In der industriellen Produktion fallen jeden Tag Unmengen an Daten an. Ob diese sinnvoll genutzt werden können, hängt in erster Linie davon ab, in welcher Form und wie zeitnah sie bei den Qualitäts- und Prozessingenieuren ankommen. Liegen sie roh auf Speichermedien oder sind nur unmittelbar an der betroffenen Maschine ablesbar, gehen wichtige Erkenntnisse verloren. Gerade bei Fügeprozessen dominieren oftmals noch klassische Abläufe. Die prozessweite Vernetzung insbesondere von Altmaschinen oder manuellen Fertigungsschritten ist noch lange nicht abgeschlossen. Die meist sehr moderne Qualitätsprüfung am Ende des Fertigungsprozesses offenbart Produktionsfehler, wenn es eigentlich schon zu spät ist: Das Produkt wird zu Ausschuss oder muss Prozessschritte von neuem durchlaufen. Das kostet Unternehmen jeden Tag Zeit und Geld.
Ursachen erkennen –
Symptome verhindern
Erhöhter Ausschuss ist also eher Symptom als Ursache. Ob und vor allem was in den vorangegangenen Prozessschritten tatsächlich schiefläuft, bleibt meist unklar. Um Fehler unmittelbar zu erkennen und Ursachen leichter zu ermitteln, braucht der Prozess- und Qualitätsingenieur daher eine hohe Transparenz über die verschiedenen Fertigungsschritte. Unabhängig von Alter, Hersteller oder Grad an Vernetzung lassen sich dabei sämtliche Anlagen mit der richtigen Hard- und Software problemlos zu permanenten Datenlieferanten machen.
Der Nexeed Production Performance Manager von Bosch Connected Industry sammelt diese Daten nicht nur, sondern harmonisiert sie, bereitet sie visuell auf und speichert sie für langfristige Analysen. An einem beliebigen Endgerät können Mitarbeiter die relevanten Informationen als Übersichten oder Grafen aufrufen.
So sind die Mitarbeiter stets am Puls ihrer Maschinen und Prozessschritte – unabhängig davon, wo sie sich gerade in der Produktionshalle befinden. Das kommt auch der Sicherheit der hergestellten Produkte zugute – ein gerade bei Fügeprozessen sehr wichtiger Aspekt. Schon ein kleiner Mangel kann beispielsweise bei stark belasteten Verbindungen, die großen Kräften oder Vibrationen ausgesetzt sind, verheerende Folgen haben. Daher gilt es, Fehler bereits während des laufenden Prozesses zu erkennen. Quasi als geldwerter Nebeneffekt reduziert sich dadurch auch der Ausschuss, der durch sofortige Ursachenbehebung verhindert wird.
Eine sichere Verbindung
ist entscheidend
Ein spezifischer Einzelfall findet sich im Werk von Bosch Rexroth in Schweinfurt. Dort werden einbaufertige Linearachsen für die Maschinenbauindustrie hergestellt. Die Mitarbeiter montieren das Produkt von Hand mit Hilfe von Nexo Funk-Akkuschraubern. Ob der Prozessschritt korrekt ausgeführt wird, sehen sie unmittelbar: Beim Schrauben leuchtet direkt am Gerät eine OK/NOK-Anzeige auf.
Allerdings sind die Prozessdaten danach nicht mehr so einfach abrufbar. Im Falle einer Häufung von Ausschuss mussten die Informationen also bis vor Kurzem direkt über den Akkuschrauber gesichtet und aufbereitet werden, um valide Erkenntnisse über die Ursachen abzuleiten.
Ein guter Grund für die Spezialisten von Antriebs- und Steuerungstechnologien, die eigenen Schraubstationen mit Hilfe des Nexeed Production Performance Manager transparenter zu machen. Die Schrauber senden nun per WLAN permanent wichtige Prozessdaten wie Drehmoment und -winkel, Teile-ID, Anzieh-Einstellungen und OK/NOK-Information an die zentrale Software. Dort werden die Daten unmittelbar visualisiert und gleichzeitig für spätere Analysen abgespeichert. Relevante Grenzwerte lassen sich mit einem einfachen Konfigurator definieren. Werden diese Werte überschritten, sendet die Software automatisch Warnmeldungen als E-Mail oder Ticket an den zuständigen Mitarbeiter.
Entscheidend bei der Digitalisierung von Füge- und anderen Prozessen ist der mess- und sichtbare Mehrwert für alle Beteiligten. Bei der Schraubstation von Bosch Rexroth zeigten sich die Vorteile der direkten Datenvisualisierung sehr schnell: Die Informationen stehen dem Prozessexperten jetzt jederzeit und von jedem Endgerät aus zur Verfügung. So hat er stets die volle Transparenz über den Prozessablauf. Das Auslesen der Daten von jedem Schrauber entfällt. Auch die Mitarbeiter an der Schraubstation selbst müssen ihre Arbeit viel seltener für Nachprüfungsprozesse unterbrechen. Das Ergebnis ist ein deutlicher Effizienzgewinn: Die Ausschussrate konnte um zehn Prozent gesenkt werden.
Kein statisches Programm:
Lösung wird stetig weiterentwickelt
Der einfache Zugriff auf historische Daten beliebiger Zeitspannen potenziert diesen Mehrwert noch. Denn langfristige Trends oder Korrelationen werden so erst sichtbar. Im Fall der Schraubstation konnte durch die Analyse der über zwölf Wochen aufgezeichneten Prozessdaten die Ursache für unregelmäßig auftretenden Ausschuss identifiziert werden. Thorsten Wilhelm, Prozessexperte bei Bosch Rexroth, bestätigt: „Durch den Einsatz des Nexeed Production Performance Managers haben wir eine Verbindung zwischen einem bestimmten Schraubentyp und höheren Ausschussraten ermittelt. Diese Informationen konnten wir an den Lieferanten weitergeben, der die Qualität der eingesetzten Verbindungselemente sofort angepasst hat. Manchmal offenbart volle Prozesstransparenz also auch, dass die Ursachen extern zu finden sind.“
Der Nexeed Production Performance Manager ist kein statisches Programm, sondern wird von den Mitarbeitern stetig weiterentwickelt. Über eine einfache Regelkonfiguration lassen sich beispielsweise ganz ohne Programmierkenntnisse spezifische Events festlegen. Wenn ein kritischer Schwellwert überschritten wird, bekommt der zuständige Mitarbeiter sofort eine Meldung und kann direkt eingreifen. Momentan informiert das konfigurierte System bei Rexroth, wenn zwei von 500 Schraubprozessen als NOK registriert wurden. Diese Regel kann jederzeit den sich ändernden Anforderungen der Qualitätssicherung oder des Kunden angepasst werden.
Die hohe Flexibilität des Nexeed Production Performance Managers erlaubt es, jede Station ganz individuell anzubinden. „Aufgrund der positiven Erfahrung mit der Schraubstation entschlossen wir uns, die Software auch bei einem weiteren innovativen Fügeprozess einzusetzen“, so Oliver Lück, Senior Manager Manufacturing Engineering bei Bosch Rexroth. Bei dieser neuen Anlage spielen Parameter wie Temperatur und Zeitraum eine entscheidende Rolle. Zirka 20 Sensoren geben die Rohinformationen an die Software weiter, in der sie als Kurve nutzergerecht visualisiert werden. Besonders wichtig ist dabei die Transparenz und Stabilität des Prozesses, da die Qualität dieser Verbindung nur durch eine zerstörende Werkstückprüfung erfolgen kann.
Der Nexeed Production Performance Manager sorgt nun auch hier für volle Datentransparenz – und meldet Abweichungen sofort. Entsprechend konnten die Prüfkosten um 15 bis 20 Prozent reduziert werden. Für die nächsten Jahre gibt Oliver Lück daher eine klare Richtung vor: „Mit der Anbindung weiterer Fertigungsschritte wird die Produktion der Lineartechnik in Zukunft ganz im Sinne von Industrie 4.0 immer vernetzter und transparenter – und erfüllt so stets die hohen Qualitätsansprüche unserer Kunden.“
Bosch Connected Industry
www.bosch-connected-industry.com/fuegeprozesse
Software und Service gebündelt
Seit dem 1. Januar 2018 bündelt Bosch Connected Industry seine Software und Services für die Industrie 4.0 unter dem Namen Nexeed. Dabei hat Bosch sein umfangreiches Domänenwissen aus mehr als 270 eigenen Werken konsequent in Software-Lösungen überführt. Unter der Leitung von
Dr. Stefan Aßmann entwickeln und vermarkten rund 500 Mitarbeiter in Deutschland, Ungarn und China diese Software-Lösungen für Produktion und Logistik. Bosch Connected Industry verfolgt das Ziel, Kunden mit Software und Services bei der Vernetzung ihres kompletten Wertstroms zu unterstützen. Das Portfolio erstreckt sich von Starter Kits bis hin zum Gesamtpaket inklusive Beratung und Implementierung. Einige Beispiele aus dem Nexeed-Portfolio:
- Der Nexeed Production Performance Manager sorgt für eine systematische Produktionsverbesserung, indem er Mitarbeiter bei der Entscheidungsfindung unterstützt. Die Software harmonisiert Produktions- und Maschinendaten aus unterschiedlichen Quellen des Fertigungsumfelds in Echtzeit und stellt sie Mitarbeitern übersichtlich auf mobilen Endgeräten zur Verfügung.
- Nexeed Data Analytics wiederum sorgt dafür, dass sich vielen im Produktionsprozess entstehenden Daten intelligent nutzen lassen. Kunden müssen sich nicht selber mit Data Analytics beschäftigen, denn die Bosch-Experten gewinnen aus Produkt-, Prozess- und Maschinendaten neue Erkenntnisse. Kunden erhalten eine individuelle Dienstleistung von der ersten Datenanalyse bis hin zu umfassenden Vorhersagemodellen.
- Nexeed Intralogistics Execution nimmt sich drei großer Herausforderungen in der Intralogistik an: Fahrzeugflotte im Auge behalten, Materiallager optimieren und Fahrrouten dynamisch gestalten. Durch die Vereinheitlichung der Daten aus unterschiedlichen Quellen hilft die Lösung Logistikern nicht nur bei der täglichen Arbeit, sondern ermöglicht auch eine langfristige Planung.
- Für die Überwachung und Rückverfolgung des Warenstroms kommt Nexeed Track and Trace zum Einsatz. Über Sensoren speist die Ware selbstständig ihre Position, ihren Zustand (etwa Informationen zu Temperatur, Erschütterung und Feuchtigkeit) über das Mobilfunknetz in die Cloud. Jedes Produkt und jeder Ladungsträger lassen sich so von Logistikern zurückverfolgen. Zudem können Anwender den exakten Liefertermin abrufen und ihre Material- und Kapazitätsplanungen optimieren.
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