Das Einsatzspektrum der Eibach-Produkte ist sehr breit gefächert; es umfasst nahezu alle hochwertigen Bereiche der Industrie- und Automobiltechnik. Eibach verbindet höchste Qualität mit größtmöglicher Flexibilität und Wirtschaftlichkeit, sowohl bei kleineren Losgrößen bis hin zu größeren Serien. Eibach ist mit eigenen Produktionswerken in Europa, Nordamerika und Asien vertreten. In der Produktion werden die verschiedensten Fertigungsprozesse im Bereich Kalt- und Warmumformung von Federn und Stabilisatoren eingesetzt. Über die Umformtechnik hinaus gehören diverse andere Prozessschritte wie zum Beispiel modernste Schleiftechniken, unterschiedliche Kugelstrahl- und Zerspanungsverfahren sowie Pulverbeschichten zum etablierten Portfolio bei Eibach.

Der Ausbau der Technologieführerschaft und die Steigerung der Wirtschaftlichkeit werden von der Geschäftsführung konsequent verfolgt. Früh hat sich Eibach mit der Datenerfassung auseinandergesetzt und erste Erfahrungen gesammelt. Digitalisierung hat bei Eibach einen hohen Stellenwert. Aus der Überzeugung, dass „Industrie 4.0“ nicht einfach gekauft werden kann, sondern der Digitalisierungsprozess auf dem Shopfloor aktiv geführt werden muss, wurde ein MES-Team federführend mit Jörg Jostes von der IT, seinem Bruder Steffen Jostes, der die Fertigungskompetenz abdeckt und Michael Wrede, Leiter der elektrischen Instandhaltung, gebildet. Bei der Auswahl des Software-Partners fiel die Entscheidung auf die MES-Software „EMC“ von IT Engineering Manufacturing Solutions GmbH. Die Lösung überzeugte aufgrund ihrer weitreichenden Funktionen. Darüber hinaus konnte kein anderer MES-Anbieter vergleichbare Branchenkenntnisse in Bezug auf Prozesse und die Datenerfassung vorweisen. „Rückblickend sehen wir, dass unsere Entscheidung richtig war”, so Steffen Jostes. „Wir können alle Prozesse, vom Winden über verkettete Anlagen bis zur Pulverbeschichtung digital erfassen, in Echtzeit visualisieren, analysieren und ins SAP zurückmelden.”

Von einfacher Betriebsdatenerfassung zur effizienten Produktionsdatenerfassung

Im ersten Schritt wurde das MES in der Abteilung Schleifen eingeführt. Die digitale Erfassung der Maschinen wurde als Herausforderung betrachtet. Die Maschinen arbeiten teilweise mit unterschiedlichen Aufträgen auf doppelten Schleiftellern, ebenso ist das Nachschleifen zu berücksichtigen. Es sind Maschinen unterschiedlicher Hersteller und Baujahre im Einsatz. Die Erfassung der Abläufe erfolgt über die IO-Box, einem Gateway von iT Engineering Manufacturing Solutions. Der komplette Arbeitsgang wird lückenlos in Echtzeit erfasst. Zu jedem Auftrag werden exakte Schleifzeiten, Auftragsmengen, Ausschuss, Stillstandszeiten wie z. B. Abrichten, sowie Rüst- und Fertigungszeiten der Mitarbeiter und der Produktionsanlage erfasst.

Für alle sichtbar: Ist-Zustand der Produktion

Der Abteilungsleiter der Schleiferei, Dieter Hoffmann, ist immer über den aktuellen Stand des Auftrages, die Unterbrechungs- und Störzeiten informiert. Durch die übersichtliche Visualisierung der Maschinenzustände aller Maschinen hat er jederzeit seine Abteilung im Blick. Die Reports über die Maschinenstillstandszeiten und Stillstandsgründe sind die Basis für das Shopfloor-Meeting. Mit seinen Mitarbeitern bespricht Herr Hoffmann regelmäßig Verbesserungsmaßnahmen zur Optimierung der Produktivität. Es wurde schnell transparent, dass viele Ursachen für Stillstandszeiten nicht technischer Natur, sondern organisatorisch bedingt sind. Zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit werden die Soll-Vorgaben aus dem SAP mit den exakten Ist-Werten der Fertigungsaufträge im Artikel-Report verglichen und Abweichungen analysiert. Zur weiteren Einbindung der Mitarbeiter unterstützt ein Andon-Board, ein 55” Monitor wurde installiert. Die Mitarbeiter werden automatisiert über Auftragsfortschritt, Schichtleistung und Maschinenzustand informiert. Diese Maßnahmen führten zu einer signifikanten Verbesserung der Produktivität in der Abteilung.

Roll-out auf alle Prozesse

Der Roll-out auf weitere Prozesse wurde systematisch umgesetzt. Die CNC-gesteuerten Windeautomaten waren schnell angebunden. Neben der Maschinenleistung stand die genaue Rüstzeit-Erfassung im Fokus. Bei Fertigungsaufträgen mit kleineren Stückzahlen ist die Rüstzeit ein wesentlicher Kostenfaktor. Das Rüstende kann in der Regel nicht aus der Maschinensteuerung gelesen werden. Die MES-Software EMC bietet intelligente Funktionen, die das Rüstende durch Überwachung des Maschinentaktes erkennen. Dazu wird die Taktfolge der Anlage überwacht. Die CNC-gesteuerten Maschinen werden abhängig von deren Möglichkeiten über OPC/UA oder mit der IO-Box erfasst.

Die Integration von verketteten Anlagen in die MES-Software EMC erfolgt über die direkte Kommunikation mit der Anlagensteuerung. Kennzeichnend ist, dass mehrere Arbeitsschritte des Fertigungsauftrages in der Verkettung automatisiert durchgeführt werden. Entscheidend ist die Zuordnung der Produktions- und Stillstandszeiten zu den einzelnen Arbeitsschritten wie Winden, Anlassen, Kugelstrahlen etc., was eine notwendige Voraussetzung für eine belastbare Nachkalkulation darstellt. Die einzelnen Arbeitsschritte werden automatisiert an- und abgemeldet. Für Jürgen Schulte, Technischer Geschäftsführer bei Eibach, ist das Controlling dieser Anlagen ausschlaggebend. „Die Investitionen in diese Sondermaschinen sind weit höher als beim Kauf einer Serienanlage. Optimierungspotenziale müssen schnell erkannt werden. Dies ist nur über digitale Daten und deren Analyse möglich.”

Inzwischen werden alle Arbeitsschritte mit der MES-Software EMC erfasst. Manuelle Handarbeitsplätze wurden soweit wie möglich durch Taster oder Ringsensoren digitalisiert. Das Schreiben von Lohnscheinen gehört bei Eibach weitestgehend der Vergangenheit an.

Rückverfolgbarkeit sicherstellen

Als Zulieferer, beispielsweise der Automobilindustrie, ist die Rückverfolgbarkeit von Prozesswerten ein wichtiger Aspekt. Dies beschränkt sich nicht nur auf die Rohmaterial-Charge. Bei den Anlass- und Strahlprozessen werden Prozessdaten wie z. B. Ist-Temperatur, Soll-Temperatur, Toleranzen und Haltezeit kontinuierlich erfasst und zum Fertigungsauftrag gespeichert. Das Online-Dashboard schafft bei Eibach die Transparenz, Abweichungen sofort zu erkennen und gegenzusteuern. Übersichtliche Reports zeigen den Verlauf der Ist-Werte unter Berücksichtigung der Toleranzen. Die Verknüpfung der Prozessdaten mit der SAP-Auftragsnummer gibt Eibach die Möglichkeit, Prozesswerte auch zu einem späteren Zeitpunkt auftragsbezogen einfach und schnell zu prüfen.

Controlling in der MES-Software EMC und im SAP

Die automatisch an der Maschine erfassten Daten erzeugen ein komprimiertes Bild der Fertigungsrealität. Die Rückmeldung der Daten ins SAP ermöglicht einen Abgleich der erfassten Fertigungskosten mit den Kalkulationskosten. Browserbasierte Analysen der MES-Software EMC visualisieren die Potenziale zur Steigerung der Produktivität. Die Abteilungsleiter analysieren die Aufträge deren Wirkgrad vom Soll abweicht. Für den Gesamtbetriebsleiter Michael Hesse ist dies ein wichtiges Werkzeug zur Steuerung der kontinuierlichen Verbesserung der Produktionsprozesse.

Effizienz greift Jörg Jostes als Stichwort gerne auf, wenn er die Zusammenarbeit mit IT Engineering Manufacturing Solutions beschreibt: „Die IT-Experten haben während aller Projektphasen immer sehr schnell reagiert. Es ist höchst effizient mit ihnen zu arbeiten, denn sie sind offen für neue Ideen und denken darüber nach, wie sich unsere Anregungen umsetzen lassen.“ Die hohe Lösungskompetenz führt der Projektleiter vor allem auf die langjährige Branchenerfahrung des Anbieters zurück. Im Zeit- und Kostenrahmen zu bleiben, gehört dabei zum guten Ton.

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