonzepte, damit möglichst viele verschiedene Anlagen unterschiedlicher Hersteller mit nur einer Software bedienbar sind. So haben wir neben Viscom, Rehm, Parmi, Kolb und weiteren auch Fuji und ASM mit ins Boot geholt und freuen uns über neue Mitglieder. Denn nur eine Gesamtlösung bringt dem Kunden den entscheidenden Vorteil.

Gibt es noch weitere Neuerungen, die Asys auf der productronica zeigen wird?

Wir entwickeln Pulse ständig weiter und haben jetzt gerade wieder eine neue Funktionalität fertiggestellt. Der Kunde erhält ein Tool an die Hand, womit er seine Nachrichten filtern kann, d. h. der Kunde kann selbst entscheiden, welche Nachrichten auf welchen Devices dargestellt werden und zu welchem Operator diese Nachricht gelangt. Das bieten wir mit unserer User2Machine App. Und um dem Operator weitere Laufwege zu ersparen, werden Ergebnisse der Pasteninspektion jetzt ebenfalls auf den Smart Devices angezeigt. Im Fall von Pseudofehlern kann der Operator diese sofort von seiner gegenwärtigen Position bestätigen,ohne dass es zum Linienstopp kommt.

Und Mitglied im Beirat der Lernfabrik 4.0 sind Sie ebenfalls. Abschließend noch, was hat es damit auf sich?

Ich wurde Mitte Juli in den Beirat der Lernfabrik 4.0 an der gewerblichen Schule in Ehingen berufen. Der Beirat besteht aus Vertretern der Kooperationspartner, der Gewerblichen Schule Ehingen sowie drei Vertretern aus Unternehmen. Wir als Gremium sollen die Lernfabrik unterstützen und begleiten mit dem Ziel, Auszubildende der Fachbereiche Metall- und Elektronik sowie Teilnehmer an Technikerschulen auf die vierte industrielle Revolution vorzubereiten. Mit der Lernfabrik 4.0 ist eine innovative Lernplattform entstanden, um die Digitalisierung in den Mittelstand zu tragen und ich freue mich, dabei sein zu dürfen.

Herr Ritter, ich bedanke mich für das informative Gespräch.

„Für uns ist die Smarte Fabrik das oberste Ziel in unseren Entwicklungen mit der Motivation, dem Kunden einen Mehrwert zu liefern und die Produktivität zu steigern.“
Foto: Doris Jetter
„Zur productronica stellen wir eine erste Umsetzung vor, die zeigt, wie wir uns den Materialnachschub vom Tower zu unserer Linie vorstellen.“
Foto: Doris Jetter
„Als führende Lösung für die Vernetzung von Maschinen mit unterstützenden Produktionssystemen ist Pulse ein Mehrwert für unsere Kunden.“
Foto: Doris Jetter

Meilensteine

1992 – Gründung von Asys

1997 – Asys Prozess- und Reinraum wird Tochterunternehmen

1998 – Eröffnung Asys Amerika

1999 – Asys Automation Asia Pacific in Singapore

2000 – Asys Automation Asia China in Shanghai

2003 – Geschäftsbereich Asys Solar

2005 – Ekra Automatisierungssysteme GmbH wird Tochterunternehmen

2009 – Botest Systems GmbH wird Tochterunternehmen

2011 – AsysTecton wird Tochterunternehmen

2014 – Geschäftsbereich Asys Life Science

2016 – Pulse Industrie 4.0 Software Lösungen

2017 – Eingliederung von SuperDryTotech in die Unternehmensgruppe

www.asys-group.com


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