Wie kann man den Produktionsfortschritt effektiv in Echtzeit überwachen?

Die Verfolgung von Veränderungen in der Produktion - Fortschritte, Durchlaufzeiten, mögliche Ursachen für Verzögerungen - spielt in der Industrie eine besonders wichtige Rolle. Die rechtzeitige Lieferung von Produkten wird oft von mehreren Faktoren bestimmt: Ausfallzeiten, Produktionszeit und Stabilität des Produktionsprozesses. Darüber hinaus werden Berichte in Papierform oft mit mehrstündiger Verspätung geliefert, wodurch sich die Reaktionszeit verlängert. Dies könnte durch die Digitalisierung der Berichte vermieden werden.

Aufträge, die nicht fristgerecht und wie mit dem Auftragnehmer vereinbart geliefert werden, stellen für Unternehmen im Industriesektor ein häufiges Problem dar, da hohe Vertragsstrafen fällig werden. Es unterbricht die Lieferkette, führt häufig zu finanziellen Streitigkeiten und stört den Gesamtbetrieb des Fertigungsunternehmens, was sich auf den gesamten Produktionsplan auswirkt und zu weiteren Verzögerungen führt. Deshalb ist es so wichtig, nach einem festen Zeitplan zu arbeiten und alle Faktoren zu minimieren, die die Pünktlichkeit der Auftragsausführung beeinträchtigen könnten, und darüber hinaus zu kommunizieren und effizient zu bewerten, welche Produktionsaufträge gefährdet sind oder gefährdet sein könnten. Die Effizienz der industriellen Produktion wird manchmal durch ungeplante Ausfallzeiten beeinträchtigt, was sich auf die KPIs auswirkt. Das Spektrum der möglichen Probleme ist jedoch viel breiter. Dazu gehören:

  • ungeplante Produktionsausfälle,
  • Materialengpässe - Engpässe bei Rohstoffen und anderen Komponenten,
  • verlangsamte den Produktionszyklus,
  • unzureichende Qualität der hergestellten Elemente,
  • übermäßige Zeit für die Umstellung,
  • verlängerte Zeit für den Produktionsstart.

Es ist auch klar, dass zu den Faktoren, die immer gravierender werden, die mangelnde Wiederholbarkeit im Produktionsprozess gehört. Dies wirkt sich negativ auf die Fähigkeit aus, die Fertigstellung eines Produktionsauftrags vorherzusagen, was letztlich die Produktionseffizienz beeinträchtigt.

Zeit vs. Überwachung des Produktionsfortschritts

Es ist erwähnenswert, dass die Suche nach den Ursachen von Problemen so schnell wie möglich erfolgen sollte. Wenn die Produktion in Echtzeit überwacht wird, können Papierberichte und verspätete Berichte am Ende der Schicht vermieden werden. Darüber hinaus ist die Analyse der Daten über einen längeren Zeitraum hinweg einfach und genau, und es wird eine schnelle Reaktion auf Fehler gewährleistet.

Die Produktionsüberwachung in Echtzeit kann erfolgen durch MES. Die Automatisierung der Produktion und die Erstellung von Berichten auf der Grundlage aktueller Daten beeinflussen die Geschwindigkeit, mit der Optimierungsentscheidungen getroffen werden. Die wichtige Rolle von MES besteht darin, Daten über den Status der Produktion, die Produktivität und die Gründe für eine nicht termingerechte Produktion zu liefern. Um dies zu erreichen, muss das System mit Daten integriert werden, die direkt von den Maschinen stammen.

Ein wichtiger Vorteil einer solchen Lösung ist auch die Gewissheit ihrer Genauigkeit. Es kann davon ausgegangen werden, dass die automatische Datenerfassung von Geräten mit Hilfe von Produktionsverfolgungssoftware heute die zuverlässigste Methode ist, um Daten in Echtzeit zu erhalten.

Datenerfassung von neuen und alten Maschinen

Entgegen den weit verbreiteten Befürchtungen müssen das Alter der Maschinen und die Art ihrer Steuerung kein Hindernis für die automatische Datenerfassung sein. Mit den heutigen technologischen Möglichkeiten ist die Konnektivität der Maschinen in der Praxis für jede Art von Produktionsmaschine möglich. Diese Vielseitigkeit ist auf die Verwendung zahlreicher Kommunikationsformate zurückzuführen.

Wenn die Maschine mit einer SPS ausgestattet ist, kann sie direkt oder über einen Konverter mit dieser verbunden werden. Dies geschieht über Standard TCP und Native PLC Protokolle (OPC DA/UA, Siemens, Allen Bradley, Beckhoff, B&R, Omron, Mitsubishi, GE Fanuc).

Falls die Maschine nicht über eine SPS verfügt oder es unmöglich ist, die Daten auf einfache und kostengünstige Weise zu erhalten, lesen wir die Daten aus der Automatisierungsebene durch Signalvervielfältigung aus.

Das umfassende Auslesen der Daten aus der Automatisierungsebene umfasst alle wichtigen und sensiblen Indikatoren. Dazu gehören:

  • Produktionszähler,
  • Maschinenstatus,
  • Prozessparameter (z. B. Geschwindigkeit, Druck, Temperatur, Winkel, Abmessungen),
  • automatische Sammlung von Informationen über die Ursachen und die Dauer von Ausfallzeiten,
  • Mikro-Stopp-Meldungen aufgrund der tiefen Integration mit SPS-Steuerungen.

Es ist erwähnenswert, dass sogar eine einfache - z.B. die Information, dass eine Maschine arbeitet oder nicht - die Überwachung des Produktionsfortschritts auslösen kann, wie z.B. die Erhöhung der Korrektheit, der Zuverlässigkeit der Daten und - am wichtigsten - der Zeit. Auf diese Weise können wir bis zu 5 Parameter automatisch überwachen:

  • die tatsächliche Zykluszeit an der Maschine,
  • die Anzahl der Zyklen,
  • die Betriebsdauer der Maschine,
  • die Stillstandszeit der Maschine,
  • Mikro-Stopps.

Die Rolle des Betreibers im Rahmen der Produktionsüberwachung

Wenn der Prozess manuell ist oder die Maschine nicht alle Informationen liefern kann, müssen wir uns auf den Bediener verlassen. Sie umfasst:

  • Produktionsbeginn in geplanten und stets aktuellen Abläufen,
  • Meldung - falls erforderlich - von Datenmengen innerhalb von OK/NOK-Positionen,
  • Überwachung des Produktionsfortschritts, der Maschinenzustände und der Produktionsverzögerungen,
  • Qualitätskontrolle.

Der Betreiber kann auch den Umfang der automatisch erfassten Informationen erweitern. Zum Beispiel zeigt er die Gründe für Ausfallzeiten, ungewöhnliche Fehler- und Störungscodes und alle anderen Daten an, die für eine eingehende Analyse erforderlich sind.

 

Verwendung des Produktionsausführungsmoduls ANT in der Produktion

Der Einsatz des ANT Production Execution Moduls bedeutet in erster Linie die bidirektionale Integration der im Unternehmen eingesetzten Systeme. Dazu gehören zum Beispiel ERP, APS, WMS. Auf diese Weise lassen sich Doppelmeldungen eliminieren und der Informationsfluss beschleunigen. Die so gesammelten Daten können genutzt werden, um Produktionspläne, KPIs und erfasste Produktionsverzögerungen in Echtzeit anzuzeigen.

Ein weiterer wichtiger Vorteil des Moduls ist die Möglichkeit, Informationen über den Status der einzelnen Maschinen und die Umsetzung des Qualitäts- und Produktionsplans zu sammeln. Das System hilft bei der Analyse der Ursachen von Verzögerungen bei Produktionsaufträgen. Weitere Möglichkeiten sind:

  • die Fähigkeit, sich in Maschinen zu integrieren oder sich alternativ auf die Eingabedaten des Bedieners zu verlassen,
  • die Erstellung von Benachrichtigungen in Echtzeit,
  • die Anzeige von OEE für Produktionsaufträge,
  • Automatisierung der Berechnung von Ausschuss und Nacharbeit,
  • Anzeige von Dashboards auf TV-Bildschirmen, die den aktuellen Produktionsfortschritt und Probleme anzeigen,
  • Anzeige von Mängeln,
  • Erkennung instabiler Prozesse in einem frühen Stadium.

Was sind die Vorteile der Überwachung des Produktionsfortschritts?

Der Hauptnutzen von Systemen zur Überwachung des Produktionsfortschritts liegt in der Steigerung des Produktionsvolumens und der Transparenz der industriellen Prozesse. Deutlich sichtbare Effekte sind auch Materialeinsparungen durch die Reduzierung von Ausschuss.

Die kontinuierliche Analyse der Produktion mittels eines Fertigungsverfolgungssystems führt auch zu kürzeren Service-Reaktionszeiten bei der Beseitigung von Störungen. Wichtige Faktoren für die Prozesseffizienz sind auch:

  • einfache Lokalisierung und Bewertung des Risikos der Nichterfüllung eines Produktionsauftrags,
  • Unterstützung bei der Umsetzung des Qualitäts- und Produktionsplans,
  • Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Echtzeit-Daten und -Benachrichtigungen,
  • Überwachung des aktuellen Lagerbestands an einer Maschine,
  • deutlich verbesserte Planungsgenauigkeit,
  • Analyse der tatsächlichen Leistung Ihrer Maschinen.

Die Implementierung von Software zur Überwachung des Produktionsfortschritts führt also zu einer viel besseren und umfassenderen Bewertung des Gesamtzustands der Fabrik. Unabhängig von der Branche kann man davon ausgehen, dass das System zur Überwachung des Produktionsfortschritts ein umfassendes Feedback darüber liefert, welche Maschine für die Herstellung eines bestimmten Artikels am besten geeignet ist. Auch die Möglichkeit, die tatsächlichen Zykluszeiten für einzelne Komponenten und Maschinen zu berechnen, wirkt sich auf die Leistung aus.

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