Digitalisierung
Effektive Datenanalyse in der Fertigung
Der kontinuierliche Verbesserungsprozess besitzt einen hohen Stellenwert in der industriellen Produktion. Die Grob-werke in Mindelheim beschäftigen sich schon seit einigen Jahren intensiv mit der Entwicklung von leistungsstarken Lösungen für die Fertigungsoptimierung. Bei den Digitalisierungslösungen rund um die Softwarereihe Grob4analyze steht der kontinuierliche Verbesserungsprozess im Fokus.
FÜR DIE Visualisierung und Analyse der im Produktionsprozess entstehenden Maschinendaten, bietet das Mindelheimer Maschinenbauunternehmen Grob seinen Kunden verschiedene Lösungen. Eine Möglichkeit ist die Auswertung historischer Daten über die Web-applikation Grob4analyze, die im Rahmen der Softwareleistungen von Grob-net4industry entwickelt wurde. Grob selbst setzt die Lösung bereits vollständig in der eigenen Produktion ein und konnte die Applikation auf diese Weise hinsichtlich einer anwenderorientierten und effektiven Nutzung optimieren.
Erste Schritte in Richtung Prozessverbesserung
Die Einsteigerversion der Applikation, Grob4analyze Basic, visualisiert für den Anwender alle produktiven und unproduktiven Phasen der überwachten Maschinen. Der Anwender wählt hierbei einen gewünschten Zeitraum aus und erhält daraufhin sofort eine übersichtliche Darstellung der gespeicherten Daten. Zur genauen Analyse der unterschiedlichen Phasen stehen dem Nutzer sekundengenaue Informationen über die verschiedenen Maschinenzustände zur Verfügung. Dazu zählen die Zustandsanzeigen von „Automatikoder manueller Betrieb“, „Störung Automatik“, „Störung Manuell“sowie die Anzeige von „Ruhezustand“und „Maschine ausgeschaltet“. Außerdem werden die ausgewählten Nc-programme in einer Listenansicht oder einer kumulierten Ansicht dargestellt.
Auf Grundlage dieser Daten ist es dem Nutzer dann möglich, die Abläufe an seiner Bearbeitungsmaschine im Rahmen eines Pdcazyklus, einem universellen Modell für den kontinuierlichen Verbesserungsprozesses, zu optimieren. Klassische Anwendungsbeispiele wären etwa die Ermittlung und Verbesserung der termingerechten Anlieferung der zu bearbeitenden Materialien an die Maschine oder die pünktliche Bereitstellung der Bearbeitungswerkzeuge.
Mit Hilfe der von Grob4analyze Basic bereitgestellten Daten kann etwa festgestellt werden, dass die Maschine unproduktive Zeiten besitzt, die zum Beispiel aufgrund eines Materialmangels an der Maschine entstehen. Das Potenzial in den dadurch entstandenen Fehlzeiten würde ohne die Analyse mittels der Applikation oft unentdeckt bleiben. Auf Grundlage der Analyse können Gegenmaßnahmen definiert, umgesetzt, überprüft und in der echten Produktionsumgebung eingeführt werden.
Die nächste Stufe der Prozessverbesserung erreichen
Wer für seinen kontinuierlichen Verbesserungsprozess noch mehr herausholen möchte, dem bieten die Grob-werke neben der Einsteigerversion Grob4analyze Basic mit Grob4analyze Advanced auch eine umfangreichere Version der Webapplikation. Letztere besitzt einen höheren Funktions- und Datenumfang als ihr „kleiner Bruder“. Neben exakten Alarmmeldungen für die ausgeführten Nc-programme und die benutzten Werkzeuge werden zusätzlich Spindel- und Overridewerte visualisiert. Der exportierbare Maschinenbericht kann anschließend optimal in die täglichen oder wöchentlichen Shopfloor-meetings eingebracht werden, in denen Mitarbeiter und Führungskräfte eine möglichst effektive Vorgehensweise in der Fertigung besprechen.
Zusätzlich ermöglicht die Advancedversion, mehrere Maschinen in unterschiedlichen Ansichten miteinander zu vergleichen und eventuelle Diskrepanzen zwischen ihnen zu untersuchen. Durch die Darstellung der Daten in einer
historischen, detaillierten oder aggregierten Ansicht werden eventuelle Performance-unterschiede der Maschinen sofort sichtbar. Ein Anwendungsfall für den effizienten Einsatz von Grob4analyze Advanced ist die Optimierung der Nc-bearbeitungsprogramme mit Hilfe der gesammelten Daten.
Wiederauftretende Alarme können gefiltert werden, beispielsweise bei Spindelüberlastfehlern, einem Werkzeugbruch oder Werkzeugstandzeitende. Anschließend können diese Fehler einem bestimmten Nc-programm und Werkzeug zugeordnet werden. Mit Hilfe dieser Zuordnung ist es beispielsweise dem Nc-programmierer oder Werkzeugspezialisten möglich, den Fehler zu lokalisieren und entsprechende Anpassungen vorzunehmen.
Nützliches Add-on: Grob4analyze Office Client
Ergänzend zu den beiden Versionen von Grob4analyze haben die Grob-werke mit dem Grob4analyze Office Client jetzt auch ein neues Add-on für die lokale Auswertung der vorhandenen Maschinendaten mittels der Microsoft-office-anwendungen Access und Excel entwickelt. Abteilungen und einzelne Mitarbeiter, die in die Fertigung involviert sind, erhalten durch die Software die Möglichkeit, gespeicherte Daten noch tiefergehender zu analysieren. Aktuell wird das Add-on bei verschiedenen Referenzkunden im Markt eingeführt.
So ermöglicht der Grob4analyze Office Client es Anwendern, die Maschinendaten zuerst für den vorgegebenen Zeitraum zu exportieren und anschließend in den bekannten Office-programmen zu bearbeiten und aufzubereiten. Außerdem hat der Benutzer die Möglichkeit, Vorlagen zu erstellen, spezifische Daten hinzuzufügen oder bestimmte Status beim Export zu ignorieren.
Produktionsverlauf einer Bearbeitungsmaschine
Ein Beispiel für entsprechend aufbereitete Daten ist der Produktionsverlauf einer Bearbeitungsmaschine über einen vorher definierten Zeitraum. Mit Hilfe einer Pivot-tabelle kann in Microsoft Excel eine Produktionskurve erzeugt werden, auf deren Grundlage sich Analysen durchführen lassen mit dem Ziel einer verbesserten Produktivität. Ein anderer Anwendungsbereich ist die Analyse der Werkzeugdaten einer Maschine. In einer weiteren Pivot-tabelle kann der Anwender die Werkzeugbearbeitungszeiten visualisieren und in Korrelation mit den theoretischen Standzeiten bringen.
Ermittlung konkreter Optimierungspotenziale
Die Grob-werke haben sämtliche Lösungen auch in der eigenen Produktion im Einsatz und ermitteln dadurch stetig neue Einspar- und Optimierungspotenziale. Jüngster Erfolg ist die Diskussion über ein völlig neues Arbeitszeitmodell, das sowohl für den Arbeitnehmer als auch für den Arbeitgeber eine Reihe von Vorteilen bietet. Kunden wie Flammaerotec aus Schwerin können bereits ähnliche Erfolge aufweisen. So berichtet Olaf Ernst, Meister der Zerspanung bei Flammaerotec, über den erfolgreichen Aufbau eines neuen Managementsystems für die Werkzeuginformation unter Berücksichtigung der von Grob-net4industry bereitgestellten und im eigenen Erpsystem abgebildeten digitalen Daten.
Außer Grob4analyze enthalten weitere Lösungen von Grob-net4industry praxisnahe Konzepte für die Digitalisierung von Maschinenparks und die softwarebasierte Fertigungsoptimierung. Die Vorteile der verschiedenen Web-applikationen liegen auf der Hand: Sie zeichnen sich durch eine offene Konnektivität aus, ermöglichen die Anbindung von Fremdmaschinen und enthalten eine bedarfsgerechte Auswahl an verschiedenen Online- oder Offline-lösungen.
Tobias Gödde ist Pre-sales Manager bei den Grob-werken in Mindelheim.