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    Mit System in den digitalen Werkzeugbau

    „Industrie 4.0“ steht nicht nur für die digitale Vernetzung aller Unternehmensbereiche und -prozesse sondern für alles, was zum digitalen Informationsaustausch mit Kunden, Zulieferern und Partnern dazugehört. Besonders steigender Termindruck erfordert eine immer effizientere Auftragsplanung und -steuerung. Aufbauend auf bewährte Standardisierungsmethoden unterstützt ein MES wie ProLeiS: Die Software liefert einen exakten Überblick über Kapazitäten und Ressourcen und erstellt Auswertungen, um flexibler zu planen und effizienter zu fertigen. Die Planungs- und Steuerungsfunktionen sind auf die komplexen Anforderungen der Einzelfertigung (z.B. Fahrzeug Prototypenbau) im Werkzeug- und Formenbau spezialisiert. Anhand der Branche skizziert der Beitrag, wie digitales Fertigungsmanagement Durchlaufzeiten verkürzen und die Produktivität erhöhen kann. 

    Digitales Fertigungsmanagement

    Im Zuge der Digitalisierung prognostizieren Institutionen wie der Branchenverband BITKOM und die Fraunhofer Gesellschaft Produktivitätssteigerungen von rund 25 Prozent in den nächsten Jahren durch eine bessere Auftragsplanung und transparentere Fertigung.

    Aber gerade Branchen wie der Werkzeug- und Formenbau sind traditionell handwerklich geprägt. Immer mehr kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) sehen sich mit Herausforderungen konfrontiert: mehr Automatisierung und Effizienz bei gleichzeitig höchster Qualität und Präzision. Keine leichte Aufgabe, denn der Herstellprozess bindet viele Spezialisten ein, die koordiniert zusammenarbeiten müssen, um den Kostenrahmen einzuhalten und Qualität zu garantieren. 

    Auf Kurs zu Industrie 4.0

    Das erfordert eine immer präzisere Auftragsplanung und -steuerung – genau dafür ist die MES-Software ProLeiS (MES = Manufacturing Execution System) ausgelegt. Wer effizient fertigen will, braucht schnellen Zugriff auf alle relevanten Daten, weiß man bei Tebis. MES ProLeiS fördert den digitalen Wandel im Werkzeugbau.

    Der Einstieg in das digitale Fertigungsmanagement ist je nach Unternehmensanforderung über unterschiedliche Szenarien möglich. Er stellt einen wichtigen Schritt in Richtung Industrie 4.0 dar. So lassen sich steigender Termindruck und zunehmende Werkzeugkomplexität meistern. Die positiven Effekte sind so vielfältig und individuell wie die Unternehmen der Branche.

    Kennzahlen für die Fertigung im Werkzeugbau
    Digitales Fertigungsmanagement sorgt für schnellen Zugriff auf relevante Daten, um effizienter zu fertigen.

    Schlüssel zur Effizienz

    Die Grundidee der Tebis MES-Software ProLeiS (Prozess Leit- und Steuerungssystem) ist es, Ressourcen, Kapazitäten sowie Informationen rund um die Bereich bzw. die Prozess-Stationen, die für die Herstellung eines Werkzeugs notwendig sind, aktuell und übergreifend sichtbar zu machen. Anders formuliert: Die Software sammelt Daten aus allen relevanten Bereichen, von Softwaresystemen, Ablaufstationen und Personen  und aktualisiert z.B. automatisch die Vorgabezeiten Sie vernetzt alle Abteilungen wie etwa die Fertigung mit der Fertigungsplanung oder dem Projektmanagement. Vor diesem Hintergrund ermöglicht das MES einem Werkzeugbau-Unternehmen die automatisierte, auf Stücklistenpositionen basierte Fertigungsplanung.

    Der Vorteil: mehr Transparenz, hohe Planungsgenauigkeit und weniger Absprachen und Rückfragen. Der exakte Überblick über alle Fertigungsprojekte ist der Schlüssel zu einer vereinfachten Projektplanung und zu mehr Effizienz. Mit ProLeiS können Werkzeugmacher alle Aufträge von der ersten Anfrage bis zum fertigen Produkt bestmöglich planen, steuern und auswerten.

    Digitales Fertigungsmanagement: Jeder Bereich eines Auftragsdurchlaufs kann mit ProLeiS digitalisiert werden. Die übergreifende Vernetzung bietet mehr Transparenz zur besseren Planung und Steuerung der Einzelteilefertigung.

    Schnell erste Erfolge sichtbar

    Keine Frage: Wer wettbewerbsfähig bleiben will, muss den Schritt in die digitalisierte Fertigung wagen. Den Unternehmen ist dies auch bewusst. Vielerorts zögert man trotzdem, sich mit dieser Thematik konkret zu befassen – befürchtet wird meist der vermeintlich hohe Aufwand, den ein solcher Schritt mit sich bringt.

    Die Erfahrung in Kundenprojekten hat dagegen gezeigt, dass es möglich – und auch sehr sinnvoll – ist, klein anzufangen und später aufzustocken. So sehen die Projekt-Teams bei Tebis in der Zusammenarbeit mit zahlreichen Unternehmenskunden ganz unterschiedlicher Aufstellung und Positionierung immer wieder, dass der Weg in die digitale Auftragssteuerung stufenweise vorangeht: Auf den ersten Schritt hin stellen sich direkt auch erste Erfolge ein.

    Als Baukastenlösung ist MES ProLeiS hochgradig individualisierbar: Es bietet viele Funktionen und Vorlagen für automatisierte und optimal strukturierte Prozesse in Konstruktion, Fertigung und Steuerung. Die Software ist modular aufgebaut und kann beliebig erweitert werden.

    Die Praxis zeigt, dass über eine durchgängige Vor- und Feinplanung besonders rasch positive Ergebnisse erreicht werden können. Wichtige Erweiterungen wie die Logistik, und die Fehlererfassung und die Kopplung an bestehende ERP und MDE Systeme ergänzen den Systemausbau. Als Integrationsplattform ermöglicht die Software die schnelle und flexible Integration bestehender Systeme ohne Sonderentwicklung.

    Der Maschinenbediener sieht nur freigegebene Fertigungsaufträge und arbeitet sie entsprechend der in ProLeiS vorgegebenen Reihenfolge ab.

    Alles an seinem Platz

    MES ProLeiS bringt Ordnung in das Daten- und Dateimanagement von Unternehmen. Der Grund: Alle Fertigungsdaten – von der ersten Stückliste bis zum letzten Begleitdokument – werden zentral und versioniert auf einem Server verwaltet. Langes Suchen nach CAD-Daten und anderen Projektdokumenten entfällt damit ebenso wie das permanente Prüfen der Daten auf Aktualität. Eine Datei kann nicht von mehreren Mitarbeitern gleichzeitig geöffnet und geändert werden. Das kostspielige Verwenden falscher NC-Programme in der Fertigung gehört der Vergangenheit an.

    Änderungen einfach finden

    Geregelte Zugriffsrechte erleichtern außerdem die Arbeit: Über rollenspezifische Zugänge erhalten Mitarbeiter die ihnen zugewiesenen Teilaufgaben mit nur den Dateien, die sie betreffen. Diese werden in der vorgegebenen Reihenfolge abgearbeitet. Ist eine Aufgabe abgeschlossen, gibt der Anwender das Bauteil für den nächsten Arbeitsschritt frei.

    Änderungen sind für jeden sichtbar in der Historie dokumentiert, auch nachträgliche Änderungen von Kunden. Diese kann der Fertigungsleiter mit wenigen Klicks sicher in den Fertigungsablauf einsteuern. ProLeiS spart vor allem da Zeit und Nerven: Der Tebis Zerleger splittet CAD-Zusammenbaudateien per Mausklick in einzelne Tebis CAD-Fertigungsdateien auf. Ein automatischer Vergleich der alten und neuen Versionen zeigt direkt die geänderten Stellen an. Mit all den Funktionen beschleunigen Unternehmen ihre Fertigungsprozesse und minimieren Fehler.

    Das virtuelle Hallenlayout zeigt den aktuellen Maschinenstatus in Echtzeit. Ein Ampelsystem visualisiert, welche Maschinen laufen (grün), ruhen (gelb) oder wo eine Störung besteht (rot).

    Maschinenauslastung steigern

    Das Sammeln und Auswerten technischer Betriebsdaten setzt unter anderem bei den Maschinen an und ist auf den Fertigungsprozess erweiterbar. Unternehmen erhalten eine verbesserte Sichtbarkeit auf ihre tatsächliche Maschinennutzung sowie auf die Historie.

    Grundlegender Bestandteil von ProLeiS ist ein virtueller Hallenplan der Fertigung, der den aktuellen Maschinenstatus in Echtzeit anzeigt. Ein Ampelsystem visualisiert dies am Bildschirm und auf mobilen Geräten. Relevante Daten über die Maschinen wie Laufzeiten und Kapazitäten können hier  jederzeit abgerufen werden.

    Dazu kommt ein übersichtlicher Zugriff auf wichtige Kennzahlen wie auf Maschinenstatistiken, Aufspannzeiten, Fehler und Störungen. Über eine Analyse werden häufige Fehlerursachen identifiziert und können so rechtzeitig oder vorbeugend behoben werden. ProLeiS macht die Fertigung damit verlässlicher. Unternehmen erhalten mehr Flexibilität und erhöhen ihre Maschinenauslastung.

    Schrittweise aufstocken

    Doch ProLeiS kann noch mehr. Unternehmen haben die Option, ProLeiS nach und nach auszubauen, bis hin zum vollumfänglichen MES für die Fertigungsplanung und -steuerung. Auch die rechtzeitige Bereitstellung von Kaufteilen, Lohnfertigung und Werkzeugen oder die Anbindung von Lieferanten beinhalten deutliches Potenzial in Bezug auf die Rentabilitätssteigerung des Unternehmens.

    Sind erst alle Teile zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort und können montiert werden, werden auch erste Erfolge verbucht. Sobald die Unternehmen sehen, wie unkompliziert und effektiv bereits die ersten Schritte hin zur digitalen Auftragsfertigung sind, gehen sie oft direkt die Folgeschritte an.

    Automatisch aufbereitete Statistiken (hier zu Haupt- und Nebenzeiten) machen Fertigungsdaten vergleichbar und Entscheidungen zur Prozessoptimierung lassen sich einfacher und nachvollziehbar treffen.

    Exakt planen, rechtzeitig liefern

    Meist rückt die Fertigungsplanung in den Vordergrund. In MES ProLeiS verwaltet der Projektleiter alle Planungsaufgaben. Zu Anfang erstellt der Nutzer anhand werkzeugspezifischer Planungsvorlagen eine Vorplanung und erkennt, ob ausreichend Ressourcen für die Auftragsannahme zur Verfügung stehen.

    Im Detail beginnt die Feinplanung mit Übernahme der Stückliste, die zum Beispiel aus Excel eingelesen wird oder aus einem CAD-System importiert werden kann. Der Fertigungsplaner legt für ein Projekt per Planungsvorlage terminliche Meilensteine fest. Aus ihnen geht hervor, bis wann welche Teile gefertigt sein müssen, um rechtzeitig die Montage und Einarbeitung eines Gesamtwerkzeugs zu beginnen.

    Anschließend legt er fest, nach welchen standardisierten CAD/CAM/NC-Vorgängen die Teile hergestellt werden und welche Mitarbeiter und Maschinen dafür vorgesehen sind. Auch hier erleichtern Vorgangsvorlagen für die Einzelteilefertigung in den folgenden Fertigungsschritten die Arbeit.

    Effizientere Ressourcenplanung: Leerlauf und Überkapaziäten der Kleinmaschinen sind in der ProLeiS Übersicht mit der geplanten Maschinenauslastung (orangene Linie) auf einen Blick zu erkennen. Eine optimierte Verteilung der Aufträge (farbige Balken) über 17 Wochen ist einfacher zu planen.

    Erfolg durch Digitalisierung

    Unternehmensinhaber sowie Projekt- und Fertigungsleiter besitzen mit MES ProLeiS jederzeit den Überblick über alle Vorgänge. So erkennen sie drohende Störungen frühzeitig und können schnell auf unterschiedlichen Ebenen reagieren. Um Fertigungsprozesse zu optimieren und zu automatisieren, ist eine digitalisierte Fertigung mit zuverlässigen, in Echtzeit zur Verfügung stehenden Auswertungen und der Vernetzung von Abteilungen ein unverzichtbares Mittel. ProLeiS stellt hierfür die softwaretechnische Plattform dar und unterstützt eine effiziente und termintreue Fertigung. Damit meistern auch KMU eine immer komplexer werdende Fertigungswelt und sichern sich ein Stück der prognostizierten Produktivitätssteigerungen.

    Als Integrationsplattform vernetzt ProLeiS alle rund um die Herstellung eines Betriebsmittels notwendigen Systeme, Maschinen, Abteilungen und Abläufe. Die Software setzt auf eine schnelle Integrationsstrategie in die bestehende Infrastruktur. Sie passt sich flexibel den unterschiedlichen Anforderungen der Werkzeugbauten hinsichtlich Größe und Prozessen an.

    Industrie 4.0 im Werkzeug-, Modell- und Formenbau

    Für den Werkzeug-, Modell- und Formenbau heißt «4.0» nicht nur digitale Vernetzung aller Unternehmensbereiche und -prozesse – vom Auftragseingang über die Konstruktion, Planung und Produktion bis zum fertigen Bauteil – sondern steht für alles, was zum digitalen Informationsaustausch mit Kunden, Zulieferern und Partnern dazugehört. Im Fokus stehen die effiziente Nutzung aktueller und neuer Bearbeitungs-, Handlings- und Software-Technologien sowie die permanente Einbeziehung und Weiterentwicklung der Mitarbeiter. Werkzeug-, Modell- und Formenbau 4.0 hat eine klare Vision und Strategie, verfügt über eigenverantwortliche Mitarbeiter und erfasst über den gesamten Wertschöpfungsprozess Daten zur kontinuierlichen Verbesserung.

    Die Verwendung dieser Daten sowie das Management von Wissen und Erfahrungswerten steigern den Unternehmenswert. Denn 4.0-Unternehmen arbeiten effizient, standardisiert, realisieren kurze Durchlaufzeiten bei hoher Flexibilität und maximieren die Produktivität ihrer wertvollen Betriebsmittel.