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AUFBAU UND OPTIMIERUNG IT-GESTÜTZTER PRODUK TIONSPROZESSE Industrie 4.0 | Internet der Dinge

Einfaches Vernetzen von Werkzeugmaschinen

„ S i n u m e r i k I n t e g r a t e f o r p r o d u c t i o n “ v o n S i e m e n s

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Liebe Leser,folgt auf den vielerorts heißen Sommer ein schöner und warmer Herbst? Das kann ich Ihnen leider nicht versprechen, aber ziemlich sicher wird es ein heißer Messeherbst. Kaum enden die Sommer-ferien, schon öffnen die ersten Fachmes-sen ihre Pforten.

Für Fachleute im Produktions- und Fertigungsumfeld finden im Zeitraum von September bis November zahlrei-che hochkarätige Veranstaltungen statt, beispielsweise die Euromold, IT & Busi-ness, EMO, Motek, Bondexpo, Fakuma, Schweisstec, Productronica, formnext und SPS IPC Drives.

Sicherlich werden auf vielen dieser Messen auch Lösungen und Konzepte zu Industrie 4.0, dem industriellen Internet der Dinge und zur vernetzten Produktion präsentiert. Beispielsweise soll auf der IT & Business in Stuttgart die erstmals statt-findende Sonderschau Smart Factory zei-gen, wie mittelständische Unternehmen Optimierungspotenziale und Synergien der vernetzten Produktion nutzen kön-

nen. Unter anderem gibt es eine Mus-terfabrik zu sehen, in der die Vernetzung von Produktionsprozessen exemplarisch demonstriert wird.

Die zunehmende Digitalisierung in der Fertigung spielt natürlich auch im DIGITAL MANUFACTURING eine wichtige Rolle. In der aktuellen Ausgabe finden Sie neben Fachbeiträgen zum Thema MES unter anderem einen Fachartikel über eine skalierbare Lösung, mit der sich Werkzeugmaschinen auf einfache Weise an IT-Netzwerke anbinden lassen (Seite 8+9). Oder einen Beitrag über den Ma-schinenhersteller Trumpf, der in Indus-trie 4.0 eine große Chance sieht, mit der er seine internationale Wettbewerbs-fähigkeit sichern kann. Deshalb inves-tiert der Maschinenbauer auch frühzeitig in die notwendigen Technologien und unterstützt Forschungsprojekte rund um Industrie 4.0 (siehe Seite 10+11).

Rainer Trummer, Chefredakteur

04 Aktuell News aus der Branche

06 Messen und Events Vorschau auf die Motek, Bondexpo und IT & Business

07 Gemeinsam am Start Als Partner des Porsche-LMP1-Teams leis-tet DMG Mori seinen Beitrag zum Erfolg

08 Werkzeugmaschinen einfach anbinden an IT-Netzwerke Titelstory: Siemens ermöglicht mit „Sinumerik Integrate for production“ ein einfaches Vernetzen von Maschinen

10 Industrie 4.0 ist Trumpf Trumpf investiert in Industrie-4.0- Technologien

12 Mit V8 zur Ersatz-Engine Jim Stokes fertigt Ersatzteile für Classic-Fahrzeuge auf Haas-Maschinen

14 Wider die Spannungsspitzen Blitz- und Überspannungsschutz für Maschinen und Anlagen

16 Transparent und rückverfolgbar ERP/MES-Branchenlösung von Gewatec für die Medizintechnik

19 Software schafft Arbeitsplätze Bei Herbert Maschinenbau deckt eine MES-Lösung versteckte Potenziale auf sorgt somit für mehr Arbeitsplätze

22 Mit MES 4.0 zur horizontalen Integration MES-Systeme spielen schon heute eine wesentliche Rolle bei der praktischen Umsetzung von Industrie 4.0

24 Schlanker produzieren Lean Management in der digitalen Fabrik

26 Vernetzt über die „Cloud der Dinge“ Dürkopp Adler ergänzt seinen Wartungs-service vor Ort mit einer M2M-Lösung

28 MES-Public-Cloud für KMU Cloud-Lösungen in der Fertigung

30 MES – Fluch oder Segen?! Gastkommentar: Eckhard Winter, Industrie Informatik

31 Vorschau, Impressum

Titelbild: Siemens AG Werkzeugmaschinen anbinden – neue Funktionalitäten erleben

Voraussetzung und gleichzeitig erster Schritt hin zur Digitalisierung der Fertigung ist die Anbin-dung von Werkzeugma-schinen an IT-Netzwerke. Unternehmen, die ihre

Maschinen in die Unternehmens-IT einbinden wollen, haben derzeit praktisch ausschließlich Lösungen verschiedener Anbieter zur Auswahl, die jeweils unterschiedliche Einzelfunktiona-litäten realisieren. Jede dieser Einzellösungen muss allerdings separat angebunden werden. Sie bringen jeweils ihre eigene Konnektivität mit und verfügen über qualitativ und quan-titativ unterschiedliche Möglichkeiten, auf Maschinendaten zuzugreifen.

Zur reibungslosen Anbindung bringt jedoch ein umfassendes Gesamtpaket große Vorteile.

Insbesondere, wenn es sich dabei um eine ska-lierbare Lösung handelt, die über unterschied-liche Funktionen und die Möglichkeit verfügt, vielfältige produktivitätssteigernde Anwendun-gen zu realisieren. Für das Sinumerik-Umfeld existiert mit „Sinumerik Integrate for produc-tion“ eine solche Software-Suite, die alle für das Zusammenspiel von Maschinen mit internen und externen Netzwerken erforderlichen Funk-tionalitäten enthält – und zwar mit direktem Zugriff auf Maschinendaten aus CNC und PLC.

Kontakt:Siemens AGGleiwitzer Straße 555D-90475 NürnbergTelefon: +49 (0)9 11 / 8 95-0E-Mail: [email protected]: www.siemens.de/sinumerik

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Redaktionell erwähnte Firmen und InstitutionenASM [S. 28], DMG Mori [S. 5, 7], DSAG [S. 4], Dürkopp Adler [S. 26], Dürr [S. 5], Arno Fritz [S. 16], Gewatec [S. 16], Haas [S. 12], Hainbuch [S. 4], Herbert Maschinenbau [S. 19], Industrie Informatik [S. 30], iTAC [S. 28], JSW Group [S. 12], Landesmesse Stuttgart [S. 6], MES-Consult [S. 24], MID-Tronic [S. 28], MPDV Mikrolab [S. 22], Noax [S. 4], Phoenix Contact [S. 14], Proxia [S. 19], RK Rose+Krieger [S. 4], P.E. Schall [S. 6], Siemens [S. 5, 8], Deutsche Telekom [S. 26], Trumpf [S. 10], TÜV Süd [S. 5]

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N E W S

H A I N B U C H

Neuer Dorn zum Verzahnen

Mit Hainbuch-Dornen kann man schon lange unter-s c h i e d l i c h s t e Werkstücke präzi-se spannen. Was aber noch gefehlt hat, ist ein Spezi-aldorn für Zahnrä-der. Denn auch in der Verzahnungs-branche stehen mehr und mehr kleinere Losgrö-ßen auf dem Ferti-gungsplan. Dafür hat der Spannmit-telhersteller nun den standardisier-ten Verzahnungs-Spanndorn Mando G211 entwickelt. Und zeigt diesen beispielsweise auf der EMO 2015 in Mailand (Halle 4, Stand B06). Mit opti-mierter Werkzeugauslaufkon-tur ist er ideal einsetzbar für das Abwälzfräsen, kann aber

auch für das Verzahnungssto-ßen oder Verzahnungsschlei-

fen eingesetzt wer-den. Zum Spannen werden die vul-kanisierten Stan-d a r d - S e g m e n t -spannbüchsen des bestehenden T211-Spanndorns ver-wendet. Drei unter-schiedliche, nahe am Werkstück plat-zierte Anschlag-stufen machen es möglich, schnell ei-nen Anschlagroh-ling zu adaptieren.

Die Rüstzeit von einer Spann-dorngröße (zum Marktstart mit fünf Spanndurchmessern von 20 bis 100 Millimeter), zu einer anderen kann zusätzlich mit einer optionalen Schnell-wechsel-Schnittstelle in weni-gen Sekunden erfolgen.

D S A G - J A H R E S K O N G R E S S 2 0 1 5

Was bringt SAP S/4Hana?Der 16. DSAG-Jahreskongress findet vom 29. September bis 1. Oktober 2015 im Mes-se und Congress Center Bre-men statt. „ERP/4 Customer: Mehr als schnell und einfach?“ – Mit diesem Motto hat die Deutschsprachige SAP-An-wendergruppe e. V. (DSAG) den Kongress überschrieben. Was damit gemeint ist, erläu-tert der DSAG-Vorstandsvor-sitzende Marco Lenck: „Damit S/4Hana vom Markt akzeptiert wird, brauchen Kunden zu-nächst die darauf basierenden Business Cases, die dann den Einsatz von S/4Hana nach sich ziehen. Geschwindigkeit al-leine motiviert Unternehmen nicht, ein neues Produkt einzu-führen.“

Die DSAG erwarten auch in diesem Jahr rund 4.000 Teil-nehmer. Die dreitägige Ver-anstaltung wird durch eine Fachausstellung mit 175 Part-nern begleitet. SAP stellt sich

unter anderem mit S/4Hana neu auf, um Lösungsansätze für das Internet of Things, Big Data und Cloud Computing aufzuzeigen. Nicht jedes Un-ternehmen sieht jedoch der-zeit den Bedarf, neuartige Ge-schäftsmodelle abzubilden. SAP-Kunden halten an be-währten Geschäftsprozessen fest und wollen diese anhand von bestehenden ERP-Syste-men verbessert wissen, soweit das Feedback und die Aussage der DSAG. Es gebe aber auch Pioniere, die mit einer gewis-sen Risikobereitschaft voran-gehen und die ersten Projek-te rund um die Digitalisierung umsetzen. Auf dem Jahreskon-gress 2015 erwartet der DSAG-Vorstand einen Dialog mit SAP, wie sich die notwendige Transformation in den Unter-nehmen realisieren lässt, ohne Themen wie Migration, Sicher-heit oder Kosten-/Nutzenana-lysen zu vernachlässigen.

R O S E + K R I E G E R

Ergonomie und Effizienz auf der MotekEine flexible Monitorhalte-rung für Industrieanwen-dungen, zwei zusätzliche Modelle der Hubsäulen-baureihe Multilift und der neue Schwerlastzylinder SLZ 63. Das sind die Neu-heiten, die RK Rose+Krieger vom 5. bis 8. Oktober 2015 auf der Motek in Stuttgart vorstellt. Zudem präsentiert der Mindener Antriebsspe-zialist mittels Messeexpona-ten Anwendungen seiner Li-neartechnik, darunter einen omnidirektionalen Trans-portwagen und einen hö-henverstellbaren Pick-by-

Light-Arbeitsplatz. Zudem können sich die Besucher der Messe auch über Line-arachsen für den Reinraum der Baureihe RK Duoline Clean und ein Forschungs-projekt des Fraunhofer-In-stituts zum Thema Arbeits-platzgestaltung informieren.

N O A X

USB vorne einsteckenIst ein Noax-Industrie-PC der Compact-Serie im Ein-satz, kann man auch bei IPCs, bei denen die Rücksei-te durch Einbau verdeckt ist, einfach Software-Änderun-gen durchführen. Möglich macht das eine frontseitige, abgedichtete USB-Buchse. Insbesondere in rauen Um-gebungen ist der Front-USB die geeignete Lösung. Er ist gut zugänglich, aber gleichzeitig resistent gegen Schmutz und Wasser. Da-mit sind die Geräte tauglich für die metallverarbeitende Industrie, im Tunnelbau, in der Gießerei oder im Trans-port- und Logistikwesen.

Der Anschluss ist zweifach gegen Schmutz abgedich-tet: Zunächst schützt eine Gummiabdeckung, die nach Schutzklasse IP65 abdichtet. In der Buchse selbst verhin-dert die zweite Dichtungs-ebene auch bei beschä-digter oder versehentlich offen gelassener Gummiab-deckung, dass Wasser und Schmutz in das Gehäuse eindringen können. Gegen unbefugten Zugriff schützt, dass sich der Front-USB-An-schluss benutzergesteuert deaktivieren lässt und nur entsprechend autorisiertem Personal offensteht.

Auf der Motek zu sehen: Der omnidirektionale Transportwa-gen der Firma Imetron mit ei-nem Aufbau aus „Blocan“ -Profi-len und einer Höhenverstellung mit Multilift-Hubsäulen.Bild: Rose + Krieger

Neuer Spanndorn für Verzahnungsteile: Auch Verzahnungs-teile schnell spannen.Bild: Hainbuch

IPC mit Front-USB mit zwei-facher Absicherung. Bild: Noax

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N E W S

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Ü

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Auf der EMO (5. bis 10. Oktober) zeigt Maschinenhersteller DMG Mori 7 Welt-premieren, 4 aus dem Bereich Drehen. Diese sind die Produktionsdrehmaschi-ne Sprint 32|5 (nebst neuer Ausbaustu-fe Sprint 32|8), die zweite Generation der Turn & Mill-Maschinen CTX gamma TC in zwei Baugrößen sowie die NLX 6000|2000 als Dreh-Fräs-Zentrum für große Bauteile. Die drei Neuheiten im Fräsbereich stammen alle aus der vier-ten Generation der DuoBlock-Baureihe.

Siemens ermöglicht nun auch mit den Sinumerik 828-Steuerungen die einfache Anbindung von Robotern an Werkzeugmaschinen. Über die Schnittstelle Sinumerik Integrate Run MyRobot/EasyConnect lassen sich Ro-

boter unterschiedlicher Typen und Her-steller über die CNC-Steuerungen Sinu-merik 828D und 828D Basic anbinden. Damit können automatisierte Zellen ohne großen Aufwand und Zusatz-kosten auch an Serienmaschinen reali-siert werden.

Um nachzuweisen, dass Infrastruktu-ren und Produktionsstätten durch Cyber-Kriminalität und -Spionage ge-zielt ausgeforscht werden, hat der TÜV Süd ein sogenanntes „Honeynet-Pro-jekt“ über 8 Monate laufen lassen – reale Hardware und Software simulier-te dabei ein kleineres Wasserwerk. Das Ergebnis: Mehr als 60.000 Zugriffe von Servern aus der ganzen Welt, teilweise mit verschleierter IP-Adresse.

D Ü R R

VW weitet EcoEmos-Installation ausKünftig soll die von Dürr entwickelte MES/SCADA-Lösung EcoEmos die ge-samte Produktion im Nutzfahrzeug-werk Wrzesnia (Polen) von Volkswa-gen steuern: vom Karosseriebau bis zur Montage. Nachdem Dürr bereits im Jahr 2014 den Auftrag für den Bau der Lackiererei inklusive der Leittech-nik EcoEmos erhalten hatte, wird die Anwendung nun auf alle Anlagenbe-reiche ausgedehnt Es handelt sich da-bei um einen der größten Aufträge für die Dürr-Software-Sparte. Die Zielstel-lung ist, am neuen Standort auf eine einheitliche Softwarekonzeption zur Steuerung der Fertigung zu setzen. Die Vorteile der einheitlichen Steuerungs-architektur liegen in einer zentralen Ad-ministration und Pflege der Software. Zudem werden einige bei Volkswagen

Nutzfahrzeuge bislang proprietär ge-löste Softwareaufgaben nun zentral vom MES/SCADA abgedeckt: Geziel-te Kommunikation von Fahrzeugda-ten an die Fertigungsanlagen, Transfer von qualitätsrelevanten Daten an die Auftragssteuerung, Duale Schnittstelle zum VW-Auftragsleitsystem (FIS), Ver-bindung von zentraler Anlagenüberwa-chung und Leittechnik, Integration der Prozesslagersteuerungen in die zent-rale Leitebene, einheitliche Kopplung von Instandhaltungssystemen, Materi-alverbrauchsanalysen. Die Produktion des Volkswagen-Crafter-Nachfolgers soll in Polen im Herbst 2016 beginnen; das gesamte Projekt soll mit seinem übergreifenden Ansatz eine deutliche Weiterentwicklung der Shopfloor-IT darstellen.

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Intelligente IT für die VW-Nutzfahrzeug-Produktion. Bild: Dürr

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M E S S E N U N D E V E N T S

M O T E K U N D B O N D E X P O 2 0 1 5

Neue Hallenstruktur und viel HandhabungVom 5. bis 8. Oktober findet das Messeduo „Motek – Internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung“ und die „Bondexpo – Interna-tionale Fachmesse für Klebtechnologie“ parallel in der Landesmesse Stuttgart statt. Der Veranstalter rechnet mit insgesamt rund 850 Ausstellern und 35.000 Fachbesuchern. Neues gibt es unter anderem beim Hallenlayout.

Was sich zu Motek und Bondexpo in die-sem Jahr ändert, ist insbesondere das neue Hallen-Layout im Zuge des Neu-baus der Halle 10 auf dem Stuttgarter Messegelände. So entfällt die bisherige „lineare“ Besucherstrom-Lenkung von Halle 1 über die Hallen 3, 5, 7 und 9 da-hingehend, dass die Hallen 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 sowie später 10 nunmehr eine rechteckige Blockbildung aufweisen. Dies soll zum einen den Übergang zu den einzelnen Hallen und zum anderen zu den Fachbereichen erleichtern; zu-dem soll mit dem jetzt „gleichberechtig-ten“ Zugang durch die Eingänge Ost und West sowie quer über beide Hallensträn-ge eine gewisse Entzerrung des mor-gendlichen Runs verbunden sein. Zur Motek 2015 kommt zudem erstmals eine

neue Nomenklatur zur Anwendung. Die-se folgt sowohl der bestehenden Basis-Nomenklatur als auch der mehr denn je zunehmenden Orientierung nach durch-gängigen Prozessen mit integrierten Pro-zess-Stationen.

Wie in den beiden vergangenen Jah-ren kommt der Produktions- und Mon-tage-Automatisierung durch Sonderma-schinenbauer, Systemintegratoren und Roboter-Anlagenbau eine sehr große Be-deutung zu, weshalb es eine Neuauflage des Spezial-Messeführers gibt. In diesem Bereich präsentieren über 130 Hersteller von Montage- und Automatisierungs-lösungen ihr Können und ihre Kompe-tenz – und zwar in unterschiedlichen Technologie-, Verfahrens- und Prozess- Disziplinen.

Das Messeduo bietet auch einiges zum Thema Verbindungs- und Fügetech-nik (mechanisch wie thermisch); hier erhalten Kunden und Anwender pro-zessgerechte Detail- und System-/Kom-plettlösungen oder können sich aus kompatiblen Subsystemen verschiede-ner Hersteller eigene Systeme zusam-menstellen. An dieser Stelle wird außer-dem ein weiterer Spezial-Messeführer zum Thema Füge- und Verbindungstech-nik erstellt. jbi

I T & B U S I N E S S 2 0 1 5

Erstmals Sonderschau „Smart Factory“ Die IT & Business, Fachmesse für digitale Prozesse und Lösungen, öffnet vom

29. September bis 1. Oktober in Stuttgart ihre Tore. Erstmals ist in diesem Jahr auf der IT & Business die Sonderschau „Smart Factory“ präsent.

Auf der IT & Business sind in Stuttgart die bisherige IT & Business, DMS Expo und CRM-expo in einem neuen Konzept vereint. Ziel ist, dem Besucher branchen-übergreifend praxisorientierte Informa-tionen zu vermitteln, um ihre Geschäfts-prozesse effizienter, einfacher, sicherer und kostengünstiger zu gestalten.

Die erstmals stattfindende Sonder-schau Smart Factory soll zeigen, wie mittelständische Unternehmen Opti-mierungspotenziale und Synergien der vernetzten Produktion nutzen können. Das baden-württembergische Unterneh-men Elabo beispielsweise bildet dazu an seinem Messestand eine Musterfabrik ab,

in der die Vernetzung von Produktions-prozessen exemplarisch demons triert wird. Thomas Hösle, Geschäftsführer von Elabo, sagt: „Besucher können sich über die Funktionsweise eines Arbeitsplatz-Verbundsystems informieren, das aus Teilsystemen für Forschung und Entwick-lung, Fertigung und Qualitätssicherung sowie Reparatur und Wartung besteht. Dabei werden auch Instrumente der Per-sonaleinsatzplanung wie Zeiterfassung und Zutrittskontrolle sowie Ergonomie am Arbeitsplatz durch persönliche Ein-stellungen unterstützt.“ Herzstück ist die Datenmanagement-Software EDM 4.0, die mittels SQL-Datenbank alle produk-tionsrelevanten Daten zentral vorhält und diese den Abteilungen in Echtzeit bereitstellt. Ändert die Entwicklungsab-teilung die Parametrisierung von Mess- und Prüfgeräten oder nimmt sie Korrek-turen an den Konstruktionsdaten vor,

sind diese Informationen und Vorgaben augenblicklich in allen Montage- und Endprüfungsbereichen verfügbar. Auf diese Weise sind über die gesamte Pro-zesskette hinweg die Einheitlichkeit und Vergleichbarkeit von Messungen garan-tiert. Der Entwickler wiederum kann auf zentral archivierte Produktionsdaten und Rücklaufinformationen zugreifen und Fehler- sowie Reparaturstatistiken in sei-ne Arbeit einfließen lassen. Da rüber hi-naus kann die Software Daten mit ERP-Systemen und anderen IT-Lösungen über Schnittstellen austauschen.

Mit Showcases wie der Smart Fac-tory und weiteren Installationen soll die diesjährige IT & Business mit Ausstellern aus der Industrie, wie beispielsweise Fa-nuc Robotics, einen praktischen Zugang zum digitalen Wandel und den damit verbundenen Chancen bieten, so der Veranstalter. jbi

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A K T U E L L

NACH DEM Debütsieg beim Saisonfinale 2014 in Brasilien stehen für Porsche und den 919 Hybrid 2015 weitere Po diums-plätze in der FIA-Langstrecken-Weltmeis-terschaft WEC im Lastenheft. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde der Rennbolide in vielen Aspekten weiterentwickelt.

Doppelte FunktionAls Technologie-Partner hat Porsche den Werkzeugmaschinenbauer DMG Mori gewählt. Das Unternehmen unterstützt Porsche in doppelter Funktion: Zum ei-nen als langjähriger Maschinenlieferant der Unternehmen, die für den Renn-stall die hochwertigen Fahrzeugkompo-nenten herstellen. Zum anderen hat der Werkzeugmaschinenhersteller bei De-ckel Maho Seebach im Laufe der Saison 2014 eine Teilefertigung aufgebaut, die eine wachsende Palette an Bauteilen für den Porsche 919 Hybrid entwickelt und herstellt: das „Porsche Motorsport CNC Competence Center“.

Hier entstehen beispielsweise komple-xe Gehäuse für Pumpenstufen oder Elek-tromotoren und Verschlusskappen für das Differential. Für die Pedallerie fertigt DMG Mori Lagerwellen und -köpfe sowie Befestigungszapfen und Distanzscheiben aus Thermoplasten. Die Werkstoffpalet-te umfasst Stahl, Aluminium, Titan und Kunststoff. „Für uns ist dieses Engagement eine große Chance, die Leistungsfähig-keit unserer Maschinen und das vorhan-dene Know-how unter Beweis zu stellen“, erklärt Dr. Thomas Hauer, Leiter Anwen-dungstechnik bei Deckel Maho Seebach.

Moderne Fertigung in SeebachDas Werk in Thüringen ist prädestiniert für die Rolle des Technologiepartners:

„Seebach“ verfügt über umfangreiches Know-how in der Herstellung langzeit-genauer HSC-Bearbeitungszentren und Werkzeugmaschinen für die 5-Achs-Uni-versalbearbeitung wie die Baureihe der DMU Evo linear. Zudem zeichnet sich der Standort durch eine hohe Fertigungstie-fe und Fertigungskompetenz von Ma-schinenkomponenten aus. All dies wird in der Anwendungstechnik mit tiefem Prozess- und Maschinen-Know-how kombiniert. Vier erfahrene Anwendungs-techniker sind für diese Arbeit zuständig.

So liefert das Porsche Motorsport CNC Competence Center in Seebach erstklas-sige Komponenten nach Weissach – dort wird der Porsche 919 Hybrid weiterent-wickelt und gebaut. Aktuell werden zur Fertigung der Komponenten ein Präzisi-onsbearbeitungszentrum HSC 70 linear und eine Universalmaschine DMU 60 Evo FD eingesetzt. Mit Hilfe dieser Maschinen können die Bauteile in Grenzbereichen und darüber hinaus zerspant werden – sowohl bei der Genauigkeit als auch bei der Komplexität. Nach der bis dato frucht-baren Zusammenarbeit wollen Porsche und DMG Mori 2015 an den Erfolgen der vergangenen Saison anknüpfen und das Bauteilspektrum deutlich erweitern. Der Fokus richtet sich hierbei explizit auf den langfristigen Technologietransfer. jbi

Gemeinsam am Start2014 ist Porsche nach 16 Jahren mit dem 919 Hybrid in die Le-Mans-

Prototyp-1-Klasse (LMP1) zurückgekehrt. Als Technologiepartner des

Porsche-LMP1-Teams leistet DMG Mori seinen Beitrag zum Erfolg.

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Der 919 Hybrid wird in Weissach bei Stuttgart gefertigt. Teile kommen aus Thüringen von Deckel Maho.

In Seebach fertigt DMG Mori zum Beispiel diese Teile aus Alu für den Rennboliden: a) Druckstange. Lauf-zeit: 28 Minuten. b) Gehäuse für Elektromotor. Laufzeit: 105 Minu-ten. c) Gehäuse für Pumpenstufe. Laufzeit: 58 Minuten.a) b) c)

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F E R T I G U N G S U N T E R N E H M E N , die ihre Werkzeugmaschinen in die Un-ternehmens-IT einbinden wollen, kön-nen zwischen Lösungen verschiedener Anbieter auswählen. Oftmals werden da-für lediglich Einzelfunktionalitäten, bei-spielsweise zur Unterstützung des Pro-gramm- oder Werkzeugmanagements, angeboten. Diese müssen jeweils in das IT-Netzwerk eingebunden werden. Dar-über hinaus nutzen sie unterschiedliche Technologien, um auf die erforderlichen Maschinendaten zuzugreifen. Siemens hat jetzt mit „Sinumerik Integrate for pro-duction“ ein umfassendes Gesamtpaket für ein einfaches Vernetzen von Werk-zeugmaschinen innerhalb der IT-Infra-struktur der Fertigung geschnürt mit di-rektem Zugriff auf Maschinendaten aus CNC und PLC. Die darin enthaltenen Lö-sungen umfassen alle Funktionalitäten, die für das Zusammenspiel von Maschi-

nen mit internen und externen Netz-werken erforderlich sind: von der Werk-zeug- und Programmverwaltung über Condition Monitoring sowie dem sicheren Fernzugriff samt der Fernwartung bis hin zur Produktionsdatenerfassung und dem Erstellen von Leistungskennzahlen. Die-se Anwendungen lassen sich speziell im Sinumerik-Umfeld, je nach konkretem Be-darf, auf dem Integrate-Server auswählen und per Lizenz auf der Maschine freischal-ten. Die übliche Lebens- und Einsatzdauer von Werkzeugmaschinen ist berücksich-tigt. Die Anwendungen sind mit existie-renden Installationen kompatibel.

Die Software-Suite ermöglicht auf-grund der Integration in die Steuerung sowie die Konnektivität zu übergeordne-ten Systemen die durchgängige Kommu-nikation auf Basis konsistenter Daten. Sie stellt somit das Bindeglied zur Unterneh-mensebene dar.

Sicherheit und Verzicht auf Zusatz-HardwareFür alle Anwendungen aus der Software-Suite ist der zwischengeschaltete Integ-rate-Server auf einem Windows-Server installiert, auf dem sämtliche sicherheits- und funktionsbezogenen Updates erfol-gen. Dadurch schützt er die Maschine vor Risiken und Bedrohungen, die mit der Ver-netzung einhergehen. Er verhindert wir-kungsvoll, dass die Anbindung und der Datenaustausch den Maschinenbetrieb stören. Während bei früheren Steuerungs-generationen oder Anwendungen ande-rer Anbieter noch zwingend Industrie-PCs notwendig waren, um derartige Funkti-onen zu realisieren, kann man mit einer modernen CNC wie der Sinumerik 840D sl auf diese zusätzliche Hardware verzich-ten. Die folgenden Beispiele illustrieren die Funktionen und den Leistungsumfang einzelner Anwendungen.

Überblick über Werkzeuge und NC-ProgrammeWirkliches Optimierungspotenzial bieten Werkzeug- und Programmverwaltungs-systeme immer dann, wenn die vorgela-gerte Planung miteinbezogen ist. Durch den Zugriff auf bereits vorhandene, reale Daten ist sie nicht länger in ihrer eigenen geschlossenen, virtuellen Welt gefangen. Bei „Manage MyPrograms“ und „Manage MyTools“, den entsprechenden Applikati-onen aus der Software-Suite „Sinumerik Integrate for production“, ist genau das der Fall. Diese Applikationen entfalten ihren vollständigen Nutzen, der deutlich über die reine Programm- und Werkzeug-

T I T E L S T O R Y : D I G I TA L I S I E R T E F E R T I G U N G A N Z E I G E

Werkzeugmaschinen einfach anbinden an IT-NetzwerkeVoraussetzung und gleichzeitig erster Schritt hin zur Digitalisierung der Fertigung ist die Anbindung von

Werkzeugmaschinen an IT-Netzwerke. Eine einfach skalierbare Lösung sorgt für hohe Datentransparenz in

Fertigungsunternehmen, einheitliche Handhabung und den Einsatz vielfältiger Anwendungen, die helfen,

die Produktivität zu steigern.

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verwaltung der Maschine hinausgeht, mit der Anbindung an übergeordnete IT-Lösungen wie beispielsweise Enter prise Resource Planning (ERP) oder Product Lifecycle Management (PLM). Das PLM-System „Teamcenter“ von Siemens verwal-tet alle produktionsrelevanten Daten und Ressourcen generisch und integriert sie in eine gemeinsame Datenbasis.

Die an Teamcenter angebunde-ne Werkzeugverwaltung mit Manage MyTools und dem „Shopfloor Integra-te Resource Management (SFI RM)“ zur Verwaltung der Werkzeugkomponenten gestattet dann sowohl den Überblick als auch den Detailblick (siehe Bild 1 und 2), sodass Informationen über Lokalisati-on, Reststandzeiten, Zusammenbauvor-schriften, Vorrat von Ersatzkomponenten und Komplettwerkzeugen transparent sind. Darüber hinaus sind Schnittstellen zur Anbindung von Lagerungssystemen, automatischen Schränken oder Schnei-deneinstellgeräten vorhanden, um de-ren Informationen mit einzubinden. Vom Produktionsleiter über den Werkzeug-Einsteller bis hin zum Einrichter und Ma-schinenvorbereiter verfügt damit jeder im Werkstattbereich über dieselben kon-sistenten Informationen – egal, ob der Zugriff darauf von der Maschine oder ei-nem Planungsrechner erfolgt.

Einfache BedienungDas Programmverwaltungstool Manage MyPrograms (Bild 3 und 4) ermöglicht darüber hinaus eine deutliche Verein-fachung bei der Bedienung, weil es in der Kombination mit Teamcenter erstmals ohne Medienbruch funktioniert. Über eine einzige Oberfläche, die webbasiert und browserfähig ist, lassen sich NC-Datenpakete nach definierten Kriterien auswählen und auf einzelne Maschinen übertragen. Während dafür in der Ver-gangenheit ein Umweg über verschie-dene Oberflächen notwendig war, laufen die einzelnen Dienste nun im Hinter-grund. Dieser browserfähige Windows-Dienst präsentiert sich dem Bediener einheitlich und erfordert nicht einmal die Installation eines Clients.

Mit SinuTrain als PC-basierte Program-mier- und Trainingssoftware kann man sämtliche Anwendungen einfach und rea-listisch testen, simulieren und auch Mitar-beiter schulen. Ab Version 4.5 unterstützt dieses CNC-identische PC-Werkzeug alle Applikationen der Software-Suite.

Offene SchnittstelleEigens für den reibungslosen Zugriff auf Daten von Sinumerik-840D-gesteuerten Werkzeugmaschinen wurde die offene Schnittstellenfunktion „Access MyData“ entwickelt. Innerhalb „Sinumerik Integrate for production“ nimmt diese Anwendung eine Sonderrolle ein. Im Gegensatz zu an-deren Applikationen, die CNC-Funktionen erweitern, steht Access MyData für eine konsequente universelle Öffnung der Sinumerik-Produktfamilie – erstmals via Integrate-Server. Die als Client vernetzte Werkzeugmaschine stellt ihre Daten da-bei zur Verfügung – und zwar unabhängig von Hersteller, Betriebssystem, Program-miersprache oder Plattform. Zur Anwen-dung kommt die Web-Service-Technolo-gie als moderner, gängiger Standard.

Die kostenlose Schnittstellenversion „Access MyData Basic“ ermöglicht das di-rekte Schreiben und Lesen von NC- und PLC-Daten – und damit den Informati-onsaustausch mit Leitstandsystemen aller Art sowie die dynamische Maschi-nenanbindung an PLM-, ERP- oder MES-Lösungen. Beim direkten Bearbeiten von Rohdaten in der CNC und PLC einer Werk-zeugmaschine ist jedoch Vorsicht ge-boten, da sich aus der Daten- und Infor-mationsfülle ein Fehlerpotenzial ergibt. Deshalb kann man anstatt Rohdaten Anwendungsschnittstellen, beispiels-weise die Anbindung an die Programm- und Werkzeugverwaltung, aus Access MyData einsetzen. Diese verwenden im Gegensatz zur Basisversion vorverarbei-tete Daten und erleichtern die Realisie-rung bestimmter, klar abgegrenzter Ser-vices. Der einzelne Web-Service besteht aus einem Schnittstellen-Softwaremo-dul zur jeweiligen Anwendung aus „Sinumerik Integrate for production“.

Einsatzreife ProduktivitätshilfenDie Maschinenanbindung ist das Rückgrat jeder übergeordneten Produktionssteue-rung. Maschinen- und Anlagenbetreibern stehen mit der Lösung viele Möglichkei-ten offen, um Abläufe sicher zu verketten und zu lenken und die Produktivität zu steigern – unabhängig davon, ob es sich um Anlagen mit ausschließlich oder über-wiegend Sinumerik-gesteuerten Werk-zeugmaschinen handelt. Damit schafft man die Voraussetzung, ein globales Netz-werk mit vielen Standorten ähnlich mana-gen zu können wie einzelne Anlagen. r t

Markus Wiedemann arbeitet bei Siemens im Bereich Business Development Digital Factory.

Bild 3 und 4: Das Programmverwaltungstool Manage MyPrograms funktioniert in der Kombination mit Teamcenter erstmals ohne Medienbruch. Im Bild zu sehen ist der Zugriff über die Steuerungs-oberfläche Sinumerik Operate. Bilder: Siemens AG

Bild 1 und 2: Die an Teamcenter angebundene Werk-zeugverwaltung mit Manage MyTools und dem Shopfloor Integrate Resource Management (SFI RM) zur Verwaltung der Werkzeugkomponenten gestattet sowohl den Überblick als auch den Detailblick.

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I N D E R U M S E T Z U N G der Vision, die gerne auch als vierte industrielle Re-volution bezeichnet wird, sieht Trumpf, Hersteller von Werkzeugmaschinen für die Blechbearbeitung, große Chancen. Industrie 4.0 wird helfen, die internatio-nale Wettbewerbsfähigkeit der Produk-tionsunternehmen zu sichern. Daher in-vestiert der Ditzinger Maschinenbauer frühzeitig in die notwendigen Technolo-gien und unterstützt Forschungsprojekte rund um Industrie 4.0.

Erste Bausteine der Smart Factory sind bereits gesetzt.

Die Vision in TheorieKernelement von Industrie 4.0 ist die Smart Factory, die aus sich selbst konfi-gurierenden Produktionsressourcen und den dazugehörigen Planungs- und Steu-erungssystemen besteht. In einem Netz-werk verbindet sie virtuelle und physi-sche Produktionselemente, indem sie das Internet der Dinge und Dienste in die Fertigung bringt. Fünf zum Teil wi-dersprüchliche Begriffe kennzeichnen so ein Cyber-Physical-System: Augmented Operator, Social Machine, Global Facility, Smart Product und Virtual Production.

Zentraler Bestand eines solchen Netz-werks ist der Mensch als „Augmented Operator“, der die Fertigung (dezentral) steuert und überwacht. „Als Erfahrungs-träger und Entscheider behält der Mensch ganz bewusst eine wichtige Rolle in allen relevanten Abläufen des Produktionsnetz-werks. Denn er kann Zielvorgaben situa-tiv und kontextabhängig beeinflussen“, erklärt Klaus Bauer, Leiter Entwicklung Basistechnologie bei Trumpf Werkzeug-maschinen. IT-basierte Assistenzsysteme unterstützen den Augmented Operator dabei. Dazu zählen Planungssysteme der sogenannten Virtual Production, über die er Fertigungsabläufe optimal organisie-ren kann. Zudem kann er beispielsweise über mobile Geräte von jedem Ort der Welt in die Produktion eingreifen und Be-triebs- und Produktzustände über Echt-zeitsichten überwachen.

In der Fertigung selbst stehen Social Machines, die untereinander und mit Zu-liefer- und Kundensystemen intelligent vernetzt sind. Sie können auf mögliche Abweichungen eigenständig und situati-onsabhängig reagieren. So wird ein Ge-samtoptimum an Produktivität der Glo-bal Facility erreicht.

Durch die Fertigung laufen Smart Pro-ducts, die beispielsweise über einen inte-grierten Chip mit ihrem Umfeld kommu-nizieren. Schon der Rohling des Produkts kennt seinen Status, seine Historie und seine Bestimmung. Er kann den Maschi-nen selbständig mitteilen, wie er bear-beitet werden muss.

Damit sollen Produkte mit der Losgröße eins so wirtschaftlich produziert werden können wie in einer Massenproduktion.

In einem so vernetzten Produktions-system bleiben keine Kapazitätsengpäs-se und freien Ressourcen unerkannt. Es ist transparent und kann flexibel auf Ab-weichungen reagieren. Bei Bedarf schal-tet es den Menschen als intelligenten Entscheider ein. Eine solche Smart Facto-ry ist noch Vision. Um sie im großen Stil umsetzen zu können, fehlen Standards für Infrastruktur, Schnittstellen und In-formationsträger. Auch IT-Sicherheit ist in einem so vernetzten System eine He-rausforderung. Um Lösungen zu finden, müssen unterschiedliche Fachbereiche interdisziplinär zusammenarbeiten und voneinander lernen.

Weichen früh gestellt„Der Begriff Industrie 4.0 existiert erst seit wenigen Jahren. Aber die Idee dahinter gibt es bei uns schon lange“, sagt Bauer. Er bezieht sich dabei auf Produkte und Entwicklungsprojekte im Hause Trumpf, mit denen die Vision der Smart Factory Schritt für Schritt Realität wird. Ein be-sonderes Augenmerk des Maschinen-bauers liegt dabei auf der Entwicklung

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Industrie 4.0 ist TrumpfZiel der Industrie 4.0 ist eine effiziente, produktive und flexible Fertigung gerade auch bei Losgröße eins.

Wie der Maschinenhersteller Trumpf die Smart Factory umsetzen möchte.

V O N E V E L Y N K O N R A D

Über iPad-App können Produk-tionsleiter oder Geschäftsführer von überall auf der Welt ihre Pro-duktion überwa-chen. Eine weite-re App bringt die Oberfläche des Bedienpults der Maschine auf das mobile Gerät.

Dank RFID-Chip meldet die intelligen-te Linse in der Laserschneid-anlage, wenn sie gereinigt werden muss.

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der „Social Machine“, also der im Netz-werk kommunizierenden Maschine.

Bereits seit 1996 setzt das Unterneh-men beispielsweise standardmäßig eine Ferndiagnose an inzwischen über 30.000 Serien-Maschinen ein. Zunächst nutzte man dazu vorwiegend die Analog-Mo-dem-Technologie. Im Jahr 2010 startete dann der Serienbetrieb des cloud-basier-ten Telepresence Portal. Bei Bedarf kann darüber beispielsweise eine Maschine in China mit einem Experten in Deutschland Kontakt aufnehmen. Dieser kann aus der Ferne den Status der Maschine einsehen und sogar in den Produktionsprozess ein-greifen. Mehrere tausend Maschinen sind heute über diese neue Plattform mit dem Hersteller intelligent vernetzt.

Ein weiterer Schritt hin zur dezentralen Steuerung vernetzter Produktionssyste-me erfolgt über den Einsatz intelligenter Fertigungssteuerungssysteme und die

Einführung mobiler Endgeräte. Mit Tru-Tops Fab bietet das Unternehmen eine Software, mit der Anwender die verschie-denen Produktionsressourcen in ihren Fertigungen überwachen können. Zu-dem können sie damit Kundenaufträge einlasten und den Produktionsablauf pla-nen. Einen Teil dieser Funktionen können Anwender auch über das iPad von überall auf der Welt nutzen – solange dort ein Zu-gang zum Internet verfügbar ist.

Der Trend hin zu mobilen Endgeräten in der Fertigung geht dabei immer wei-ter: „Mobile Endgeräte werden im Rah-men von Industrie 4.0 immer mehr Ein-zug in moderne Produktionen halten“, bestätigt Bauer.

Trumpf hat an dieser Stelle weitere Lö-sungen zu bieten. Beispielsweise ermög-licht die MobileControl-App eine Bedie-nung der Maschine im maschinennahen Umfeld von einem Tablet aus. Die App überträgt dazu die Oberfläche des Stan-dardbedienpults auf den Touchscreen des mobilen Geräts. Dadurch hat der Maschi-nenbediener neben dem statischen Bedi-enpult eine weitere Möglichkeit, die Ma-schine zu überwachen und zu steuern.

„Visual Online Support“ ist dagegen ein Hilfsmittel, das die Lösungsfindung im Falle einer Störung erheblich verein-facht. Im Rahmen einer speziellen Ser-vicevereinbarung bietet Visual Online Support die Möglichkeit, unkompliziert Bild-, Ton- und Videodateien per App über ein Tablet mit dem technischen Kundendienst auszutauschen. Auf die-se Weise ist es für Kunden möglich, den Maschinenhersteller in Deutschland sehr gezielt und detailliert über ihre Situation zu informieren.

Auch zum Thema „Smart Product“ hat Trumpf erste Ansätze. In Laserschneid-maschinen fokussieren Linsen den Laserstrahl auf dem Blech. Diese Linsen verfügen zum Teil über einen integrier-ten RFID-Chip. Auf diesem sind spezi-fische Technologiedaten gespeichert. Dank RFID-Chip kann die „intelligente Linse“ auf Anfrage der Zustandsüberwa-

chung melden, wann sie gereinigt wer-den muss.

Beginn der vernetzten ProduktionSchon mit diesen ersten Elementen von Industrie 4.0 lässt sich ein Szenario einer Integrated Industry darstellen: Der Ge-schäftsführer überwacht seine Fertigung von unterwegs übers iPad. Wenn er bei-spielsweise einen Kapazitätsengpass er-kennt, kann er sich mit seinem Produk-tionsleiter vor Ort in Verbindung setzen. Fehlt diesem das Fachwissen, schaltet er einen Experten von Trumpf ein, der über das Telepresence Portal und über Visual Online Support einen genauen Blick auf die Maschine erhält.

Ziel der Entwicklung von Industrie 4.0 sind flexiblere, effizientere und transpa-rentere Fertigungsprozesse, eine gestei-gerte Gesamtproduktivität und verbes-serte Nutzung von Ressourcen. „Das wird unseren Kunden helfen, international wettbewerbsfähig zu bleiben“, kommen-tiert Bauer. jbi

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„Der Begriff Industrie 4.0 existiert erst seit wenigen Jahren. Aber die Idee dahinter gibt es bei Trumpf schon lange“, Klaus Bauer, Leiter Entwicklung Basistechnologie, Trumpf Werkzeugmaschinen.

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V O N I H R E N A N FÄ N G E N vor mehr als 30 Jahren in einem Hinterhof ist die Jim Stokes Workshops Ltd. (JSW Group) im Laufe der Jahre kontinuierlich gewachsen und belegt heute fünf geräumige Hallen in einem Gewerbegebiet in Waterlooville, Hampshire, Großbritannien. Das Unter-nehmen beschäftigt 50 Mitarbeiter, von denen viele Spezialisten für heute selten gewordene Fachgebiete der Kraftfahr-zeugtechnik sind. Denn Jim Stokes Work-shops Limited hat sich auf das Restaurie-ren, Nachbauen und Pflegen wertvoller Oldtimer spezialisiert. Besonderes Ste-ckenpferd ist der Alfa Romeo 8C aus den 1930er Jahren. Die Motoren und Motoren-teile sollen dabei den Originalen möglichst nahe kommen und authentisch sein. Um dabei die nötige Qualität zu erzielen, hat das Unternehmen in drei vertikale CNC-Bearbeitungszentren von Haas investiert.

Als Stokes sein Geschäft gründete, wurde er als etwas exzentrisch angese-hen. Das war in den Jahren, bevor die Oldtimer zu Sammlerstücken von Milliar-

dären und zu „sicheren Anlagen“ für das weltweite Kapital – ähnlich wie die Bilder der „Alten Meister“ – wurden. Damals galt fast seine ganze Leiden-schaft einem Alfa Romeo 8C. Diese Mo-dell baute die in Mailand ansässige Fir-ma von 1931 bis 1939. Später wurden der Achtzylinder-Reihenmotor und das Fahrgestell von Enzo Ferraris wachsender Scuderia, dem Alfa-Team und anderen in verschiedenen Ausführungen für die Straße und für die Rennstrecken konfigu-riert. Berühmte Namen des Motorssports stehen mit dem Fahrzeug in Verbindung, Tazio Nuvolari beispielsweise, der das Auto unter anderem beim 24-Stunden-Rennen von Le Mans fuhr.

Damals, als der junge Stokes mit dem Polieren und Restaurieren begann, konn-te niemand ahnen, dass der 8C durch sei-ne geringe Stückzahl und seine illustre Geschichte einmal zu dem begehrtesten Oldtimern der Welt avancieren würde. Auktionshäuser lieben ihn, wegen der 7- und 8-stelligen Preise, die er erzielt, die

Käufer sind stolz auf ihr Unikat.In den Folgejahren konnte

sich die JSW Group weltweit ei-nen guten Ruf erwerben für ihre 8C-Kompetenz und ihre Kennt-nisse zu ähnlich seltenen Exoten von Aston Martin, Ferrari, Jagu-ar, Lancia, Mercedes und Rolls-Royce, die für Reparaturen, Pfle-ge vor und nach Rennen sowie gelegentlich auch für eine kom-plette Restaurierung bei Stokes in der Werkstatt sind.

Geschäftsbereiche heuteHeute besteht die JSW Group aus den vier Geschäftsberei-chen Triple M zur Teileproduk-tion, South Shore für Karosse-rien und Produktion, Classics

by JSW, der sich um etwas alltäglichere Klassiker kümmert, und Jim Stokes Work-shops als dem am besten bekannten Zweig der Unternehmensgruppe.

Triple M besitzt drei vertikale CNC-Bear-beitungszentren von Haas, genauer je eine VF-2, VF-5 und VF-6. „Die V8s“, wie Stokes sie nennt, erlauben Triple M, Einzelteile und Chargen von Komponenten, darunter Zylinderköpfe, Motorblöcke, Ventile, Kur-belgehäuse, Vergaser, Öl- und Wasserpum-pen und vieles mehr, anzufertigen.

„Mir gefällt die amerikanische Technik und wie die Haas-Maschinen ihre Arbeit erledigen“, sagt er. „Die Maschinen haben sich als robust und zuverlässig bewährt und uns ermöglicht, einen größeren Teil unserer Fertigung wieder selbst auszu-führen.“

Wie Stokes auf Haas kamTony Fairbairn, einer der langjährigen Maschinenbediener bei der JSW Group, hatte das Unternehmen verlassen, um bei einer anderen Firma des Ortes unter-zukommen. Eine andere Branche lockte und dort liefen bereits mehrere Maschi-nen von Haas. Doch bei JSW wollten sie ihn zurückhaben und überlegten, womit sie ihn zur Rückkehr überreden könnten.

„Ich wusste, dass wir unsere alten Ma-schinen erneuern mussten“, erinnert sich Stokes. „Und ich wusste, dass Tony, wenn wir in Haas investieren würden, es sich noch einmal überlegen würde. Ich kannte bereits eine Menge Leute, die mit Maschi-nen von Haas arbeiteten. Daher hatte ich keine Bedenken, mir auch welche zuzu-legen.“ Er hatte vor, auf lange Sicht mög-lichst viele Bearbeitungsabläufe im eige-nen Unternehmen zu halten. „Anfangs wollte ich wirklich alles selbst machen“, sagt er. „Doch nachdem ich fünf Jahre lang an sieben Tagen die Woche jeden Tag 18 Stunden gearbeitet hatte, wurde mir klar,

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Mit V8 zur Ersatz-EngineDer Brite Jim Stokes und seine 50 Mitarbeiter restaurieren und pflegen seltenste Oldtimer und fertigen ganze

Motoren oder Replicas im historischen Stil. Die Ersatzteile für die Classic-Boliden kommen unter anderem von

drei neuen Haas-Maschinen.

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Werkstattleiter Tony Fairbrirn ist erfahren im Umgang mit Haas-CNC-Werkzeugmaschinen. Er schätzt deren Zuverlässigkeit und Präzision.

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dass das nicht zu schaffen war. Wenn man aber Zulieferer beauftragt, erkennt man schnell, dass sie es nicht so machen, wie man es gerne hätte.“

Motoren richtig nachbauenAn so manch einem Tag stehen in der Werkstatt mehrere Alfa 8C, die für ge-wöhnlich medienscheuen Sammlern und erfolgreichen Geschäftsleuten ge-hören. Ein häufiger Gast in der Werkstatt ist beispielsweise das Gewinnerfahrzeug des 24-Stunden-Rennens von Le Mans des Jahres 1932.

Der Besitzer dieses Fahrzeugs würde niemals mit dem Originalmotor ins Ren-nen gehen, da er historisch gesehen viel zu wertvoll ist. Stattdessen fertigt Stokes einen Ersatzmotor an. „Das machen wir mit Motoren, Getrieben und Achsen. Wenn man das Auto im Rennen also hart rannehmen möchte, dann ist das mög-lich, ohne die Originalteile zu beschädi-

gen. Sämtliche Bearbeitungen an den Nachbauten erledigen die Maschinen von Haas“, erklärt Stokes.

Von den drei Haas-CNC-Werkzeugma-schinen besitzt die VF-5 eine Spindel mit 10.000 min-1, während die Spindeln der VF-2 und der VF-6 mit bis zu 7.500 min-1 drehen. Zwei der Maschinen sind mit einem Drehtisch als vierte Achse ausge-stattet.

Damit kann JSW nahezu seinen kom-pletten Bedarf an Maschinenkapazität selbst decken. „Wir müssen sehr gro-ße Kurbelgehäuse für luftgekühlte Mo-toren bearbeiten. Daher brauchen wir eine Maschine mit Verfahrwegen von 1,6 Metern. Die VF-6 ist da ideal. Sie hat viele Werkzeuge (24 + 1) und wir fahren sie mit einer vierten Achse. Diese nutzen wir, wenn die Maschine über Nacht Teile, beispielsweise Achszapfen, produziert. Tagsüber belegen wir den Rest des Ma-schinenbetts mit anderen Arbeiten. Im

Augenblick fräsen wir Motorenblöcke, die in zwei identischen Hälften gefertigt werden. 95 Prozent unserer Motorenteile können wir mit 4 Achsen produzieren, da die Bearbeitung des Kanals nicht beson-ders kompliziert ist.“

Die Maschinen von Haas produzieren auch Teile für den Geschäftsbereich Clas-sics by JSW. Dort erfolgt das Restaurieren, Reparieren und der Neuaufbau von „er-schwinglichen“ Oldtimern, wie Porsche 911, MG oder sogar vom eher unschein-baren Morris Minor. Mit den Haas-Maschi-nen werden Teile hergestellt, die auf dem Markt meist nicht mehr erhältlich sind.

Eine wie die andere„Ich kann jedes Teil nehmen, auf einer beliebigen Haas einspannen und erhal-te immer das gleiche hochwertige und reproduzierbare Ergebnis“, kommentiert Stokes. „Die Steuerung der Maschinen ist überall gleich. Kann man eine Haas be-dienen, kann man alle Haas bedienen.“

Dass Tony Fairbairn darauf bestanden hat, dass JSW in Haas-Maschinen inves-tiert, hatte einen guten Grund. „Er ist zu uns zurückgekommen und leitet jetzt die Maschinenwerkstatt“, sagt Stokes. „Zu ge-gebener Zeit werden wir die ganze Werk-statt auf Haas umstellen. Vielleicht sogar mit ein paar 5-Achsen-Maschinen. Letzt-endlich ist die Werkstatt die Grundlage unseres Geschäfts. Wir haben mehrere Projekte in Planung. Wenn die alle klap-pen, dann werden die nächsten zwei oder drei Jahre der blanke Wahnsinn!“ jbi

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Auf den Maschinen laufen Ersatzteile und Chargen von Zylinderblöcken, Motorblöcken, Ventilen, Kurbelgehäusen, Vergasern, Öl- und Wasserpumpen und vieles mehr.

Passenderweise vergleicht Firmeninhaber Jim Stokes seine Haas-Maschinen mit Motoren: Er nennt sie seine „großen, genialen und prakti-schen amerikanischen V8“.

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D I E A N F O R D E R U N G E N der Maschi-nenbau-Industrie kennt Phoenix Contact aus erster Hand – das Unternehmen ver-fügt über einen hauseigenen Maschi-nenbau, der mit 180 Mitarbeitern alle Geschäftsbereiche des Unternehmens sowie die entwickelnden und produzie-renden Standorte weltweit unterstützt. Das Leistungsspektrum reicht von der Erstellung manuell bedienbarer Vorrich-tungen bis hin zu komplexen Fertigungs-systemen im Bereich Handhabungs- und Verpackungsmaschinen.

Die wechselnden Trends und Anforde-rungen im Maschinen und Anlagenbau sind dadurch immer transparent – neue Produkte lassen sich auf kurzen Wegen in direkter Absprache mit dem Anwen-der entwickeln und umsetzen. Die neue Blitzstrom- und Überspannungsschutz-Familie mit Safe-Energy-Control-Techno-logie – kurz SEC – ist ebenfalls in diesem

Kontext entstanden. Die Geräte erfüllen daher die Anforderungen des Maschi-nen- und Anlagenbaus.

Bei der Entwicklung neuer Komponen-ten für den Maschinenbau gilt es zudem, die Anforderungen etwas differenzier-ter zu betrachten, und dabei die unter-schiedlichen Erwartungen des Anlagen betreibers und die des Anlagenbau-ers zu berück sichtigen. Aus Sicht des Anlagen-betreibers sind Themen wie Anlagenverfügbarkeit oder niedrige Wartungs-kosten wichtige Kriterien. Für den Maschinen- und Anlagenbauer spielen auch Themen wie kürze-re Installationszeiten oder modularer Maschinenauf-bau eine wichtige Rolle.

Für Her steller von Komponenten und Lösungen wie Phoenix Contact gilt es, bei Produktneuentwicklungen für den Maschinen- und Anlagenbau möglichst viele Anforderungen zu berücksichtigen.

SEC-Technologie erfüllt AnforderungenMit der neuen Blitzstrom- und Über-spannungs schutz-Familie mit SEC-Tech-nologie werden die Anforderungen der Betreiber wie auch die der Anlagen-Er-richter erfüllt. Das Produkt-Pro gramm beinhaltet durchgängige und aufeinan-der abgestimmte Schutzkomponenten Typ 1, Typ 1 mit integrierter Sicherung, Typ 1+2, Typ 2 sowie Typ 3 mit integ-rierter Sicherung (siehe Aufmacherbild). Werden Blitzstromableiter Typ 1 wie üb-lich am Gebäude eintritt der stromfüh-renden Leitungen genutzt, so finden Überspannungs ableiter Typ 2 und Typ 3 im Maschinen- und Anlagenbau ihren Einsatz.

Der durchgängig vorsicherungsfreie Einsatz der neuen Überspannungs-schutz-Familie mit SEC-Technologie bie-tet dem Errichter und Betreiber der An-lage einen deutlichen Mehrwert. Den

S I C H E R H E I T : N E T Z S C H U T Z F Ü R M A S C H I N E N

Wider die SpannungsspitzenNoch immer gibt es Anlagenausfälle durch Blitz und Überspannungen – den besten Schutz davor bietet

eine durchgängige Schutzgeräte-Produkt familie. Für einen leistungsfähigeren und langlebigeren Blitz- und

Überspannungsschutz für Maschinen und Anlagen hat Phoenix Contact die Safe-Energy-Control-Technologie

(SEC) entwickelt. Damit ist eine Ableitervorsicherung nicht mehr notwendig.

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Das neue durchgängige Blitz- und Überspannungsschutz-Produktprogramm mit Safe Energy Control von Phoenix Contact.

Bild 1: Durch die schmale Bauform und den erweiterten vor-sicherungsfreien Einsatz findet der Typ-2-Überspannungs-ableiter (Bildmitte) überall Platz.

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Entwicklern von Phoenix Contact ist es gelungen, den Feinschutz Typ 3 mit einer integrierten Sicherung zu konzipieren, so dass man beim Einsatz in der Stich-verdrahtung keine zusätzliche Vorsiche-rung mehr benötigt. Da das komplet-te Schutzgerät –Überspannungsschutz plus Sicherung – nur den Platzbedarf ei-ner Teilungs einheit von 17,5 Millimetern braucht, spart der Errichter neben Zeit und Kosten bei der Installation vor allem Platz im Schaltschrank.

Installateur spart doppeltEinen ähnlichen Vorteil bietet auch der neue Überspannungsschutz Typ 2 aus der SEC-Familie. Das Gerät lässt sich in Installationen, die bis 315 Ampere ab-gesichert sind, ebenfalls gänzlich ohne eigene Vorsicherung bei Stichverdrah-tung betreiben. Da das Gerät ohnehin schon zu den schmalsten Überspan-nungsschutzgeräten auf dem Markt ge-hört, spart der Installateur hier doppelt. Beispielsweise lässt sich ein dreiphasi-ges TN-S-Netz auf unter drei Teilungs-einheiten schützen – dafür wird weniger als 50 Millimeter Breite auf der Tragschie-ne benötigt (Bild 1).

Ein weiterer Fokus wurde bei der Neu-entwicklung auf die Installationsfreund-lichkeit und Handhabbarkeit der Geräte gelegt. Durchgängige Dreh- und Steck-barkeit, bessere Sichtbarkeit der Status-anzeige und vereinfachte Handhabung sind neben der vergrößerten Beschrif-tungsfläche weitere Vorteile der SEC-Ge-rätefamilie (Bild 2). Für die immer wich-tigere Forderung im Maschinen- und Anlagenbau nach Modularität ist es vor-teilhaft, die Stecker und Basiselemente zu kodieren. Innerhalb einer Ableiterklas-se können sich unterschiedliche Span-nungsvarianten ein Basiselement teilen. Der Maschinen- oder Anlagenbauer be-stückt dann beispielweise seinen Schalt-schrank zunächst mit nur einem Basis-element vor. Je nachdem, ob er einen Überspannungs schutz benötigt, lässt sich der passende Schutzstecker für die vorgesehene Spannungsebene – etwa 120 Volt für amerikanische Anforderun-gen – aufstecken. Die Anlage ist dann umfassend geschützt.

Der neue Checkmaster (Bild 3) ermög-licht, alle Überspannungsschutzgeräte von Phoenix Contact komfortabel und sicher gemäß den Vorgaben zu prüfen. Touchscreen, USB-Schnittstelle und inte-grierter Hand-Scanner sorgen für einfachere Prüfungen.

Bei der Neuentwick-lung der Ableiterfami-lie mit SEC-Technolo-gie wurden zahlreiche Anforderungen aus Industrie und Produk-tion umgesetzt. Mit der netzfolgestrom-freien Funkenstrecke erweiterte der Her-steller sein umfassen-des Überspannungs-s c h u t z - P r o g r a m m um eine neuartige Technik. Besonders der vorsicherungs-freie Einsatz in Stich-verdrahtung und die daraus resultierende Platzersparnis bietet den Kunden im Schalt-schrankbau einen Mehrwert. Zusätzlich stehen bei der SEC-

Familie die Langlebigkeit und Leistungs-fähigkeit im Vordergrund – dafür sorgen umfassende Endkontrollen im Fertigungs-prozess der Geräte. Sollte die Statusanzei-ge bei einem der Schutzgeräte einmal einen erforderlichen Austausch signalisie-ren, wird dieses bis fünf Jahre nach dem Kauf kostenfrei ersetzt. r t

Dipl.-Ing. (FH) Florian Lenzmeier, M.Sc., arbei-tet im Produktmarketing Überspannungsschutz Trabtech bei Phoenix Con-tact in Blomberg.

Safe Energy ControlMit Safe Energy Control – kurz SEC – erhöht sich die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer des Blitzstrom- und Überspannungsschutzes. Die neu entwickelten Funkenstrecken in Kom-bination mit den Ableitern Typ 2 und Typ 3 bieten ein neuartiges Schutz-konzept für die Stromversorgung. Das einheitliche, kompakte Design und die durch gängige Steckbarkeit machen die SEC-Familie zu einem installations-freundlichen Gesamtpaket.

Bild 2: Die SEC-Produktfamilie bietet zahl-reiche Vorteile: Modularer Aufbau, einfache Handhabung der drehbaren Stecker und kompakte Bauform.

Mit dem Checkmaster der zweiten Generati-on lassen sich alle Überspannungsschutzge-räte der SEC-Familie komfortabel, sicher und schnell gemäß den Anforderungen nach IEC 62305 und allen behördlichen Vorgaben prüfen. Bilder: Phoenix Contact

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M E D I Z I N T E C H N I K - Unternehmen können heute nur überleben, wenn sie weltweit die Märkte bedienen und die dazu notwendigen Zertifizierungsstan-dards erfüllen. Das hat zur Folge, dass unter anderem wegen der ISO-13485 und FDA-Richtlinien auch kleinere Un-ternehmen in der Medizintechnik nicht mehr ohne eine alle Bereiche abbildende ERP/MES-Lösung auskommen, wie das Beispiel der Arno Fritz GmbH zeigt.

Das Unternehmen führte eine ERP/MES-Lösung für die Medizintechnik-Branche von Gewatec ein. Sie ermöglicht eine bis dato nicht gekannte Übersicht über die Fertigung sowie eine rückver-folgbare und normgerechte Dokumen-tation aller qualitäts- und fertigungsrele-vanten Auswertungen und Dokumente.

Die Firma Arno Fritz ist ein Familienun-ternehmen mit gut 30 Mitarbeitern, das sich auf die Entwicklung und Herstellung von Implantaten und Instrumenten für die MKG-Chirurgie (Mund-, Kiefer- und

Gesicht) sowie die Hand- und Fuß-Chir-urgie spezialisiert hat. In die Gründung 1991 brachte Chirurgiemechanikermeis-ter Arno Fritz das Know-how seiner Posi-tion als Entwicklungsleiter eines großen medizintechnischen Unternehmens mit ein, sodass schon bald neben den Auf-tragsarbeiten für die Großen der Branche eigenentwickelte Systeme, Produktlinien und die dazu notwendigen Werkzeuge und Instrumente hinzukamen.

Wie sich die Zeiten ändern„Mit dem sprichwörtlichen schwäbischen Erfindergeist und der langjährigen Erfah-rung werden unsere Systeme und Implan-tate für Chirurgie und Orthopädie stän-dig weiterentwickelt und optimiert. Die Zeiten und Ansprüche ändern sich und gerade als kleineres Unternehmen ist es überlebenswichtig, immer mit Topquali-tät die Hand am Puls der Zeit zu haben“, kommentiert Arno Fritz. Vertrieben wer-den die Produkte weltweit über die eigens

gegründete Vertriebsgesellschaft Mon-deal Medical Systems, in Deutschland im Direktvertrieb und im Ausland in über 40 Ländern mit Vertriebspartnern.

Die Margen werden engerDer Geschäftsführer sieht die Medizin-technikbranche nicht mehr in so einem rosigen Licht wie noch in den neunziger Jahren. Die Rahmenbedingungen aus Politik und Gesellschaft, Stichwort Ge-sundheitsreform, würden zunehmend schwieriger, die Margen enger. Und auch wenn nach seinen Worten die Medizin-technik heute überwiegend vom Export lebt, habe sich auch dort der Preisdruck durch neue Konkurrenz aus Ländern wie China enorm erhöht. Umso wichtiger sei-en die beiden entscheidenden Erfolgs-faktoren: die Qualität der Produkte und ein nachhaltig guter Kundenservice.

Für die Produktion der Platten und Schrauben setzt Arno Fritz ausschließlich hochwertiges Titan ein. Titan wird pro-blemlos vom Körper angenommen, ist korrosionsbeständig und Gewebe- und Knochenzellen können besonders gut am Implantat anwachsen. Die Schrau-ben, Platten und Instrumente werden als

E R P / M E S - B R A N C H E N L Ö S U N G F Ü R D I E M E D I Z I N T E C H N I K

Transparent und rückverfolgbarGerade kleine Medizintechnikhersteller tun sich mit dem zunehmenden Nachweiszwang schwer. Das Unter-

nehmen Arno Fritz erfüllt die Anforderungen mit einer speziellen ERP/MES-Branchenlösung von Gewatec,

die alle Produktionsbereiche und die Qualitätssicherung integriert.

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herstellung von Fraktu-ren und Korrekturen im

Schädelbereich.Bild: Arno Fritz

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kompletter Größensatz in Implantatkas-setten und Instrumententrays ans Kran-kenhaus geliefert, in den allermeisten Fällen von einem Tag auf den nächsten. Der Chirurg entnimmt dann die Teile, die er je nach Anwendungsfall wie akutes Trauma – zum Beispiel durch einen Unfall – oder geplante Osteotomie oder Rekon-struktion braucht und die restlichen Teile werden zurückgesandt.

„Damit ist in jedem Fall auch unpro-duktives Kapital gebunden, das wir vor-halten müssen. Denn abgerechnet wird von den Krankenhäusern mittlerweile nur im Nachhinein und nur der tatsäch-liche Verbrauch ohne Aufschlag“, erklärt der Geschäftsführer. Die Ware wird in ei-nem Reinraum verpackt, aber bei Bedarf auch steril zugesandt.

Flexibilität und KundenserviceEines der wichtigen Ziele ist für den Me-dizintechnikhersteller, von einem auf den anderen Tag Kundenanfragen belie-fern zu können. „Als kleineres Unterneh-men ist das unser Pluspunkt gegenüber den großen Medizintechnikunterneh-men, dass wir noch sehr flexibel sind in

unseren Strukturen und Abläufen. Unser Ziel einer Lieferzeit von einem Tag wird in den allermeisten Fällen erreicht“, ver-spricht Arno Fritz. Unterstützt wird diese Strategie durch ein Lager für Fertigwa-ren und ein weiteres Zwischenlager für Halbfabrikate, sodass der weitaus größte Teil sofort ab Lager lieferbar ist. Die hohe Qualität der Produkte wird belegt durch die Zertifizierungen von Konstruktion, Herstellung und Vertrieb des Unterneh-mens nach der internationalen Norm ISO 13485 und nach der europäischen Richt-linie für Medizinprodukte.

Darüber hinaus sind die regulatori-schen Anforderungen verschiedener Länder, etwa der FDA (Food and Drug Administration-Behörde der USA), in den Abläufen berücksichtigt.

Eine derart flexible Fertigung und hohe Qualität der Produkte, die etwa bei den Implantaten auch nach über 30 Jahren noch zurückverfolgbar sein muss, erfor-dert ein leistungsfähiges Fertigungs- und Qualitätsmanagement. 80 Prozent der Tei-le werden im Unternehmen gefertigt, 20 Prozent sind Zukaufteile. Bis 2010 wurde dazu bereits ein in der Medizintechnik verbreitetes ERP-System eingesetzt, das aber den gesamten Bereich der Produkti-on nicht vollständig abdecken konnte.

Das heißt, die Aufträge wurden in die Fertigung gegeben, waren dann sozusa-gen „undercover“, bis sie als Fertigteil im Lager eingebucht wurden.

Es gab nur einen geringen Überblick über den Fertigungsstand eines Teils, bei Nachfragen musste der Meister in der Fer-

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„Mit der ERP/MES-Lösung haben wir endlich die Da-tenlücke in der Fertigung geschlossen und können jetzt online über aktuelle Daten von Fertigungsfort-schritt und Qualität verfügen“, Geschäftsführer Arno Fritz.

Bild: E. Rüsing

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tigung suchen und dann einen möglichen Lieferzeitpunkt hochrechnen. Ebenso war die Erfassung der Qualitätsdaten eine eher manuelle Aufgabe mit entsprechen-dem Aufwand und Fehleranfälligkeit.

Deshalb wurde nach einem ERP-Sys-tem gesucht, das diese Lücke schließen konnte. Arno Fritz resümiert: „Mit der Me-dizintechnik-Branchenlösung von Gewa-tec fanden wir ein alle Unternehmensbe-reiche integrierendes System von einem Hersteller, das zudem besondere Stärken im BDE/MDE- und CAQ-Bereich hat.“ Ins-talliert wurde die gesamte Bandbreite der Lösung mit den Modulen WinKalk (Kalku-lation), PPS, KapPlan (Leitstand zur Kapa-zitätsplanung), Grips (CAQ), ProVis (BDE/MDE) sowie Dokumentenverwaltung.

Die Umstellung auf Gewatec geschah nach intensiver Vorbereitung und Über-nahme der Stammdaten, sodass noch am Tag der Installation mit dem neuen System weitergearbeitet werden konnte. Das ERP/MES steuert heute über gut 30 Arbeitssta-tionen (PCs und BDE/MDE-Funkterminals) die 8.000 Artikelnummern durch eine Se-rienfertigung mit hochautomatisierten CNC-Fräs- und Langdrehmaschinen, eine Wasserstrahlschneidmaschine, Laserbe-schrifter sowie auch eine CNC-Lasermess-maschine, aber auch durch Bereiche mit Handarbeitsplätzen, etwa in der Montage und Qualitätserfassung.

Prozessampel bindet Werker einDie Daten der Aufträge werden mittels RFID erfasst, sodass per Hand nur noch besondere Daten in PC oder BDE/MDE-Terminal eingegeben werden müssen, wie Störungen (etwa Wartungen, Werk-zeugbruch), Ausschussgründe usw. Die Stückzahlen kommen automatisiert über

Signale aus der Maschine ins MDE/BDE-Terminal. Die Terminals zur Datenerfas-sung werden von Gewatec selbst ent-wickelt und gebaut. Der bei Arno Fritz installierte Typ IC901 ist zusätzlich mit der sogenannten Prozessampel ausgerüstet. Die Prozessampel zeigt auf vier Signalebe-nen dem Werker in den Ampelfarben den Zustand beziehungsweise die Grenzwerte für die OEE (Overall Equipment Effective-ness/Gesamtanlagen-Effektivität) und den cpk-Wert (statistischer Wert der Prozessfä-higkeit) sowie die Aufforderung zur SPC-Messung und zum Werkzeugwechsel an.

Damit kann der Werker auf Basis der Online-BDE/MDE-Datenauswertung auf einen Blick erkennen, wenn bei der Leis-tungsfähigkeit der Maschi-ne oder in der Zentrierung des Prozesses Änderun-gen auftreten (Ampel gelb) und frühzeitig Gegenmaß-nahmen einleiten.

„Wir nutzen im ers-ten Schritt nur die Am-pelaufforderung zur statistischen In-Prozess-Messung“, so Geschäfts-führer Fritz, „das ist für den Werker bereits eine gro-ße Erleichterung, muss er doch nicht mehr ständig ins System schauen, um den geforderten Messzeit-punkt nicht zu verpassen. Bei rotem Lichtsignal ent-nimmt er das Teil zur Mes-sung, die Produktion geht derweil weiter und nach Ermittelung der geforderten Qualitätsdaten schaltet die Ampel selbstständig wieder auf grün.“ OEE und cpk seien im System vorhanden und sollen in absehbarer Zeit auch vom Werker an der Maschine genutzt werden.

Mit der Einbindung des Werkers mit-tels der Prozessampel sei der Online-Regelkreis zwischen IT-System und dem Mitarbeiter an der Maschine lückenlos geschlossen, was eine zusätzliche Erfül-lung der Zertifizierungs- und FDA-Richt-linien darstelle.

CAQ und BDE/MDE bilden den Kern Die Lasermessmaschine und alle Hand-messplätze sind direkt ans CAQ-/ERP-System angebunden, sodass Eingabe-fehler vermieden werden können. Das QS-Modul Grips wird umfangreich ge-nutzt. Die Erstellung und Verwaltung der

Prüfpläne habe sich wesentlich verein-facht. Verlinkt mit dem Fertigungsauf-trag kann er zudem automatisch erstellt werden. Wareneingangsprüfung und die Messmittelverwaltung sind über das QS-Modul eingerichtet.

Das Reklamations-/Reparaturmanage-ment mit dem QS-Modul wird gerade aufgebaut. Die für den Medizintechnik-hersteller aus Zertifizierungs- und Re-gressgründen wichtige Rückverfolgbar-keit der Produkte ist über die Nummer des Fertigungsauftrages garantiert, über die die Fertigungs- und Qualitäts-daten aller Fertigungsstufen oder auch eines Zulieferteils eindeutig bis zum Rohmaterial zu belegen sind. Denn alle

Datenauswertungen, Do-kumente, Zeichnungen, NC-Programme oder an-dere Spezifikationen kön-nen im Artikelstamm hin-terlegt werden und sind dann mit dem Fertigungs-auftrag verlinkt.

C h i r u r g i e m e c h a n i -kermeister Arno Fritz kommentiert: „Es ist er-staunlich, was ein Me-dizintechniker heute an Strukturen und Nachweis-systemen braucht, um überhaupt ein Produkt an den Markt bringen zu kön-nen.“ Deshalb sei mittler-weile in der Medizintech-nik eine moderne und alle Fertigungsfunktionen ab-

bildende ERP-Lösung unerlässlich. Die Gewatec-Branchenlösung sorge unter anderem für eine rückverfolgbare und normengerechte Dokumentation aller Qualitäts- und Fertigungsdaten, zeigt sich der Geschäftsführer zufrieden.

Zudem sei die in den letzten drei Jah-ren erreichte Transparenz im gesamten Unternehmen ein großer Fortschritt. Ein aktueller Überblick über die Fertigung lasse sich mit ein paar Mausklicks jeder-zeit herstellen. „Man muss schon sagen, dass wir jetzt bei Nachfragen von Kun-den oder auch bei der Ankündigung von Auditoren relativ gelassen bleiben kön-nen, da wir die Fertigung im Griff haben. Hier trug Gewatec in großem Maße zu ei-ner Verbesserung bei.“ jbi

Eduard Rüsing ist freier Fachjournalist aus Karlsruhe.

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Die 3D-Koordinatenmessmaschine (CNC-Lasermess-maschine) von Mitutoyo gibt die Messdaten direkt ins QS-Modul von Gewatec ein. Bild: E. Rüsing

Sterilisation und Aufbewahrungsbe-hälter für Instrumente. Bild: Arno Fritz

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eine transparente Wertschöpfungskette und den reibungslosen Produktionsab-lauf zu gewährleisten. Zu den Kunden zählen nahezu alle Reifenhersteller welt-weit.

Kunden aus den USAKunden aus den USA schicken oft Zeich-nungen, die in Zoll bemaßt sind. Kons-trukteure haben dann die Aufgabe, die entsprechenden metrischen Maße zu er-mitteln und zu korrigieren. Und es pas-siert oft, dass Herbert Maschinenbau die Freigabe eines 3D-Modells durch Zeitver-schiebungen erst verspätet erhält.

All das kostet Zeit und vor allem Geld. Für Wolfgang Stumpf war es der Grund, die Wertschöpfungskette genauer in Au-genschein zu nehmen. Zwar hatten die Produktionsanlagen bereits eine rudi-mentäre Maschinendatenerfassung, die in die Maschinensteuerung durch eine

R E I F E N A U F B A U T R O M M E L N , Heizbalgformen, Container zur Aufnah-me von Reifenformen sowie Formenre-paraturen und Lohnfertigung gehören zum Produkt- und Dienstleistungsspekt-rum von Herbert Maschinenbau.

„Wir sind anders als die Automobilzu-lieferer, wir haben ganz andere Rahmen-bedingungen. Bei uns geht es zwar auch um Liefertreue und um Kosten wie bei der Automobilindustrie, zusätzlich kom-men bei uns aber viele weitere Parame-ter dazu, die querschießen“, erklärt Wolf-gang Stumpf, Produktionsleiter bei der Herbert Maschinenbau GmbH & Co.

Herbert Maschinenbau ist ein welt-weit tätiger Hersteller von Maschinen und Anlagen zur Herstellung von Rei-fen. Der Betrieb unterhält Standorte und Kooperationen in Deutschland, den USA, Russland und in der Tschechischen Republik sowie in Südamerika. Mit rund

290 Mitarbeitern und einem Jahresum-satz von 250 Millionen Euro zählt Her-bert Maschinenbau zu den klassischen mittelständischen Produktionsunter-nehmen, kombiniert mit erstaunlich ho-her Fertigungstiefe.

Dabei zählt das Unternehmen aus Hünfeld im Landkreis Fulda im weite-ren Sinn zu den Automobilzulieferern und doch unterscheidet es sich zum ei-nen wegen seiner hohen Produktvielfalt von Unternehmen der Automobilindus-trie, zum anderen wegen seiner geringen Stückzahlen und langen Fertigungszei-ten auch von Betrieben des klassischen Maschinenbaus.

Individuelle AuftragsfertigungGerade die sehr individuelle Auftragsfer-tigung hochkomplexer Formenbauteile mit langen Laufzeiten macht es für die Produktionsleitung zur Herausforderung,

Software schafft ArbeitsplätzeBei der Firma Herbert Maschinenbau deckt eine MES-Lösung versteckte Potenziale auf und sorgt neben einem

Plus an Produktivität auch für mehr Arbeitsplätze.

V O N M I C H A E L N A U M A N N

Die Firma Herbert Maschinen arbeitet dank MES und Drei-Schicht-Betrieb rund 200 Fertigungsaufträge mit rund 1.000 Arbeitsfolgen pro Woche ab.

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AS/400 eingebettet war, die aber bei wei-tem nicht alle erforderlichen Daten liefer-te, um die Prozesse im Einzelnen zu ana-lysieren.

30 Formen mehrUm in einem ersten Schritt genauere Aufschlüsse über ungenutzte Potenzi-ale in der Produktion zu erhalten, wies Stumpf zunächst alle Meister an, die Zei-ten für Arbeitsvorbereitung und Neben-tätigkeiten manuell zu notieren, und verglich das mit den Stunden, die für die Produktion zur Verfügung standen. Die Anzahl produzierter Formen rechnete er dagegen.

Das Soll-Ist-Ergebnis Schwarz auf Weiß überraschte den Produktionsleiter: Sein Unternehmen hätte in dem betrachteten Zeitraum theoretisch rund 30 Formen mehr produzieren können. „Alle Maschi-nen sind gelaufen, es sah super aus. Je-der war zufrieden. Auch unsere Vorgabe-zeiten haben immer gestimmt“, erklärt Stumpf, „wir spürten zwar, dass irgend-was nicht stimmt, wir wussten aber nicht genau, wo es hängt. Man konnte es ja auch nicht richtig kontrollieren.“

Spätestens jetzt war für den Produk-tionsleiter der Zeitpunkt gekommen, sich intensiver mit dem Thema Manu-facturing Execution System (MES) zu be-schäftigen. Zunächst sollte eine neue, leistungsfähige MDE/BDE-Lösung die Si-gnale direkt von den Maschinen abgrei-fen, sie auswerten und die Ergebnisse übersichtlich darstellen. Besonders aber sollte die Lösung aufdecken, wo und wa-rum es zu Störungen oder Verzögerun-gen kommt und wo versteckte Potenzia-le schlummern.

Im Jahr 2009 führte Herbert Maschi-nenbau deshalb die MES-Module BDE/MDE, Leitstand/Feinplanung, sowie ein DNC-System mit Soft- und Hardware von Proxia ein.

Aktuell sind rund 50 Anlagen in der Produktion an das System angebunden, unter anderem Maschinen von Hermle, Alzmetall, SHW, Axa, Boehringer, Dörries Scharmann und Pittler. Die Maschinen-datenerfassung (MDE) informiert nun in Echtzeit über den aktuellen Status der einzelnen Maschinen. Außerdem lassen sich die Leistungen von unterschiedli-chen Anlagen gegenüberstellen. Das Ergebnis können die Verantwortlichen dann auch bei künftigen Investitionsent-scheidungen berücksichtigen.

Ergänzt wird die MDE durch ein Mo-dul zur Betriebsdatenerfassung (BDE), mit der die Werker zusätzliche Eingaben und Statusmeldungen auf Industrie-PC-Terminals tätigen.

Zusammen spiegeln alle Daten den aktuellen Ist-Zustand der Fertigung wi-der. Mithilfe des Moduls Feinplanung/Leitstand kann der Produktionsleiter die Maschinen optimal belegen und behält den Überblick über die Liefertermine al-ler Fertigungsaufträge.

Sollte ein Termin gefährdet sein, warnt das System rechtzeitig, so dass die Mit-arbeiter entsprechende Maßnahmen er-greifen können. Aktuell plant das Unter-nehmen etwa 200 Fertigungsaufträge mit rund 1.000 Arbeitsfolgen pro Woche ein. Darüber hinaus ergänzt und erwei-tert der Proxia-Leitstand mit seinem gro-ßen Funktionsumfang die neu eingeführ-te ERP-Lösung (Foss von Ordat).

„Unser MES bietet die Erfassung und Vi-sualisierung der Transportlogistik sowie auch Betriebsmittel- und Lagerverwal-tungsfunktionalitäten. Das ermöglicht auch in der Materialbeschaffung mehr Flexibilität“, erklärt Proxia-Vertriebsleiter West, Jürgen Döring.

Mehrere Maschinen im BlickEin weiterer Aspekt wiegt für Produkti-onsleiter Stumpf ebenfalls schwer: Vor der Einführung der MES-Software konn-te ein Mitarbeiter nur die Arbeitsgänge an einer Maschine mithilfe eines Stem-pelsystems festhalten. Produktionsan-fang und -ende erfasste eine AS 400, die gleichzeitig auch die Maschine steuer-te. Damit war es nicht möglich, mehrere Maschinen gleichzeitig zu beobachten. Im Gegensatz dazu bietet die Software heute die Option der Mehrmaschinen-erfassung – ein klarer Vorteil zum alten System.

Doch Herbert Maschinenbau fängt mit dem neuen MES nicht erst in den Ferti-gungshallen an, die Prozesse genau un-ter die Lupe zu nehmen, sondern bereits in den Abteilungen Konstruktion und NC-Programmierung. „Unser Ziel war es, neben den „Querschlägern“ in der Pro-duktion besonders auch die versteckten Kosten drum herum aufzudecken. Erst wenn ich die Zeiten für Konstruktion und Programmierung mit ins Boot nehme, sehe ich, ob mit dem Auftrag überhaupt etwas verdient ist“, begründet Stumpf dieses Vorgehen.

M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S ( M E S )

Kernkompetenz Reifenformen: Konstruktion, CAM-Programmierung, Produktion mit einer Fertigungstie-fe von 80 Prozent und Qualitätskontrolle.

Ein Kriterium bei der Wahl des Systems war die einfa-che Bedienung des BDE-Systems. Es ermöglicht auf ei-nen Klick den Vergleich von Ist- mit den Vorgabezeiten.

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Mit dem detaillierten Blick, den die neue Software bot, stellte der Produktionslei-ter fest, dass mehr Formen hätten her-gestellt werden können, wenn mehr Personal zur Verfügung gestanden hät-te. „Moderne High-End-Maschinen ha-ben sehr hohe Stundensätze. Auch wenn eine Anlage stillsteht, generiert sie Kos-ten. Mit mehr Mitarbeitern lässt sie sich besser auslasten, also einfach wirtschaft-licher betreiben, denn wir können mehr Formen produzieren. Unterm Strich muss ich sagen, dass uns das MES mehr Ar-beitsplätze gebracht hat.“

Mit der Belegschaft wuchs auch die Produktivität. Die durchgängige Trans-parenz in der Fertigung führte dazu, dass Herbert Maschinenbau Effizienzreserven aufdeckte und Schritt für Schritt seine Vorgabezeiten anpasste. Insgesamt er-gab sich eine Steigerung um 15 Prozent. Auch die Mitarbeiter arbeiten effizienter, weil ihnen das MES in Echtzeit eine Rück-meldung über ihre Leistung gibt. Wenn es zu unvorhergesehenen Störungen kommt, können sie meist rechtzeitig re-agieren, um den Auftrag dennoch in der vorgegebenen Zeit durchzuführen.

Betriebliche Prozesse verbessertDiese Faktoren trugen insgesamt zu ei-ner deutlichen Verbesserung der gesam-ten innerbetrieblichen Prozesse in der Produktion bei. „Wir sind messbar effekti-ver geworden, schon allein aufgrund der Formen, die wir nun zusätzlich herstellen können. Ein weiterer Effekt: durch die ge-nauen KPI-Kennzahlen aus der Produktion

konnten wir zudem unsere Lieferzeiten optimieren“, kommentiert Stumpf. Die In-vestition in das neue MES war für Herbert Maschinenbau ein großer Schritt mit weit-reichenden Veränderungen und Auswir-kungen in der gesamten Fertigung. Des-halb verglichen und bewerteten Stumpf und sein Team in der Evaluationsphase mehrere Anbieter intensiv: „Schließlich sollte uns der künftige Partner nicht nur in der Einführung, sondern auch anschlie-ßend nachhaltig in der Erweiterung des Systems begleiten“ erklärt Stumpf.

„Neben der Leistungsfähigkeit der Software war das Hauptkriterium, das eindeutig für Proxia sprach, der klare Aufbau und die Bedienerfreundlichkeit, vor allem bei der Datenerfassung. Das System lässt sich sehr leicht erlernen: Es ist übersichtlich, einfach strukturiert, und ich hatte das Gefühl, ich kann mich dransetzen und sofort loslegen. Und auch die BDE-Schulung aller Mitarbei-ter in der Produktion durch Proxia hat nicht einmal zwei Tage gedauert“, gibt Stumpf seine Erfahrungen wieder. Wäh-rend der Einführung stand ein Projekt-leiter von Proxia dem Mittelständler zur Seite. Und auch jetzt im Ausbau des Systems unterstützt Proxia. Im nächs-ten Schritt steht der Ausbau der Kom-munikation zwischen dem neuen ERP und dem MES an. Und auch die Perfor-mance des Leitstandes soll noch besser genutzt werden. jbi

Michael Naumann ist freier Fachjournalist aus München.

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„MES hat uns versteckte Potentiale erschlossen und neue Arbeitsplätze geschaffen“, Produkti-onsleiter Wolfgang Stumpf (rechts) und Konstruktionsleiter Sebastian Popp (links) bei Herbert Maschinenbau. Bilder: Proxia

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E I N E A L LG E M E I N E Handlungsemp-fehlung für die Vorbereitung auf Indus-trie 4.0 könnte lauten: „Führen Sie ein MES ein.“ Aber welches? Welche Eigenschaften und Funktionen muss ein MES mitbrin-gen, um als zentrale Informations- und Datendrehscheibe fungieren zu können? Was laut VDI-Richtlinie 5600 für ein MES-System gilt, ist auch für Industrie 4.0 von großer Bedeutung: Ohne horizontale In-tegration geht es nicht. Daraus folgt, dass MES-Systeme schon heute eine wesentli-che Rolle bei der praktischen Umsetzung von Industrie 4.0 einnehmen.

Aktuelle Marktübersichten zeigen, dass der Markt der MES zwar recht breit aufge-stellt ist, aber nur sehr wenige Systeme alle Anforderungen der VDI 5600 auch wirklich erfüllen. Während die Onlinefä-higkeit weitestgehend umgesetzt ist, ma-chen viele Systeme sowohl bei der Funk-

tionsbreite als auch bei der horizontalen Integration Abstriche. Zahlreiche Anbie-ter decken nur einen Teil der geforderten MES-Aufgaben ab und müssen andere Funktionen durch Partner-Angebote er-gänzen. Dass immer mehr Anbieter ihr eigenes Funktionsportfolio erweitern, be-legt die Relevanz der VDI 5600. Die in der horizontalen Integration geforderte Ver-meidung von internen Schnittstellen wird damit aber meist nicht erfüllt.

Horizontal integriertDazu hat MPDV das Zukunftskonzept MES 4.0 entwickelt. Es versteht unter „horizon-taler Integration“ die Verknüpfung aller Funktionen und Daten sowohl über die Wertschöpfungsketten hinweg als auch über alle Aufgaben eines MES. Wesentli-che Merkmale der horizontalen Integra-tion sind der Verzicht auf interne Schnitt-

stellen sowie der modulare Aufbau eines Gesamtsystems aus einer Hand.

In der Praxis heißt das beipielsweise, dass sowohl Auftragsmeldungen (BDE) als auch Qualitätsprüfungen (CAQ) auf dem gleichen Erfassungsterminal im Shopfloor erfolgen können. Idealerweise werden beide Funktionen auch in vergleichbaren Dialogen dargestellt, was es dem Werker leichter macht, da er nur ein Funktions-prinzip lernen und verstehen muss. Zu-dem erspart er sich den Weg zu einem an-deren, speziellen Prüfarbeitsplatz.

Die horizontale Integration ist auch eine Voraussetzung für den modularen Aufbau einer MES-Lösung. Dies wiede-rum erleichtert eine sukzessive Einfüh-rung des Systems, was gerade bei mit-telständischen Unternehmen von großer Bedeutung ist. Zudem kann jeder An-wender selbst entscheiden, welche Funk-tionen für seinen Anwendungsfall rele-vant sind und die Auswahl so an seinen konkreten Bedürfnissen ausrichten.

Trotzdem bleibt eine spätere Erweite-rung jederzeit möglich. Ganz egal, wel-che Fertigungsverfahren mit dem MES abgebildet werden sollen und in wel-chen Ländern und Kulturen das System betrieben wird, eine modulare, horizon-tal integrierte MES-Lösung erfüllt die ge-stellten Anforderungen.

Aktuell verfügen nur sehr wenige MES-Systeme über die geforderte Funktions-breite und die dafür notwendige horizon-tale Integration. Trotzdem werben viele Anbieter mit der „Industrie-4.0-Tauglich-keit“ ihrer Produkte. Für eine langfristi-ge Einsetzbarkeit ist die horizontale In-

M A N U FA C T U R I N G E X E C U T I O N S Y S T E M S ( M E S )

Mit MES 4.0 zur horizontalen IntegrationModerne Fertigungs-IT wie MES ist im Zuge der Industrie-4.0-Initiative zunehmend gefragt. Welche Funktionen

und Eigenschaften ein MES-System mitbringen muss, erklärt unter anderem die VDI-Richtlinie 5600. Aber wie

relevant ist das für Industrie 4.0? MPDV hat mit MES 4.0 ein Zukunftskonzept entwickelt, das Licht ins Dunkel

bringen soll.

von Dr. Jürgen Kletti

In der moder-nen Ferti-gung ist das MES Daten-drehscheibe, Mensch-Ma-schine-Schnitt-stelle sowie Planungs- und Steuerungsins-trument.

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tegration jedoch essenziell. Essenziell für Industrie 4.0 ist auch, dass integrierte Systeme alle Daten bereichsübergreifend verarbeiten und auswerten können.

Je komplexer die Fertigungslandschaf-ten werden, desto mehr nimmt die Be-deutung korrelierender Auswertungen zu, um die Prozesse möglichst übergrei-fend zu betrachten und effizient zu be-treiben. Denn nur durch die kontextbe-zogene Verknüpfung von Daten werden daraus Informationen und aus Informati-onen schließlich Wissen. Und nur mit zu-nehmendem Wissen lassen sich Prozesse weiter optimieren. Dies wiederum ist eine wichtige Voraussetzung für die Wettbe-werbsfähigkeit von Fertigungsunterneh-men – insbesondere mit Blick auf die Er-wartungen an Industrie 4.0.

Energiekosten im GriffIn Zeiten hoher Energiepreise und kom-plexer Kostenentlastungsmodelle brau-chen Fertigungsunternehmen ein Tool zur detaillierten Erfassung und Auswer-tung des Energieverbrauchs. In einem in-tegrierten MES können Energiedaten zu-dem mit anderen Informationen aus der Fertigung verbunden (korreliert) werden, etwa mit den abgearbeiteten Aufträgen oder mit dem Maschinenstatus. Daraus ist schnell ersichtlich, welche Arbeits-schritte oder Maschinen besonders ener-gieintensiv sind. Eine energieoptimierte Planung, um Lastspitzen zu vermeiden, gehört zu den aktuellen Königsdiszipli-nen der Fertigungsplanung und funktio-niert nur mit der horizontalen Integrati-on, da es gilt, Daten aus vielen Bereichen

miteinander zu verknüpfen. Auch mit In-dustrie 4.0 bleibt qualifiziertes Personal eine wichtige Ressource. Dank einer inte-grativen Datenhaltung lassen sich die in der Personalzeiterfassung über Kommt-/Geht-Stempelungen und Schichtpläne erfassten Anwesenheits- und Fehlzei-ten mit den Auftrags- und Arbeitsfort-schrittsbuchungen in der Fertigung ab-gleichen. Damit kann das Unternehmen neben vielen Auswertungen auch prämi-en- beziehungsweise leistungsbasierte Entlohnungssysteme aufbauen.

Durch eine auftragsabhängige Per-sonaleinsatzplanung lassen sich die zur Verfügung stehenden Mitarbeiter ge-mäß ihrer Qualifikation optimal und effi-zient einsetzen. Dies ist gerade mit Blick auf immer kleinere Losgrößen von enor-mer Bedeutung.

Qualität im MESMit einem integrierten MES laufen Ferti-gung und Qualitätssicherung quasi pa-rallel. Nach definierten Intervallen (zeit- oder taktbasiert) werden Prüffälligkeiten automatisch ermittelt und anstehende Prüfungen direkt am BDE-Terminal signa-lisiert. Zur weiteren Automatisierung von Qualitätsprüfungen können auch erfass-te Prozessdaten (wie Temperatur, Druck, Durchflussgeschwindigkeit und Ähnli-ches) herangezogen werden, die im Zuge einer Maschinenanbindung ebenfalls zur Verfügung stehen. Die Folge ist eine Ver-besserung und Stabilisierung der Pro-zesse und damit auch der Qualität. Eine ganzheitliche MES-Lösung verwaltet alle fertigungsnahen Ressourcen in einem

System. Dazu gehören neben den Maschi-nen auch Werkzeuge und sonstige Ferti-gungshilfsmittel. Dank einer gemeinsa-men Datenbank können alle Ressourcen übergreifend beplant und ausgewertet werden. Beispielsweise ist eine Verfüg-barkeitsprüfung für Werkzeuge bei der Einplanung eines Auftrags im Leitstand ebenso möglich wie die Prüfung, ob wäh-rend der geplanten Nutzung eine War-tung oder Instandhaltung ansteht. Die zentrale Erfassung von Takten und Nut-zungszeiten ermöglicht zudem eine be-darfsgerechte und vorbeugende Instand-haltung von Maschinen und Werkzeugen. Dadurch erhöhen sich sowohl Auslastung als auch Standzeiten der Werkzeuge.

Dezentral organisierte Systeme, wie sie Industrie 4.0 vorsieht, brauchen Vorgaben und in gewissem Maße auch eine Planung und Steuerung. Erst durch die direkte An-bindung des Shopfloors wird jedoch aus der reinen Planung eine bedarfsgerechte Fertigungssteuerung. Unerwartete Ereig-nisse sind mit der Integration offensicht-lich und die verantwortlichen Mitarbeiter können zeitnah reagieren.

AusblickDie Zukunftsvision Industrie 4.0 wird mit jeder Konkretisierung des Zukunftskon-zepts MES 4.0 greifbarer. Die zunehmen-de Vernetzung, die sich im MES-Umfeld als horizontale Integration auswirkt, rückt mehr und mehr in den Fokus der Ferti-gungs-IT. Auch technologische Innovati-onen sorgen dafür, dass die Hürden, die gestern noch unüberwindbar erschienen, sukzessive verschwinden. Beispielsweise wächst der Anteil selbstregelnder Syste-me in den Fabrikhallen. Umso wichtiger wird ein ungehinderter Zugriff auf alle relevanten Daten. Dabei agiert das MES als Datendrehscheibe, Mensch-Maschi-ne-Schnittstelle sowie als Planungs- und Steuerungsinstrument. Essenziell für die-se Zukunft ist, dass das MES alle in der VDI-Richtlinie 5600 beschriebenen Eigen-schaften mitbringt. jbi

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti ist Geschäftsführer von MPDV Mikrolab in Mosbach.

Beispiel: Die Ver-brauchskorrelation bringt Energie- und Auftragsdaten zusam-men. Damit weiß der Werkstattleiter, welche Arbeitsschritte und welche Maschinen be-sonders energieinten-siv sind.Bilder: MPDV

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B E I M L E A N M A N AG E M E N T findet die Optimierung in mehreren Bereichen statt. Dies führt zu reduzierten Durchlauf-zeiten, zu mehr Qualität, zu einer verbes-serten Input-/Output-Effizienz, zu einer geringeren Umweltbelastung sowie zu

minimierten Kosten. Als Basis für diese Prozessbereiche kann man die Inhalte des Toyota-Produktionssystems heranziehen. Dabei geht es stets um das Vermeiden von Verlusten, die mit jedem Produktions-prozess verbunden sind. Dabei gilt es, die

Verlustquellen zu finden und diese soweit wie mög-lich zu eliminie-ren. Zuerst sollte man allerdings die beiden anderen Verlustbereiche im Lebenszyklus eines Produkts betrachten, die bislang sehr stief-mütterlich be-handelt wurden beziehungsweise werden: die Pro-duktentwicklung und die Produkti-onsvorbereitung. Erst dadurch wird Lean Manufactu-ring zu Lean Ma-nagement (LM) (siehe Abbildung 1). Dabei geht es immer um optimal gesteuerte Prozes-se. Das Ganze wird getragen durch verschiedenste vernetzte Techno-logien, unter an-derem durch den Einsatz von MES-Technologie. Der e nt s c h e i d e n d e Ansatzpunkt für die Optimierung

der Prozessabläufe ist aber das eingesetz-te Personal. Im Toyota-Produktionssystem (TPS) wurde dies zuerst nicht explizit ge-nannt, obwohl nach Toyoda Sakichi, dem Begründer vom TPS, das Personal zum zentralen Element für die Realisierung von LM gehört. Später fügte man dies als ach-te Verlustquelle hinzu.

Höhere PersonalleistungsfähigkeitEs gibt vier Ansätze, die Leistungsfähig-keit des Personals zu erhöhen: 1. Management bis hin zum Werker an

den Maschinen arbeiten im Team zu-sammen

2. klare Zuständigkeiten3. Personalmotivation 4. Informationsmanagement am Arbeits-

platzDie Ansätze gelten nicht nur für das Pro-duktionspersonal, sondern ebenso für die Entwickler und für die Mitarbeiter, die in der Produktionsvorbereitung tätig sind.

Qualifiziertes Personal, das das Unter-nehmensleitbild mit messbaren Zielvor-gaben verinnerlicht hat, ist der Schlüssel für Lean Management. Dazu muss man aber die vier genannten Ansätze zur Leis-tungssteigerung des Personals umsetzen. Das Ganze wird getragen von einem Lei-tungsmanagement, das die neuen For-men der Informations- und Kommunika-tionstechnik verstanden hat und danach handelt und entsprechend steuert. Ist dies nicht gegeben, lässt sich LM nicht realisie-ren, es wird bei Worthülsen bleiben.

Verluste in der ProduktentwicklungDie Produkte sind immer kurzlebiger, eine schnelle Produktentwicklung ist heute ein wichtiger Aspekt im globalen Wettbe-werb. Verluste vermeiden bedeutet auch in der Produktentwicklung Reduzierung der Durchlaufzeiten in den einzelnen Pha-

L E A N M A N A G E M E N T I N D E R D I G I TA L E N FA B R I K

Schlanker produzierenLean Management (LM) erweitert den gern verwendeten Begriff Lean Manufacturing um die Betrachtung der

indirekten Wertschöpfungstätigkeiten in der Produktentwicklung und in der Produktionsvorbereitung. Einfach

ausgedrückt ist LM ein Konzept, das Prozesse von der Produktentwicklung über die Produktionsvorbereitung

bis hin zum eigentlichen Produktionsprozess optimiert.

V O N K L A U S T H I E L

Lean Management

erweitert Lean Manufacturing um Lean Produktentwicklung und Lean Produktionsvorbereitung

Lean Produktentwicklung

Lean Produktions- vorbereitung

Lean Produktion

Quelle: MES-Consult Abbildung  1:  Lean  Management  Phasen.  

Produkt-entwicklung

Beschleunigung der Produktentwicklung durch •  Strukturierte Entwicklungsabläufe (Entwicklungs-Arbeitsplan) •  Ähnlichkeitsmustersuche in MES Datenbank •  Statistische Versuchsplanung (DoE) •  Entwicklungs-MES •  Kostenkontrolle der Entwicklung

Lean Management in der Produktentwicklung

Produkt- entwicklung Produktion Produktions-

vorbereitung

Produktlebenszyklus

Vermeidung von Verlusten (Kosten) – Finden und Eliminieren der Verlustquellen

Reduzierung der Durchlaufzeiten

Quelle: MES-Consult

Abbildung  2:  Lean  Management  in  der  Produktentwicklung.  

Auftragsvorbereitung Ressourcen- verfügbarkeitsprüfung Terminierung Versandabwicklung Fakturierung

Lieferanten

Buchhaltung

Kunden Kunden Kunden

Produktion

Kunden

Buchhaltung Quelle: MES-Consult

Abbildung  3:  Lean  Management  in  der  Produk=onsvorbereitung.  

Abbildung 1: Lean-Management-Phasen.

Abbildung 2: Lean Management in der Produktentwicklung.

Abbildung 3: Lean Management in der Produktionsvorbereitung.

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L E A N M A N A G E M E N T I N D E R D I G I TA L E N FA B R I K

sen des Entwicklungsprozesses (siehe Ab-bildung 2). Hierzu ist es erforderlich, die Mitarbeiter in F&E als „intellektuelle Wert-schöpfer“ von einer eher „chaotischen“ Arbeitsweise zu einem strukturierten Ar-beitsablauf hinzuführen. Das heißt, die Produktentwicklung wird in Prozessschrit-te aufgegliedert, jede Entwicklungspro-zess-Phase wird wie ein Arbeitsgang im eigentlichen Produktionsprozess behan-delt. Dabei gibt es Vorgabezeiten, Inputs – hier „intellektuellen“ Input in Form von Spezifikationsdaten – sowie Betriebsmit-tel, beispielsweise ein CAD-Programm. Darüber hinaus gibt es Output, hier „intel-lektuellen“ Output in Form von SOPs. Dar-aus lässt sich direkt ein Entwicklungs-MES ableiten mit der Produktentwicklungspla-

nung und der Workflow-gesteuerten Pro-duktentwicklungsausführung. Mit dem Einsatz eines Entwicklungs-MES erhält man ein Instrument für die Realisierung von Lean Management in der Produktent-wicklung. Damit lassen sich die Entwick-lungskosten reduzieren und einer laufen-den Kontrolle unterziehen.

Verluste in der Produktions-vorbereitung (Lean Office)In den 1960er- und 1970er-Jahren, als die IT in der Auftragsabwicklung keine oder kaum eine Rolle spielte, wurden konventionelle Verfahren zur Rationali-sierung der Verwaltungsabläufe einge-setzt. Diese Verfahren haben auch heu-te noch Gültigkeit und es empfiehlt sich deren Einsatz im Umfeld einer schlanken Produktionsvorbereitung, damit man die Auftragsdurchlaufzeiten durch die Eli-minierung von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten beschleunigen kann.

Die konventionellen Methoden zur Ra-tionalisierung der indirekten Wertschöp-fung müssen letztlich mit einem MES gekoppelt werden. Heute eingesetzte Arbeitspläne kennen als Arbeitsgänge in der Regel nur die direkten Prozess-schritte für die Erstellung eines Produk-tes. Die auftragsvorbereitenden und auftragsnachbearbeitenden Tätigkeiten werden nicht innerhalb des Arbeitsplans eines Produkts überwacht. Bei der Auf-tragsvorbereitung handelt es sich um Tätigkeiten der Auftragsgenerierung mit Kundenrücksprache, um Tätigkeiten der Beschaffung und Tätigkeiten der Termi-nierung. Diese Tätigkeiten lassen sich in einem Auftragscenter zusammenfassen und in einem strukturierten Workflow abwickeln (siehe Abbildung 3). Der lang-jährige Einsatz der RIW-Methode (Ratio-nalisierung indirekter Wertschöpfung) zeigte, dass man in der Produktionsvor-bereitung als indirektem Wertschöp-fungsprozess mehr als 30 Prozent der Kosten einsparen kann.

Verluste in der ProduktionDas eigentliche Lean Manufacturing beruht auf der Betrachtung des direk-ten Wertschöpfungsprozesses. Es geht um die acht Verlustquellen des Toyota- Produktionssystems (siehe Kasten). Um diese Verlustquellen zu vermeiden, wur-den grundlegende Prinzipien, Konzep-te und Methoden entwickelt (siehe Kas-ten). Wenn wir diese Aspekte betrachten,

so ist die Realisierung von LM in großen Teilen nur mit einem qualifizierten MES möglich, auch wenn man die konventio-nellen Methoden nicht vergessen sollte, zum Beispiel die Arbeitsplatzgestaltung (5S), Kaizen-Meetings oder den Einsatz der DMAIC-Methodik. Mit dem LM-Kon-zept wird hingegen eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus-Prozesses verfolgt. Deshalb ist es notwendig, die organisatorischen Maßnahmen und Per-sonalausbildungsprogramme mit den Werkzeugen von MES zu kombinieren, um die entsprechenden Effekte hinsicht-lich Effizienzsteigerung und Kostensen-kung im Unternehmen zu verwirklichen. Darüber hinaus lässt sich MES als Simu-lator bei der Entwicklung schlanker Ab-laufprozesse im Vorfeld einer Einführung einsetzen, weil sich die Wirkung von Maßnahmen schon frühzeitig zeigt. Eine umfassende Studie in den USA zu den Effekten von LM macht deutlich, dass es hier großes Einsparpotenzial gibt.

Diese Ergebnisse werden sicherlich im Einzelfall bescheidener ausfallen, sind aber dennoch elementar. Deshalb ver-wundert es, dass die Methoden von LM bei einem Großteil der Produktionsun-ternehmen noch nicht zum Einsatz kom-men. Mehr Informationen zum Thema finden Sie unter www.mes-consult.de im Bereich „Management Briefe“. r t

Dipl.-Volkswirt Klaus Thiel ist Berater bei MES-Consult in Landshut.

Die acht Verlustquellen im Produktionsprozess

Überproduktion: Alle Produkte, Halbfab-rikate und Leistungen, die erstellt werden, ohne dass diese vom Kunden angefordert werden. Die meisten folgenden Verschwen-dungen werden unter anderem durch Überproduktion verursacht.

Bestände: Bestände als Produktionspuffer verdecken Schwachstellen, als Überproduk-tion binden sie Kapital, Flächen und erzeu-gen nutzlosen Handhabungsaufwand. Am Ende müssen Bestände nicht selten abge-schrieben werden und täuschen zudem im Rechnungswesen eine erbrachte Leistung vor, die ertragswirksam nicht vorliegt.

Transport: Materialtransporte bringen dem Produkt keinen unmittelbaren Kundennutzen. Einlagerungsprozesse sind zumeist als Blindprozesse anzusehen.

Wartezeit: Stillstehende Prozesse, fehlen-des Material, gestörte oder ungeeignete Betriebsmittel etc. binden Ressourcen, wel-che für diese Zeiten nicht mehr wertschöp-fend genutzt werden können.

Aufwändige Prozesse: Durch unzurei-chende Einbeziehung der Produktion in den Entwicklungsprozess, ungeeignete Betriebsmittel und ungeeignete Systeme etc. werden Abläufe in der Regel schwer kontrollierbar. Dies verursacht Fehler, verringert allgemein die Flexibilität, führt zu Fehlprozessen und zu unproduktiven Wartezeiten.

Lange Wege: Durch zu lange Wege kann ein flüssiger Produktionsablauf gestört werden.

Fehler: Fehlerhafte Produkte bedeuten Aufwand zum Korrigieren (Blindprozesse) oder Leistung, die in Ausschuss verloren-geht (Fehlprozess). Des Weiteren muss der gestörte Prozess wieder neu anlaufen (Blindprozess).

Ungenutztes Mitarbeiter-Potenzial: Alles Wissen und Können der Mitarbeiter im Prozess, das nicht genutzt wird, um den Gesamtprozess zu verbessern gilt als Ver-schwendung (mancherorts auch als „Luxus besonderer Art“ bezeichnet).

Effekte von Lean Manufacturing mit MES und konventionellen Methoden

• Standardisierung von Arbeitsschritten und Abläufen (Arbeitsplan in MES) Grundlagen für die Überwachung der eingesetzten Maschinen/Anlagen (Total Productive Maintenance als Teil von MES)

• Einfache, zuverlässige Automation als Alternative zu teurer und komplizierter Technologie (Konventionelle Methode)

• Rüstzeitreduzierung (APS als Teil von MES)• Synchronisierung von Prozessketten durch

„Pull”/„Push“-Algorithmen (APS als Teil von MES)

• Just-in-Time-Logistik (ausgelöst durch APS)

• Produktionsglättung (Heijunka als Teil von APS)• Fehlervermeidung durch einfache Mechanismen

(„Poka Yoke“, konventionelle Methode)• Automatisches Stoppen des Ablaufs bei Fehlern/

Abweichungen („Jidoka“/„Intelligente Auto-mation“ durch Sperralgorithmen in MES)

• Konsequente Einhaltung von Qualitätsspezifikati-onen (DMAIC-Methode, Teil eines qualifizierten MES)

• Visualisierung der Prozessergebnisse (Teil eines Realtime MES)

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B E I M AU S FA L L von Industriema-schinen rückte früher meist der Kun-dendienst an. Hier bietet das Internet der Dinge heute eine kostengünstige-re Alternative. Noch bevor Techniker die Reisekasse belasten, stellen sie aus der Ferne eine Diagnose und beheben so oft-mals Fehler über eine M2M-Verbindung remote.

Industrienähmaschinen von Dürkopp Adler sind überall auf der Welt im Einsatz. In den letzten Jahrzehnten ist der Anteil elektronischer Bauteile bei den Gerä-ten stark gestiegen. Die Maschinen sind mit Hard- und Software ausgestattet, die auch in Computern vorhanden sind.

Der zunehmende Softwareanteil macht die Anlagen aber anfällig für Kon-figurations- und Programmierfehler. Allerdings erlaubt es die technologische Weiterentwicklung auch, Geräte aus der Ferne anzusprechen und Störungen zu beseitigen. Wo früher noch der Kunden-

dienst anreisen musste, reicht heute die M2M-Verbindung.

Zentrale Verwaltung und SteuerungGemeinsam mit der Deutschen Tele-kom und den Software-Experten von Cumulocity hat Dürkopp Adler eine Lö-sung entwickelt, die den Fernzugriff auf die Steuerung der Nähmaschinen ermöglicht. Bevor der Service vor Ort ausrückt, begutachten Techniker aus Bielefeld über das Datennetz, ob sich der Fehler nicht auch remote beheben lässt. Die Maschinen von Dürkopp Ad-ler sind dazu mit der von der Telekom betriebenen „Cloud der Dinge“ verbun-den, einer cloudbasierten Plattform zur Verwaltung und Steuerung von vernetz-ten Geräten. Für die Maschinen vor Ort stellt die Telekom Hardwarekomponen-ten und SIM-Karten zur Verfügung samt M2M-Datentarifen.

Passende M2M-SIM-Karte Als externes Gateway bieten sich je nach Anforderung unterschiedliche Varianten an. Bei Dürkopp Adler kommt das Mo-bilfunkmodem NTC-6200 von Netcomm Wireless zum Einsatz. Das NTC-6200 lässt sich via Ethernet entweder direkt mit ei-ner Nähmaschine verbinden oder auch zentral installieren, um die Daten einer Anlageninsel über ein lokales Netzwerk einzusammeln. Eine M2M-SIM-Karte der Telekom sorgt im Funkmodem für Kon-nektivität zur Cloud – unabhängig vom Firmennetz vor Ort.

Über ein Web-Portal registriert der Nähmaschinenspezialist selbst die mit dem Funkmodem vernetzten Maschi-nen in der Cloud-Plattform. Die Geräte senden dann Betriebsparameter via Mo-bilfunk an die Cloud der Dinge. Umge-kehrt empfangen die Maschinen Kont-rollbefehle. Die cloudbasierte Plattform selbst liegt auf hochsicheren Servern in Deutschland. Zum Schutz der Daten greifen die Anwender über eine Secure-Sockets-Layer(SSL)-Verbindung auf die Cloud zu. Die Zugriffsrechte bekommen die Techniker von Dürkopp Adler aller-dings von ihren Kunden, die so volle Kon-trolle über ihre Maschinen behalten.

Konfigurationsprobleme beheben, Firmware-Updates einspielenÜber das Web-Portal lässt sich der zeitli-che Verlauf von Statuswerten oder Um-gebungsparametern abrufen und auch in Diagrammen aufbereiten und aus-werten. Auf Kundenwunsch können die Techniker von Dürkopp Adler aus der Zentrale in Bielefeld den Betriebszustand der Anlagen überwachen, konfigurati-onsbedingte Probleme beheben oder

F E R N W A R T U N G M I T M 2 M

Vernetzt über die „Cloud der Dinge“Mit Blick auf die Digitalisierung agieren kleine und mittlere Unternehmen hierzulande eher noch zurückhaltend

– obwohl die Investitionskosten für M2M-Systeme sinken und sich CRM- und ERP-Systeme anbinden lassen.

Dürkopp Adler geht mit gutem Beispiel voran und ergänzt seinen Wartungsservice vor Ort mit einer M2M-

Lösung. Auf diese Weise spart der Bielefelder Nähmaschinenspezialist nicht nur Zeit und Geld, sondern zeigt,

wie der Einstieg in die vernetzte Industrie im Mittelstand gelingt.

V O N C O N R A D R I E D E S E L

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F E R N W A R T U N G M I T M 2 M

Firmware-Updates in Produktionspausen einspielen. Das reduziert Ausfallszeiten und spart Kosten.

Mit dem System erfüllt der Nähmaschi-nenhersteller darüber hinaus auch den Wunsch seiner Kunden nach einer bes-seren Wartungsplanung. Denn der Aus-tausch von mechanischen Verschleißtei-len liegt oftmals in der Hand der Betriebe selbst. Erreicht ein Gerät eine bestimmte Laufzeit, informiert es automatisch den Anwender. Auf diese Weise sind die Kun-den in der Lage, Wartungsarbeiten im Hinblick auf Produktionsauslastung und Stillstandszeiten optimal zu planen.

Die Alarmfunktion kommt auch dem technischen Service in der Bielefelder Zentrale zugute: So informiert das Sys-tem sofort, wenn eine Maschine von ih-ren Betriebsparametern abweicht. Das erlaubt ein direktes Eingreifen und ver-kürzt Reaktionszeiten. Grundlage für die Funktion sind vorab definierte Sollwerte für einzelne Betriebsparameter und da-mit verknüpfte Events in der Cloud der Dinge.

API-Integration in IT-UmgebungÜber APIs lässt sich die Cloud der Dinge zudem in die IT-Umgebung des Anwen-ders integrieren. Auf diese Weise kann man die Betriebsparameter und Sensor-daten vom Shop-Floor in die CRM- und ERP-Systeme im Office-Floor spielen und dort weiterverarbeiten. Das heißt, Kun-den von Dürkopp Adler sind in der Lage, ihre Produktionsprozesse transparent abzubilden. Das erlaubt nicht nur eine digitale Verwaltung und Steuerung der Textilfertigung, sondern auch die Identi-fikation von Optimierungsmöglichkeiten in laufenden Prozessen.

Das Beispiel zeigt, dass auch kleinen und mittleren Unternehmen der Einstieg in die vernetzte Industrie gelingen kann. Wegbereiter sind Angebote wie die Cloud der Dinge. Hier entwickeln Unternehmen ohne hohen Investitionsaufwand und in einem sicheren Rahmen ihre Lösungen und bringen sie zur Serienreife. Zudem ist es auch möglich, existierende Produkti-onsinfrastrukturen in die Plattform einzu-binden. Maschinen aus dem Fertigungs-bestand lassen sich im Regelfall einfach nachrüsten und über M2M vernetzen.

Sinkende Preise, schlummerndes GeschäftspotenzialDie Investitionskosten für M2M-Lösun-gen sind in den vergangenen Jahren ge-sunken. Fortschritte in der Sensortechnik, preiswerte Module und günstige mobile Datenverbindungen machen den Einstieg heute attraktiver denn je. Die Kosten ori-entieren sich dabei meistens an der An-zahl der zu vernetzenden Geräte.

In puncto „Digitalisierung“ und „Indust-rie 4.0“ geht Dürkopp Adler mit gutem Bei-spiel voran. Statt die digitale Transformati-on voranzutreiben, lässt sich die Mehrzahl der kleinen und mittleren Unternehmen laut den Ergebnissen der Studie „Digital Business Readiness“ von ihr treiben.

Das IT-Beratungsunternehmen Crisp Research hatte in Kooperation mit Dimen-sion Data eine Befragung unter Unterneh-mens- und IT-Entscheidern durchgeführt. Demnach hadern Mittelständler vor allem aus Sorge um die Datensicherheit, die Fi-nanzierung und die zunehmende Techno-logieabhängigkeit mit der Digitalisierung. Umfragen des Marktforschungsunterneh-mens IDC und der DZ Bank aus dem Jahr 2014 belegen dies übereinstimmend. Ent-sprechend schleppend schreitet die Digi-talisierung in Deutschland voran.

Digitalisierung rechnet sich Experten zufolge zahlt sich die Vernetzung von Maschinen aber auch für kleinere und mittlere Unterneh-men aus. Eine einfache Überlegung macht die Hebelwirkung deut-lich: 99 Prozent al-ler Unternehmen in Deutschland sind klei-ne und mittlere. Bos-

ton Consulting hat untersucht, wie sich der Einsatz moderner IT-Technologien auf ihre wirtschaftliche Leistungsfähig-keit auswirkt. Das Ergebnis: Deutsche Mittelständler könnten nach Berechnun-gen des Beratungshauses 150 Millionen US-Dollar zusätzlich erwirtschaften und 670.000 Arbeitsplätze schaffen. Einzige Voraussetzung: Sie müssten Technolo-gien wie M2M in gleichem Maße einset-zen, um ihr Geschäft voranzutreiben wie die technologisch führenden Wettbe-werber. r t

Conrad Riedesel ist Leiter Commercial Mana - gement M2M bei der Telekom Deutschland.

Das Mobilfunkmodem NTC 6200 von Net-comm Wireless sorgt für die Verbindung zur Cloud der Dinge.Bilder: Deutsche Telekom/Christian Wyrwa

Der Anteil elektronischer Bauteile bei Industrienäh-maschinen von Dürkopp Adler hat in den letzten Jahr-zehnten stark zugenommen.

Dürkopp Adler wartet seine Produkte aus der Ferne über eine M2M-Lösung der Telekom.

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C LO U D F O R I N D U S T RY: In Wiesau sprechen Maschinen über das Internet miteinander. Die Linie hat ihren Betrieb mit Public-Cloud-Anbindung Ende Feb-ruar 2015 dauerhaft aufgenommen und die Praxis hält laut den Beteiligten, was die Labortests versprochen haben. In der Elektronikfertigung von MID-Tronic steht die weltweit erste SMT-Linie, die über bi-direktionale Anlagenschnittstellen mit einer Public-Cloud-Infrastruktur kommu-niziert und gesteuert wird. MID-Tronic, iTAC und ASM haben damit ein Indust-rie-4.0-Anwendungsszenario realisiert, das bis dato im MES-Umfeld einzigartig ist. Gefertigt wird hierbei eine neue Sen-sorapplikation für eine automobile Vier-fach-Gangstellereinheit. Die Einhaltung strengster Traceability-Vorgaben wie der

VW-Norm VW 80131 ist dabei unabding-bar. Zielsetzung der Cloudlösung ist die Fertigung von bis zu 1,3 Millionen Elekt-ronik-Baugruppen pro Jahr mit Hilfe die-ser IT-Umgebung.

Traceability und Sicherheit in der CloudWegen des hohen Produkthaftungs-drucks ist eine lückenlose Traceability inklusive Prozessverriegelung zwingend erforderlich. Die Cloud-IT-Infrastruktur zur Abbildung der Industrie-4.0-Anwen-dungsszenarien kommt von dem MES-Hersteller iTAC. Die technologische Ba-sis für die Rückverfolgbarkeit bildet die iTAC.MES.Suite Release 8.00. Bei der Ent-wicklung dieser Version standen die He-rausforderungen der Industrie 4.0 wie

M2M und Big Data im Vordergrund. Die Infrastruktur basiert auf der Java-Techno-logieplattform, die auch für eine werk-übergreifende horizontale Integration im Kontext der Industrie 4.0 geeignet ist und zudem höchste Sicherheit gewähr-leistet.

Neben der Umsetzung der Cloud- Infrastruktur inklusive der Sicherheits-kriterien galt das Augenmerk auch den bidirektionalen Schnittstellen zu den SMT-Maschinen aus dem Hause ASM Assembly Systems. ASM nimmt mit der Schnittstelle Siplace OIB (Operations In-formation Broker) eine Vorreiterstellung unter den SMT-Anlagenbauern in die-sem Bereich ein.

„Im Vorfeld wurde von Experten ange-zweifelt, dass eine synchrone Anlagen-kommunikation über Internetstrecken wegen zu hoher Latenzzeiten mög-lich ist, aber mit diesem Projekt konn-ten wir beweisen, dass dies in der Praxis mit Unterstützung unserer hauseigenen Middleware-Technologie realisierbar ist“, erklärt Dieter Meuser, CTO bei iTAC Soft-ware. „Zudem gehen wir mit Blick auf die Sicherheitsaspekte einen möglichst risi-kofreien Weg. Die Daten stehen nur im Zugriff unseres Unternehmens in einer Hybrid Cloud eines regionalen Rechen-zentrumsbetreibers in Koblenz. Wir be-treiben die Infrastruktur dort selbst und nur Mitarbeiter von iTAC sowie von MID-Tronic können auf die Daten zugreifen“, ergänzt Meuser.

FazitMit dem beschriebenen MES-Cloud-Projekt hat MID-Tronic einen wichtigen Schritt in das Industrie-4.0-Zeitalter unternommen. Perspektivisch eröff-nen sich völlig neue Möglichkeiten und Handlungsspielräume zur Steuerung von Maschinen sowie für die gesamte SMT-Fertigung. jbi

C L O U D - L Ö S U N G E N I N D E R F E R T I G U N G

MES-Public-Cloud für KMU Maschinen im Internet: Irgendwie ungewohnt – es klingt nach Forschung oder Zukunftsvision.

Ein Leuchtturmprojekt zeigt, was heute schon praktisch möglich ist.

V O N U L R I K E P E T E R

Fertigungswolke: Elektronikhersteller MID-Tronic, MES-Anbieter iTAC und SMD-Anlagenlieferant setzen gemeinsam Public-Cloud-Projekt um. Bild: iTAC

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D I G I TA L M A N U FA C T U R I N G M A R K E T P L A C E

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I S T D I E N E U geschaffene Datentrans-parenz durch die Einführung eines MES-Systems nun Fluch oder Segen für die Produktionsmitarbeiter? Um diese Fra-ge zu beantworten, ist es nötig, die Ziel-konflikte zu beleuchten und sich mit der Psychologie der Beteiligten bei der der Einführung von IT-Lösungen zur Produk-tionsoptimierung auseinanderzusetzen.

Unternehmen, die in MES-Lösungen investieren, zielen üblicherweise auf ei-nen raschen Return on Investment (ROI). In diesem Zusammenhang stellt sich häufig die Frage, ob die angestrebte Ge-winnmaximierung nicht vor allem auf Kosten der Mitarbeiter geht.

Die Erfahrungen aus zahlreichen um-gesetzten Projekten zeigen eindeu-tig, dass produktionsoptimierende Lö-sungen eine Entlastung und spürbaren Mehrwert für Mitarbeiter bewirken. Dies liegt vor allem an der Erfassung von Ur-sachen und den daraus resultierenden Wirkungen.

Einerseits kann der Produktionsmitar-beiter seine Arbeitsweise mit diesen Er-kenntnissen optimieren und anpassen und andererseits kann er mit fundier-ten, qualitativ hochwertigen Daten un-gerechtfertigte Schuldzuweisungen wi-derlegen. Logische Folge daraus sind nachhaltig bessere Ergebnisse und eine deutlich höhere Mitarbeiterzufriedenheit.

Ein MES hilft zudem bei der Beantwor-tung von Fragen wie: ‚Wo stehen die schadhaften Gebinde? Wie lange ist das Produkt schon unterwegs? Wo finde ich das richtige Rohmaterial, um den Auf-trag auszuführen?’ Auch das führt zu ei-ner merklichen Arbeitserleichterung und damit zur Leistungssteigerung in der Pro-duktion.

IT und Mitarbeiter in einem TeamGanz generell: Der Mitarbeiter wird durch den Einsatz von IT-Systemen auch in Zu-kunft nicht ersetzt, lediglich sein Einsatz-gebiet und Aufgabenbereich verändert sich. Lösungen wie cronetwork (das MES von Industrie Informatik) beeinflussen diese Entwicklung positiv mit.

Individuell organisierbare, aufgaben-orientierte Anwendungen und Nut-zeroberflächen sollen den Mitarbeiter gezielt bei seinen Aufgaben in der Pro-duktion unterstützen. Das Interface De-sign liefert trotz steigender Funktio-nalität eine erleichterte Bedienbarkeit. Immer mehr Daten lassen sich erfassen und selektiv und übersichtlich darstellen.

Vereinfacht gesagt können heute die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung ge-stellt werden. Und das mit dem Ziel, den Produktionsmitarbeiter anhand vorran-gig automatisiert erfasster Daten bei

der Erfüllung seiner multifunktionalen Aufgaben zu entlasten und ihm gleich-zeitig mit der Auswertung und Bereitstel-lung von relevanten Daten einen wahren Mehrwert zur Verfügung zu stellen.

Ressentiments gegen TransparenzDie kritische Reflexion der steigenden Transparenz ist in vielen Projekten spür-bar, denn mit MES ist ein Kaschieren von Schwächen nicht mehr möglich. Wie stark diese Reflexion ausfällt, hängt auch von der Branche ab: Automobilzulieferer gehen beispielsweise sehr selbstkritisch damit um, da sie von ihren Abnehmern regelmäßig und im Detail auf den Prüf-stand gestellt werden. Im Anlagenbau ist die Situation eine andere.

Ein Umdenken ist in dem Fall notwen-dig, wenn das Aufzeigen von Verbesse-rungspotenzialen nicht stets positiv be-setzt ist. Produzierende Unternehmen müssen hier oft noch ein Bewusstsein dafür entwickeln, dass mit Hilfe eines richtig eingesetzten MES aus Potenzialen tatsächliche Mehrwerte sowohl für das Unternehmen als auch für die Mitarbei-ter entstehen können.

Big Brother MES?Die Frage, ob MES Überwachungssyste-me sind, wird speziell in der Diskussion mit Betriebsräten immer wieder themati-siert. Da sie jedoch vielmehr eine Grund-lage zur Versachlichung des Produktions-geschehens darstellen, werden sie in der Regel auch von den Betriebsräten der Kunden akzeptiert und deren Einführung unterstützt.

Entscheidend ist, dass Organe wie der Betriebsrat umfassend informiert und schon in frühen Einführungsphasen in Softwareprojekte eingebunden werden.

Werden all diese Erkenntnisse genutzt, und die Prozesse damit verbessert, wird sich das in der Qualität der eigenen Pro-duktion, einer Senkung der Kosten und einem verringerten Administrationsauf-wand niederschlagen und zwar Hand in Hand mit zufriedenen Mitarbeitern. jbi

G A S T K O M M E N TA R

MES – Fluch oder Segen?!

Dipl.-Ing. (FH) Eckhard Winter ist Geschäfts-führer des MES-Anbie-ters Industrie Infor-matik.

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Impressum Herausgeber und Geschäftsführer: Hans-J. Grohmann ([email protected])

DIGITAL MANUFACTURING im Internet: http://www.digital-manufacturing-magazin.de

So erreichen Sie die Redaktion:Chefredaktion: Rainer Trummer (v.i.S.d.P.), [email protected], Tel.: 0 81 06 / 350-152, Fax: 0 81 06 / 350-190 Redaktion: Jan Bihn (-161, [email protected])Textchef: Armin Krämer (-156, [email protected])Mitarbeiter dieser Ausgabe: Matt Bailey, Dr. Jürgen Kletti, Evelyn Konrad, Florian Lenzmeier, Michael Naumann, Ulrike Peter, Conrad Riedesel, Eduard Rüsing, Klaus Thiel, Markus Wiedemann

So erreichen Sie die Anzeigenabteilung:Anzeigenverkaufsleitung: Martina Summer (0 81 06 / 30 61 64, [email protected])Mediaberatung: Jana Maier (0 81 06 / 350-241, [email protected])Anzeigendisposition: Chris Kerler (-220; [email protected])

So erreichen Sie den Abonnentenservice:Güll GmbH, Aboservice DIGITAL MANUFACTURING, Heuriedweg 19a, 88131 Lindau, Tel. 01805-260119*, Fax. 01805-260123*, E-Mail: [email protected], *14 Cent/Min. aus dem dt. Festnetz, Mobilfunk max. 42 Cent/Min.

Vertrieb: Helga Wrobel, ([email protected]), Tel.: 0 81 06 / 350-132, Sabine Immerfall, ([email protected]), Tel.: 0 81 06 / 350-131, Vertrieb Fax: 0 81 06 / 350-190

Layout und Titelgestaltung: Saskia Kölliker Grafik, MünchenDruck: PHOENIX PRINT GmbH, WürzburgBildnachweis/Fotos: falls nicht gekennzeichnet: Werkfotos, PhotoDisc, aboutpixel.de, fotolia.de Titelbild: Siemens AGProduktion/Herstellung: Jens Einloft (-172; [email protected])Verlagsleitung : Bernd Heilmeier (-251; [email protected]), anzeigenverantw.Objektleitung: Rainer Trummer (-152, [email protected])

Anschrift Anzeigen, Vertrieb und alle Verantwortlichen:WIN-Verlag GmbH & Co. KG, Johann-Sebastian-Bach-Straße 5, 85591 Vaterstetten, Tel.: 0 81 06 / 350-0, Fax: 0 81 06 / 350-190

Bezugspreise:Einzelverkaufspreis: 6,50 Euro in D, A, CH und 8,70 Euro in den weiteren EU-Ländern inkl. Porto und MwSt. Jahresabonnement (6 Ausgaben): 39,00 Euro in D, A, CH und 52,20 Euro in den weiteren EU-Ländern inkl. Porto und MwSt. Vorzugspreis für Studenten, Schüler, Auszubildende und Wehrdienstleistende gegen Vorlage eines Nachweises auf Anfrage.Bezugspreise außerhalb der EU auf Anfrage.

Erscheinungsweise: sechsmal jährlichEine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz Prüfung durch die Redaktion vom Heraus geber nicht übernommen werden. Honorierte Artikel gehen in das Verfü-gungsrecht des Verlags über. Mit Übergabe der Manuskripte und Abbildungen an den Verlag erteilt der Verfasser dem Verlag das Exklusivrecht zur Veröffentlichung. Für unverlangt eingeschickte Manuskripte, Fotos und Abbildungen keine Gewähr.

Copyright © 2015 für alle Beiträge bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG. Kein Teil dieser Zeitschrift darf ohne schriftliche Genehmi-gung des Verlages vervielfältigt oder verbreitet werden. Unter dieses Verbot fallen insbesondere der Nachdruck, die gewerbliche Vervielfältigung per Kopie, die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf CD-ROM und allen anderen elektronischen Datenträgern.ISSN 1867-9781 Dieses Magazin ist umweltfreundlich auf chlorfrei gebleich-tem Papier gedruckt.Außerdem erscheinen bei der WIN-Verlag GmbH & Co. KG: Magazine: AUTOCAD & Inventor Magazin, digitalbusiness CLOUD, DIGITAL ENGINEERING Magazin, e-commerce Magazin Partnerkataloge: Autodesk Partnerlösungen, DIGITAL ENGINEERING SOLUTIONS, IBM Business Partner Katalog, Partnerlösungen für HP Systeme.

Im nächsten Heft

ERP-Lösungen für den Maschinen- und AnlagenbauIn der Fabrik der Zukunft sollen Werkstoffe selb-ständig mit Maschinen kommunizieren, Maschi-nen wiederum werden untereinander in stän-digem Austausch stehen. Bei diesen Szenarien denkt man nicht gleich an Enterprise-Resource- Planning-Systeme. Doch ERP-Anbieter positio-nieren sich in diesem Umfeld. Wie sich Unter-nehmenssoftware verändern muss und welche Antworten die ERP-Anbieter auf die Herausforde-rungen in der Fabrik der Zukunft haben, zeigen wir in unserer nächsten Ausgabe.

Effizienter produzieren mit MES-LösungenDurch Industrie 4.0 wird das Manufacturing- Execution-System zum Assistenzsystem für den Mitarbeiter. Im System hinterlegte Regeln ermög-lichen es, gezielt Informationen an die richtigen Personen und Verantwortlichen automatisch zu übermitteln. So können Entscheidungsprozesse stark beschleunigt werden. Durch Industrie 4.0 er-folgt damit der Übergang von einem Steuerungs- hin zu einem Regelungssystem. Beispielsweise können für Produktionsparameter wie Rüstzeiten automatisch verbesserte Planwerte vorgeschla-gen werden, falls diese nicht mehr die notwendi-ge Genauigkeit aufweisen.

Schweiß-, Fertigungs- und MontageroboterRoboter sind heute allgegenwärtig und aus der modernen Automatisierungstechnik nicht mehr wegzudenken. In Zukunft wird sich ihre Präsenz noch verstärken. Laut einer aktuellen Studie der Boston Consulting Group werden sie wahrschein-lich den nächsten Produktivitätssprung in der In-dustrie herbeiführen. Voraussetzung dafür ist al-lerdings, dass die Roboter „souverän“ mit immer komplexeren Aufgabenstellungen in der Ferti-gung zurechtkommen. Außerdem sollten sie sich möglichst einfach und schnell programmieren las-sen. Dann sind auch sich rasch verändernde Pro-duktionsbedingungen und -abläufe kein Problem für die „intelligenten Automaten“.

Weitere Themen:• Vorschau auf die Productronica und IT2Industry• Montage- und Handhabungssysteme• Industrie 4.0 und der Mittelstand

Aus aktuellem Anlass sind Themenänderungen möglich.

Bild: oxaion

Bild: KUKA

Bild: MPDV Mikrolab

Page 32: „Sinumerik Integrate for production“ von Siemens Einfaches ... · „Sinumerik Integrate for production“ ein einfaches Vernetzen von Maschinen 10 Industrie 4.0 ist Trumpf Trumpf

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