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

Effizienz vom Engineering bis zum Edge Computing

Automatisierung goes IoT

Liebe Leser,die Digitalisierung treibt die Fertigungsindustrie um. Denn: Um auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu sein, müssen sich Maschinenbauer mit dem digitalen Wan-del befassen. Deshalb zählt der Aufbau eines digitalen Geschäfts auch zu den Schlüsselthemen im Maschinen- und Anlagenbau. Dies gilt nicht nur für Großkonzerne, sondern auch für Mittelständler. Dabei geht es um mehr, als nur um die Vernetzung seiner Maschinen und Anla-gen. Die Unternehmen müssen sich vielmehr überle-gen, welche neuen digitalen Produkte und Services sie ihren Kunden künftig anbieten möchten und wie sie da-mit Geld verdienen können. Dies ist zweifelsohne kein leichtes Unterfangen, denn ein Patentrezept dafür gibt es nicht. Deshalb benötigen auch viele Unternehmen Unter stützung bei der digitalen Transformation. Gute Anlaufstellen hierfür sind Verbände, Branchen- und Tech-nologienetzwerke oder Forschungseinrichtungen. Hier erhält man meist neutrale Informationen, was man beim Einstieg in die Digitalisierung beachten sollte.

Die Digitalisierung der Produktion ist auch ein fester Bestandteil von Digital Manufacturing. In dieser Aus-gabe finden Sie beispielsweise auf den Seiten 10 und 11 einen Fachartikel der WBA Aachener Werkzeugbau Aka-demie, der beschreibt, wie durch die digitale Vernet-zung im Produktionsumfeld neuartige Möglichkeiten für mehr Transparenz auf dem Shopfloor entstehen. Eben-so kann ich Ihnen unsere Expertenumfrage zur additiven Fertigung auf den Seiten 14 bis 17 empfehlen. Dreizehn 3D-Druck-Experten erläutern Ihnen, ob der 3D-Druck wirklich bereit ist für die industrielle Fertigung, und was Sie beachten sollten, wenn Sie die additive Fertigung in Ihre Herstellungsprozesse integrieren möchten.

IhrRainer Trummer, Chefredakteur

Digitale Geschäfte im Fokus

E D I T O R I A L

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I N H A LT

NewsAktuelles aus der Branche 6

Titelstory: Digitalisierung in der ProduktionEffizienz vom Engineering bis zum Edge Computing 8

Digitalisierung der ProduktionAufträge auf Shopfloor priorisieren 10

Industrie 4.0Kommunikationssystem für die Produktion der Zukunft 12

Expertentalk additive FertigungMehr Freiheit bei der Form der Bauteile 14

Fertigung transparent bei StihlDie MES-Einführung hebt ungeahnte Potenziale beim Hersteller von Gartengeräten 18

Manufacturing Execution Systems (MES)Transparenz in Print & Packaging 20

MES und Industrie 4.0SAP-Systeme in Industrie 4.0 integrieren 22

Advanced Planning und Scheduling (APS)Ressourcenoptimierung will gekonnt sein 24

ERP-SystemMehr Planungssicherheit für Schüttgutspezialist 26

ERP & Fertigung Mit effizientem Service zum Erfolg 28

Fertigungs-ITVorteile einer digitalisierten Serviceplattform 30

Arbeitsvorbereitung: Planzeitermittlung„Nur wer die Zeiten kennt, beherrscht die Kosten“ 32

Integrierte Management SystemeEffizient zum Lack – immer nach Norm 34

Montage- und HandhabungstechnikElektrisch zu mehr Wirtschaftlichkeit 36

Neue SteuerungsplattformVon unbegrenzten Möglichkeiten profitieren 38

Force-Monitoring-SystemeSicherheit im Bearbeitungsprozess 40

ToolmanagementWerkzeuge am Code erkennen 42

EDITORIAL 3

MARKETPLACE 44

VORSCHAU, IMPRESSUM 46

Konstruktionsdaten direkt auf ein 3D-Objekt zu übertragen – diesem Gedanken folgt die additive Fertigung konsequent. Doch wie ist der Stand der Dinge? Ist der 3D-Druck wirklich bereit für die industrielle Fertigung? Diese Fragen beantworten Ihnen dreizehn Experten. Bild: MarinaGrigorivna/Shutterstock

Als sich der Gartengerätehersteller Stihl nach einem neuen MES-System umschaute, waren wichtige Anforderungen klar: maximale Flexibilität, Release-Sicherheit und transparente Kosten. Welches System das Rennen gemacht hat und wie Stihl vom neuen MES profitiert. Bild: Stihl Tirol GmbH

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Sichere Verfügbarkeit für Ihre Anlagen, Maschinen und Werkzeuge: Unsere Software für die vorbeugende Instandhaltung unterstützt Ihre Total-Productive-Maintenance-Strategie. Mit proaktiver Wartungsplanung, intelligenter Terminüberwachung und leistungsstarken Instandhaltungsanalysen. Sie möchten wissen, wie Sie mit unserer Lösung die Zuverlässigkeit Ihrer Produktionstechnik steigern?

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Kelch hat eine Lösung für eine durchgängige Werkzeug- identifikation herausgebracht. Was das neue System besser kann, als Etikettendruck, Postprozessoren und aktuelle Systeme wie RFID, das zeigt dieser Bericht. Bild: Kelch

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I N H A LT

Titelanzeige: Siemens AGAutomatisierung goes IoT

Soll Digitalisierung gelingen, müs-sen Operation Technology (OT) und Information Technology (IT) weiter zusammenwachsen: zum Internet of Things (IoT), in dem jede Automati-sierungskomponente Informationen

beiträgt, die die Produktion und/oder das Endprodukt besser machen. Als Keyplayer in der Automatisierungswelt hat Siemens sowohl die Komponenten als auch die (OT- und IT-) Kompetenzen, die Digitalisierung voranzutreiben. Im Fokus steht dabei ein durchgängig digitalisierter Workflow von der Entwicklung bis zur Produktion. Tragende Säule ist ein effizienter Informations- und Datenfluss. Siemens hat dazu ein wachsendes Portfolio generalisierter, einfach und individuell skalierbarer Lösungspakete entwickelt. Diese erleichtern Anwendern den Einstieg an unterschiedlichen Stellen und ermöglichen den sukzessiven Ausbau digitaler Kompetenz. Die Titelstory in diesem Heft zeigt dies beispiel-haft bei der virtuellen Inbetriebnahme, beim Automatisieren von Engineeringtasks und beim Industrial Edge Computing im Feld.

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N E W S

M I C H E L L I N S T R U M E N T S U N D N T R O N

Sensoren für bessere additiv gefertigte BauteileMichell Instruments und die Schwesterfirma Ntron lie-fern Feuchtesensoren und Sauerstoffanalysatoren den für Metallpulver-Laser-3D-Druck. Durch den Einsatz feinster Metallpulver wer-den komplexe 3D Formen Schicht für Schicht direkt aus einem CAD Modell her-gestellt. Diese Technologie

ermöglicht die Herstellung von vollständigen Objekten und Komponenten in nur ei-nem einzigen Prozess. In die-sem Verfahren hergestellte Komponenten werden oft-mals für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Trans-

port eingesetzt, daher sind Festigkeit und Qualität von entscheidender Bedeutung. Um die Qualität des End-produkts sicherzustellen müssen das Pulver, die La-ser-Parameter sowie die at-mosphärische Umgebung in der Kammer überaus ge-nau geregelt werden. Der Produktionsprozess findet in einer inerten Atmosphä-re von Stickstoff oder Argon statt. Der Sauerstoffgehalt muss hier bei 0,1 bis 1,5% liegen, um eine Oxidation zu verhindern. Ntron bietet hierfür Sauerstoffanalysa-toren auf Zirkon Oxid Basis für den Einsatz in der addi-tiven Fertigung an. Neben dem Oxidationsrisiko stellt auch die Verunreinigung durch Feuchte ein poten-tielles Risiko für die Beein-flussung der Integrität und Qualität des Endprodukts dar. Michell Instruments lie-fert Taupunkttransmitter für die Integration in moderne 3D Drucker.

W Z L D E R R W T H A A C H E N

Die Brücke zwischen Psychologie und Produktion

Mit der Konzeptidee „#Spaicer – ska-lierbare adaptive Produktionssysteme durch KI-basierte Resilienz-Optimie-rung“ ist es dem Team des Werkzeug-maschinenlabors WZL der RWTH Aa-chen in Kooperation mit dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche In-telligenz DFKI in Saarbrücken und dem Institut für Technologie und Innovati-onsmanagement TIM der RWTH Aachen gelungen, sich als eines von 35 Teams beim Ideenwettbewerb „Künstliche In-telligenz (KI) als Treiber für wirtschaft-lich relevante Ökosysteme“ des Bundes-ministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) durchzusetzen. Die Vision des

Forschungsprojektes ist es, ein Rahmen-modell für ein KI-basiertes Resilienzma-nagement für produzierende Unterneh-men in Wertschöpfungsnetzwerken zu entwickeln. „Auf der Basis hybrider KI-Plattformen und begleitender ökono-mischer und rechtlicher Nutzungskon-zepte wollen wir die Grundlage für ein ‚Smart-Resilience-Service-Ökosystem‘ für verschiedene Stakeholder in Produk-tionsnetzwerken schaffen“, beschreibt Professor Wolfgang Maaß, wissenschaft-licher Leiter des DFKI in Saarbrücken, die Aufgaben des Forschungsprojektes. In der Psychologie beschreibt Resilienz die Fähigkeit eines Menschen, mit kritischen

Situationen umzugehen oder schnell in einen Zustand vor diesen kritischen Si-tuationen zurückzukehren. Resilienz be-steht also dann, wenn Menschen Pro-zesse, Methoden und Verhaltensweisen einsetzen oder entwickeln, die sie vor möglichen negativen und nachhaltigen Auswirkungen der Stressoren schützen.

M I T S U B I S H I E L E C T R I C

Roboter: vorausschauende Wartung inklusiveZeit, Geld, Sicherheit: voraus-schauende Wartung (Predicti-ve Maintenance) bietet durch seinen integrierten Ansatz zur Zustandsüberwachung eine ganzheitliche Bewer-tung von Anlagen mit unmit-telbaren positiven Auswir-kungen. Mitsubishi Electric hat bereits in seinen Antriebs- und Steuerungskomponen-ten entsprechende Funktio-nen integriert. Nun folgt eine Lösung für die neuen Knick-arm- und Scara-Roboter der FR-Serie. Bei der softwareba-sierten Funktionslösung Mel-fa SmartPlus handelt es sich um eine integrierbare Zu-satzkarte zur Erweiterung um spezielle smarte Funktionen, wie beispielsweise optimier-te Temperaturkompensation für noch höhere Positionier-genauigkeit und Spline-Tra-cking zur Koordination von Zusatzachsen. „Was Predictive Maintenance angeht, so gibt uns Melfa SmartPlus die Mög-

lichkeit, im Controller direkt die Daten aus den Servomo-toren des Roboters abzuru-fen. Durch Motorkennwerte, Stromaufnahme und Regel-parameter kann festgestellt werden, ob Schwingungen erzeugt werden bzw. eine hö-here Kraftaufnahme notwen-dig ist“, erklärt Philip Liersch, Senior Produktmanager für Roboter bei Mitsubishi Elec-tric. Die Anzeige des ‚Health Status‘ des Roboters sowie der extrapolierten Wartungs-fristen und gegebenenfalls Warnungen erfolgt in der für alle Roboter von Mitsubi-shi Electric einheitlichen Pro-grammier- und Simulations-umgebung RT ToolBox3.

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N E W S

C A M O Z Z I D I G I T A L

Digital-Sparte mit WartungskonzeptCamozzi Automation und Ca-mozzi Digital haben auf der Hannover Messe Anfang Ap-ril neu entwickelte Lösungen vorgestellt. Die Unterneh-mensgruppe richtet sich mit seinen Systemen und Tech-nologien insbesondere an die Industrie zur Steuerung flüssiger und gasförmiger Medien sowie Lösungen für die Bereiche Transport und Life Science. Dabei zeigte die

Digital-Sparte cyberphysi-kalische Systeme für die vor-beugende Wartung und in-telligenten Komponenten für das IIoT. Im Detail integrieren diese cyberphysikalischen Systeme Sensorik und intel-ligente Komponenten und übermitteln komplexe Daten an Systeme der Prozesssteue-rung und in die Cloud. Dabei nutzt Camozzi IIoT-Gateways von Advantech. Die von die-

ser Technologie erfass-ten Daten werden in Echtzeit, mit eigens ent-wickelten Algorithmen, analysiert und als Dia-gnose-Report ausge-geben. Nutzer können damit neue Wartungs-konzepte umsetzen und damit Effizienz steigern und Kosten senken.

B I T K O M

Künstliche Intelligenz als Teil des ERPKünstliche Intelligenz ist eine Querschnitts- und Schüssel-technologie, die zunehmend auch im Enterprise Resource Planning (ERP) an Bedeutung gewinnt. In der Regel sind es aber bisher lediglich erste Er-fahrungen, die sowohl mittel-ständische Anwender als auch die ERP-Anbieter mit der Tech-nologie sammeln. Das ist eines der Ergebnisse, zu denen der Bitkom in seinem Positionspa-pier „Digitale Plattformen und ERP“ gekommen ist. Es steht zum kostenlosen Download bereit unter www.bitkom.org/Bitkom/Publikationen/Kuenst-liche-Intelligenz-und-ERP. Hier schon einmal ein paar Ein-drücke: Mit Hilfe von KI und ERP lassen sich beispielsweise durch die Analyse von Maschi-nendaten die optimalen War-tungszeitpunkte bestimmen,

die zugleich auch noch den bestehenden Auftragsein-gang berücksichtigen, um den Produktionsprozess so wenig wie möglich zu stören. Ne-ben Use Cases geht das Papier auch auf die Herausforderun-gen ein, mit denen interessier-te Unternehmen aktuell kon-frontiert sind. So benötigen KI-Systeme möglichst viele Daten, mit denen die Algorith-men trainiert werden. Gerade kleine und mittelständische Unternehmen, die vielleicht nur auf 100 Kundendaten zu-rückgreifen können, stehen hier vor Problemen. Zudem sind KI-Lösungen heute keine Out-of-the-Box-Lösungen und müssen individuell konzipiert und programmiert werden, was angesichts der Kosten ge-rade kleinere Unternehmen zögern lässt.

M O D U L A

ERP und MES bis in den ShopfloorAuf der Hannover 2019 zeig-te der Systemintegrator Mo-dula wie sich ERP, MES und CAQ im fertigenden Mittel-stand miteinander verbin-den lassen. An Modula sind die Unternehmen Cimda-ta Software GmbH (West-heim), die Logis GmbH (An-dernach), die Oxaion gmbh (Ettlingen) sowie die Syncos GmbH (Schwelm) beteiligt. Dabei möchte Modula mit dieser gebündelten Experti-se insbesondere mittelstän-dische Produktionsunter-nehmen bei der Umsetzung ihrer digitalen Transforma-tion unterstützen. Dazu möchte das Unternehmen neben eigenen Lösungen auch die passende IT-Stra-tegie liefern, mit der Un-ternehmen die Herausfor-derungen des digitalen Wandels im Sinne ihrer Un-ternehmensziele gewinn-

bringend meistern können. „Die Wettbewerbsvorteile aus digitaler Transformation gehören in den Mittelstand“, ist Modula-Geschäftsführer Volker Schinkel überzeugt. „Wir bringen die Kompetenz, die Erfahrung, die Technolo-gie mit – und vielleicht das Wichtigste: Ein Konzept, die digitale Transformation mit-telstandsgerecht zu verwirk-lichen. Gemeinsam stellen wir die Unternehmen auf ein technologisch sicheres Fun-dament, von dem aus der digitale Wandel gestartet werden kann.“ Dabei unter-scheide Modula nicht zwi-schen Ressourcenplanung (ERP) sowie Fertigungs- und Qualitätsmanagement (MES) im Shopfloor, sondern liefere eine umfassende Plattform vom Bedarfsverur-sacher bis zur Rückmeldung in Produktion oder Versand.

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D I G I TA L I S I E R U N G basiert darauf, Daten zu erfassen, transparent zu ma-chen sowie auszuwerten und die daraus gewonnenen Erkenntnisse zurück in die Prozesse fließen zu lassen, um diese kon-tinuierlich zu verbessern. Maschinenbau-er realisieren so einen durchgängig digi-talen Workflow vom Engineering bis zum Service, der dabei hilft, Entwicklungszei-ten zu verkürzen, schneller am Markt zu sein und die Integration in vorhandene Strukturen zu vereinfachen. Betreibern ermöglicht dies, ihre Produktion am Lau-fen zu halten, dabei maximal verfügbare und produktive Abläufe zu generieren und Qualität dauerhaft effizient produ-zieren zu können. Das setzt neben per-formanter Operation Technology (OT) auch Kompetenz im Bereich der Informa-tionstechnologie (IT) voraus – oder einen kompetenten Partner.

Womit sich die Frage stellt, wer bei der Umsetzung besser unterstützen kann. Sind das die Anbieter von Automatisie-rungstechnik oder von klassischer Infor-mationstechnologie? Automatisierungs-seitig verschwimmen die Grenzen schon länger, wie ein wachsender Software-Anteil bei Controller-, HMI-/SCADA-, Antriebs- sowie Netzwerklösungen und Engineering-Systeme zeigt. Als einer der Marktführer hat sich Siemens über viele Jahre auf beiden Feldern umfassendes Know-how erarbeitet und beherrscht ne-ben der OT diverser Branchen auch deren spezifische Anforderungen an die IT.

Lösungen für einen durchgängig digitalisierten WorkflowDas zeigen aufeinander abgestimmte Hard- und Softwarelösungen für das digi-tale Unternehmen. Im Rahmen der Digital

Enterprise Suite realisiert Totally Integra-ted Automation (TIA) nahtloses und effizi-entes Zusammenwirken aller Automatisie-rungskomponenten – von der Feldebene bis zur Unternehmensleitebene. Der An-satz integriert die gesamte Wertschöp-fungskette – vom Engineering mit dem TIA-Portal über die Inbetriebnahme bis zum Betrieb und Cloud-basierten Services.

Spezifische Anforderungen diverser Anwender decken eine Reihe generali-sierter digitaler Lösungsangebote ab. Die-se lassen sich mit wenig Aufwand an in-dividuelle Gegebenheiten anpassen und in der Leistung skalieren. Neben Quer-schnittsthemen wie industrielle Kommu-nikation und Cybersecurity adressieren diese elementaren Schlüsselfunktionen den Einstieg in die Digitalisierung.

Virtuelle Inbetriebnahme – Fehler früher eliminierenZiel bei jeder Entwicklung muss es sein, Fehler früh zu erkennen und zu elimi-nieren, um den Änderungsaufwand und somit die Kosten zu minimieren. Digi-tale Lösungen erschließen dabei neue Möglichkeiten, bis hin zur virtuellen Inbe triebnahme ganzer Produktionen. So lassen sich Simatic-Programme mit Simatic S7-PLCSIM Advanced, dem di-gitalen Zwilling einer realen Simatic S7-1500, einfach simulieren und optimieren; einschließlich aller Kommunikationsauf-gaben, Know-how-geschützter Baustei-ne, des Safety-Programmteils sowie der Webserver-Funktionalität der echten CPU. Unterstützt werden auch multiple

T I T E L S T O R Y : D I G I TA L I S I E R U N G D E R P R O D U K T I O N

Effizienz vom Engineering bis zum Edge ComputingDigitale Produktion lebt von Informationen. Siemens setzt deshalb auf

einen durchgängig digitalisierten Workflow und effizienten Datenfluss über

alle Ebenen hinweg. Ein skalierbares Portfolio direkt anwendbarer Lösungen

unterstützt Anwender beim Ausbau digitaler Kompetenz – vom Engineering

bis zum maschinennahen, performanten Edge Computing.

V O N N A D J A N E U N S I N G E R

Schneller zu Maschinenvarianten mit standardisierten Programmmodulen und deren automatisierter Nutzung durch externe Programme im TIA-Portal.

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T I T E L S T O R Y : D I G I TA L I S I E R U N G D E R P R O D U K T I O N

und verteilte Instanzen zur Simulation mehrerer Controller auf einem PC oder im Netzwerk. Via Application Program-ming Interface (API) lassen sich Daten mit Co-Simulationen wie NX Mecha tronic Concept Designer oder Testsoftware wie Matlab austauschen. So können PLC-Programme im Büro im Kontext ei-ner Maschine, einer Linie und auch von komplexeren Anlagen intensiv getestet werden. Eventuelle Fehler ziehen keine realen Schäden nach sich und lassen sich frühzeitig eliminieren. Das Programm hat eine hohe Reife, was die reale Inbe-triebnahme im Feld mitunter drastisch verkürzt. Die Möglichkeit, parallel arbei-ten zu können, beschleunigt die Entwick-lung wesentlich und verkürzt generell die Time-to-Market.

Projektierungsaufgaben automatisieren Hersteller von modularen Serienmaschi-nen kennen das: für häufiger benötigte Module und Funktionalitäten muss man

den SPS-Code immer wieder neu erstellen – manuell und somit ineffizient. Im TIA-Portal können die Anwender stattdessen einfach standardisierte Programmmodu-le generieren, etwa für einen Förderer mit Motor, Sensor und Transportband. Abge-speichert in einer Bibliothek, lassen sich diese zentral verwalten, adaptieren und mehrfach verwenden. Wobei das API TIA Portal Openness auch den letzten Schritt weitgehend automatisiert. Damit kann man eigene Code-Generatoren oder Auto matisierungsprozesse nutzen und die Funktionalität, zum Beispiel mit Visu-

al Studio, erstellen. Über Dynamic Link Libraries (DLLs) ist ein Zugriff auf die Ob-jekte und Funktionen des TIA-Portals und das Fernsteuern durch externe Anwen-dungen möglich. So lassen sich auch ex-terne Quellen wie XML- oder Excel-Datei-en in den Entwicklungsprozess einbinden und mit den Standardmodulen in der Bib-liothek verknüpfen. Das reduziert Redun-danzen, vereinfacht das Engineering und führt deutlich schneller zu unterschied-lichen Maschinenvarianten. Und der ge-samte Prozess ist praktisch fehlerfrei.

Industrial Edge Computing Das Ziel jeder Produktion sind dauerhaft zuverlässig und fehlerfrei laufende Pro-zesse am Maximum einer Maschine oder Anlage. Auch dabei erschließt die Digi-talisierung bislang unvorstellbare Mög-lichkeiten, indem sie mit Industrial Edge Computing das Potenzial der in allen Auto matisierungskomponenten gene-rierten Betriebs- und Prozessdaten voll ausschöpft. Und das direkt am Prozess

und ohne unerwünschte Rückwirkung. Industrial Edge Computing kombiniert eine performante lokale Datenverar-beitung im Feld mit den Vorteilen einer Cloud-basierten Lösung.

Siemens Industrial Edge besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten. Die Schnittstelle zur Automatisierungs-technik der Maschinen sind auf robusten Simatic Industrie-PCs basierende Edge-Geräte. Diese sind vom eigentlichen Pro-zess vollständig entkoppelt und bilden die Hard- und Software-Infrastruktur für das Erfassen und Verarbeiten großer Daten mengen quasi in Echtzeit.

Letzteres übernehmen sogenannte Edge- oder MindSphere-Applikationen (Apps) – in Hochsprachen programmier-te Softwaremodule für unterschiedlichste Anwendungen. Damit lassen sich im Pro-zess anfallende Daten direkt verarbeiten, aufbereiten und lokal analysieren. Oder man kann sie in aggregierter Form an überlagerte IT-Systeme beziehungsweise lokale oder externe Cloud-Systeme wie das offene, Cloud-basierte IoT-Betriebs-system Siemens MindSphere übertragen. Eine typische Anwendung ist das Über-wachen von Antriebsparametern, um sporadische Störungen oder langsam zu-nehmenden Verschleiß zu erkennen und erforderliche Wartungsarbeiten planbar zu machen. Dies trägt zu höchster Verfüg-barkeit und Produktivität bei.

Essenziell für effizientes, zeit-, auf-wand- und kostenoptimiertes Cloud Computing ist das Cloud-basierte Edge Management. Damit lässt sich der Zu-stand aller angebundenen Edge-Geräte zentral überwachen, verwalten und im-mer auf dem neusten Stand der Technik halten. Updates können einfach aus der Cloud heraus weltweit auf allen Edge-Geräten ausgerollt und installiert wer-den. Damit nutzt das Edge Computing immer den neusten Stand der Technik.

Diese Beispiele zeigen, dass und wie die Digitalisierung sowohl Maschinen- und Anlagenbauern als auch produzieren-den Betrieben echten Mehrwert bietet. Die fortschreitende Integration von OT und IT wird dies weiter vorantreiben. Der skalierbare Ansatz erleichtert dabei ganz konkret den Einstieg und den sukzessiven Ausbau digitaler Kompetenz. r t

Nadja Neunsinger ist Marketing Managerin für Totally Integrated Automation bei Siemens.

OT goes IT: Siemens Industrial Edge nutzt die Daten aller Automatisierungskomponenten zur ständigen Optimierung der Produktion und/oder der Endprodukte. Das erfolgt direkt im Prozess – mit komfortablem, Cloud-basiertem Edge Management. Bilder: Siemens

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E G A L O B es sich um das Preisetikett oder den Kassenbon im Supermarkt, um eine Tankquittung, die Rechnung im Re-staurant, Fahrscheine, Eintrittskarten oder Mauttickets handelt: Thermopapier ist auch in der digitalen Welt aus vielen Bereichen des täglichen Lebens nicht wegzudenken. In den meisten Fällen stammt es aus der Produktion der Koeh-ler Paper Group aus Oberkirch in Baden-Württemberg. Das Unternehmen hat sich in diesem dynamischen Markt als einer der führenden Anbieter etabliert. Thermopapier ist aber nicht das einzige Standbein des unabhängigen Papierher-stellers. Dessen Produktpalette umfasst darüber hinaus Büro- und Selbstdurch-schreibpapier, Karton für Spielkarten und Bierdeckel.

Integrierte SAP-Landschaft für Industrie 4.0Insgesamt produziert die weltweit täti-ge Papierfabrik August Koehler pro Jahr mehr als 500.000 Tonnen Papier. 2017 er-wirtschaftete sie mit rund 1.800 Beschäf-

tigten in den vier Werken Oberkirch, Kehl, Greiz und Weisenbach einen Um-satz von 800 Millionen Euro. Um die füh-rende Stellung im Markt zu behaupten und auch in Zukunft zu wachsen, setzt das Management zahlreiche Neuerun-gen um. Durch einen neuen Geschäfts-bereich für papierbasierte Verpackungs-lösungen soll nun auch der Markt für flexibles Packaging erschlossen werden.

„In einem dynamischen Marktumfeld wie unserem sind digital vernetzte und Industrie-4.0-fähige Prozesse, die unse-re Effizienz, Flexibilität und Transparenz verbessern, ein wettbewerbsrelevanter Faktor und deshalb ein Eckpfeiler in un-serer IT-Strategie“, sagt Jörg Behnisch, Bereichsleiter IT und Organisation bei der Koehler Paper Group. Die Grundlage für die durchgängige IT-Unterstützung schafft der Papierspezialist mit einer inte-grierten, modernen IT-Landschaft, in der SAP ERP das Herzstück bildet. Die Absatz- und Bestandsplanung einschließlich der automatischen Terminfindung bei der Auftragserfassung erfolgt mithilfe der

Anwendung SAP Advanced Planning & Optimization (SAP APO).

MES CAT sorgt für Transparenz in der ProduktionDie klare Sicht auf die aktuelle Lage in der Produktion und die schnelle Rück-meldung abgeschlossener Fertigungs-aufträge gehört für die Papierfabrik Au-gust Koehler ebenfalls zu den kritischen Faktoren. Hier vertraut das Unternehmen auf das Manufacturing-Execution-Sys-tem MES CAT von T.CON aus Plattling. Sie basiert vollständig auf der SAP-NetWea-ver-Technologie und integriert sich naht-los und Release-sicher in die vorhandene SAP-Landschaft.

Die Entscheidung für MES CAT be-ruht zum einen auf der Tatsache, dass die Lösung zahlreiche branchentypi-sche Prozesse in Form von Best Practi-ces bereitstellt, zum anderen auf der Be-ratungs- und Prozesskompetenz in der Papierindustrie, über die die Berater von T.CON verfügen. Dank einer einfach zu bedienenden Oberfläche lässt sich der

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 einer integrierten SAP-Landschaft aus SAP ERP, SAP APO und der SAP-basierten MES CAT Suite von T.CON

legt die Koehler Paper Group die Grundlage für digital vernetzte und transparente Prozesse und sorgt für

größere Effizienz und Produktivität. Damit hat der Hersteller von Spezialpapieren auch die Voraussetzung für

Industrie-4.0-Szenarien geschaffen. Die ersten Pilotprojekte verliefen sehr erfolgreich.

V O N D R . A N D R E A S S C H A F F R Y

SAP-Systeme in Industrie 4.0 integrieren

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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 )

Umgang mit der Lösung schnell erler-nen – das bringt hohe Akzeptanz bei den Endanwendern.

Ausschlaggebend waren für Jörg Beh-nisch auch die positiven Erfahrungen, die er schon in der Vergangenheit mit dem Manufacturing-Execution-System, aber auch mit T.CON als Einführungspartner gemacht hat. So auch diesmal: Die part-nerschaftliche Zusammenarbeit und das hohe Engagement aller Beteiligten – in-terne IT, Fachbereich und T.CON-Berater – ermöglichten eine zügige Implemen-tierung. Der Produktivstart erfolgte dann zum geplanten Termin.

Shopfloor und Topfloor miteinander verbundenDie Vorzüge einer homogenen SAP-Landschaft zeigen sich bereits. So ermöglicht die nahtlose Einbindung von MES CAT in SAP ERP die vertikale Integration der Daten und Prozesse im Shopfloor mit kaufmännischen Abläufen und einen Informationsaustausch in Echtzeit. „Auf diese Weise entsteht die nötige Transparenz, um die Durchlaufzeit vom Auftragseingang bis zur Lieferung an den Kunden zu verkürzen, die Kosten im Lager zu senken und gleichzeitig ein einheitliches und zeitnahes Berichtswesen zu etablieren“, berichtet Jörg Behnisch.

Ferner entfällt die Notwendigkeit einer redundanten Datenhaltung mit all ih-ren Nachteilen und der Aufwand für den Aufbau und die Pflege von Schnittstellen

zum Austausch von Informationen. Das wirkt sich positiv auf die IT-Kosten aus, genauso wie der Aspekt, dass MES CAT mithilfe des intern vorhandenen SAP-Know-hows an individuelle Prozessanfor-derungen angepasst und weiterentwi-ckelt werden kann.

Schneidplanung direkt im SAP-System erledigenDie konsolidierte IT-Landschaft aus SAP ERP, SAP APO und MES CAT bildet eine solide Basis, um die Betriebsabläufe bei Koehler über sämtliche Geschäftsberei-che und Standorte hinweg zu standardi-sieren sowie ständig zu verbessern und weiterzuentwickeln, zum Beispiel im Bereich Thermopapiere. Hier gab es im Produktionsprogramm für die Rollenma-schinen beim Papierbeschnitt noch Opti-mierungs- und Kostensenkungspotenzi-al in Bezug auf Fehlmengen, Rüstzeiten und Lagerbestand.

Dieses lässt sich mit der MES CAT Sui-te, die sich nahtlos in die SAP-APO-Komponente für die Produktions- und Feinplanung (PP/DS) einfügt, ebenfalls ausschöpfen, zum Beispiel durch die Ver-änderung des ursprünglichen Schneid-plans bei laufender Produktion. Über MES CAT kann der Werker auf Knopf-druck direkt im Herstellungsprozess die Erstellung eines neuen Schneidpro-gramms für Papierrollen initiieren. Die-ser sogenannte Re-Trim lässt sich direkt im MES-System aufrufen, die Ergebnisse werden dann direkt in den Arbeitsvorrat des Rollenschneiders übernommen. Er

berücksichtigt automatisch die noch of-fenen Bedarfe wie auch die bereits pro-duzierten Bestände, sodass die Aufträge jetzt deutlich effizienter bearbeitet wer-den können als dies bislang der Fall war.

Predictive Quality ManagementMit der Vereinheitlichung der IT-Land-schaft schafft die Papierfabrik August Koehler die Voraussetzung für eine Op-timierung der Produktion im Sinne von Industrie 4.0, was Big Data und Smart Factory einschließt. Pilotprojekte für die vorausschauende Qualitätssicherung (Predictive Quality Management), für die MES CAT mit einer SAP-HANA-Datenbank und SAP-Funktionen für Predictive Ana-lytics verknüpft wurde, erwiesen sich als äußerst erfolgreich.

Nun kann sofort reagiert werden, soll-te ein Problem auftreten. Das wirkt sich nicht nur positiv auf die Papierqualität aus, gleichzeitig sinkt auch die Ausschuss-menge und damit der Aufwand für teure Nacharbeiten – zwei unschätzbare Vortei-le. Doch das ist erst der Anfang. Mithilfe prädiktiver Rechenmodelle ist es außer-dem möglich, in der laufenden Produkti-on einen Papierabriss oder in Echtzeit die spätere Qualität des Papiers, das aktuell hergestellt wird, vorherzusagen.

Industrie 4.0 konsequent verfolgen„Mit der integrierten IT-Landschaft, be-stehend aus SAP-Software und Lösun-gen von T.CON, schaffen wir die Grund-lage sowohl für größere Effizienz in unseren Prozessen als auch für digita-le Industrie-4.0-Szenarien. Diesen Weg werden wir konsequent weitergehen“, erklärt Jörg Behnisch. In naher Zukunft soll daher die Lagerverwaltungssoft-ware SAP EWM eingeführt werden, der Umstieg auf die neue ERP-Suite SAP S/4HANA ist ebenfalls fest eingeplant.

Die Papierfabrik Koehler kann auf eine über 210-jährige Firmengeschichte zu-rückblicken und zählt heute zu den we-nigen unabhängigen deutschen Famili-enunternehmen in der Papierindustrie. Am Stammsitz in Oberkirch und den Werken in Kehl, Greiz und Weisenbach produzieren rund 1.800 Mitarbeiter jähr-lich über 500.000 Tonnen Spezialpapiere und Pappen mit modernster Technik für den weltweiten Markt. sg

Dr. Andreas Schaffry ist IT-Fachjournalist in Weyarn.

Die Sicht auf das aktuelle Geschehen in der Produktion und vernetzte Prozesse sind für die Koehler Paper Group geschäftskritisch. Bilder: Koehler Paper Group

< Selbstklebe-Etiketten der Koehler Paper Group sind zum Beispiel an der Obstwaage im Supermarkt zu finden.

M I T D E R N E U E N Service-Manage-ment-Software von IFS konnte die Gebr. Eickhoff Maschinenfabrik u. Eisengieße-rei GmbH ihre Inselsysteme durch eine zentrale Plattform ersetzen und so die Serviceprozesse effizienter gestalten. Die Steigerung des Kundennutzen durch Service ist eine wesentliche Zielsetzung bei dem Hersteller – und das in doppel-ter Hinsicht. Das Traditionsunternehmen ist in zwei zentralen Marktbereichen ak-tiv, in denen Dienstleistungen jeweils eine entscheidende Rolle spielen.

Im Bereich Bergbautechnik stellt Eick-hoff Hochleistungsgewinnungs-Ma-schinen für den untertägigen Bergbau her. Um Ausfälle zu minimieren, wer-den Services zur Verfügung gestellt, die sofort auf eventuelle Auffälligkeiten im Betrieb reagieren. Im Bereich Antriebs-technik produziert Eickhoff Getriebe für unterschiedliche Einsatzzwecke. „Hier bildet der Service ein eigenständiges

Geschäftsmodell, mit dem wir unmit-telbar zusätzliche Umsätze generieren“, erläutert Dr. Christian Gierga, Leiter Ser-vice bei Eickhoff.

Steigende Komplexität im Service beherrschenDiese große Bedeutung spiegelt sich in der Serviceorganisation des Unterneh-mens wider. Es verfügt nicht nur über zahlreiche qualifizierte Servicetechniker für den weltweiten Einsatz und einen spezialisierten Reparaturbetrieb am Fir-mensitz in Bochum, sondern auch über weltweit neun Tochtergesellschaften, die den zahlreichen internationalen Kunden von Eickhoff direkt vor Ort mit Service-dienstleistungen zur Verfügung stehen.

Die IT-Systeme, mit denen Eickhoff den Service viele Jahre unterstützte, stießen jüngst an ihre Grenzen. Sie basierten im Wesentlichen auf selbst entwickelten Da-tenbanken, in denen das Unternehmen jeweils Informationen zu seinen Maschi-nen und Antrieben ablegte. Diese konn-ten mit den wachsenden Ansprüchen

nicht mehr Schritt halten. „Die steigen-de Komplexität im Service war mit den diversen Datenbanken und unseren he-terogenen Systemen nicht mehr be-herrschbar“, berichtet Dietmar Schmitz, Leiter Produktentwicklung Service. „Des-halb haben wir uns dazu entschlossen alle nötigen Informationen in einem zen-tralen und modernen System zusam-menzuführen“. Zu diesem Zweck startete Eickhoff die Suche nach einer leistungs-fähigen und dynamischen Service-Ma-nagement-Lösung, um die vorhandenen Einschränkungen zu beseitigen und da-mit die Grundlage für weiteres Wachs-tum im Service zu legen.

Maschinenstörungen erfassen und Bauteile nachverfolgenDas neue System musste für Eickhoff einige zentrale Eigenschaften erfüllen. Dazu zählen ein Störungsmanagement, mit dem sich Auffälligkeiten von Maschi-nen im Feld erfassen, prozessorientiert abarbeiten und nachverfolgen lassen; ein Asset Management, das die kom-plexen Strukturen der Anlagen abbil-den kann und die detaillierte Nachver-folgung sämtlicher Bauteile unterstützt; ebenso ein Knowledge Management,

E R P & F E R T I G U N G

Mit effizientem Service zum ErfolgEickhoff, spezialisiert auf Bergbau- und Getriebetechnik sowie Gießereiprodukte, hat eine moderne Lösung für

das Service Management eingeführt. IFS Field Service Management unterstützt den Hersteller bei der Umsetzung

effizienter Serviceprozesse, zugleich stellt es die Basis für das weitere Wachstum im Servicebereich.

Eickhoff ist Hersteller von Walzenlagern für den Bergbau-bereich und von Getrieben für verschiedene Anwendungen. Bilder: Eickhoff

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das nötiges Wissen zentral zugänglich bereitstellt und ein Field-Service-Tool, mit dem sich die Außeneinsätze der Ser-vicetechniker steuern lassen.

Um eine doppelte Datenhaltung zu vermeiden, sollte die Software außer-dem in die bereits vorhandenen Sys-teme wie ERP, PDM, Reklamationsma-nagement sowie CRM integrierbar sein. Gefordert wurden zudem die Mehrspra-chigkeit und Webfähigkeit, damit das Servicesystem auch von den Mitarbei-tern der internationalen Tochtergesell-schaften genutzt werden kann.

Am Ende fiel die Wahl der Verantwort-lichen auf die Lösung IFS Field Service Management. „Der Anbieters IFS konn-te mit seiner Service-Management-Soft-ware einen sehr hohen Erfüllungsgrad erreichen und uns dabei das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten“, begrün-det Schmitz die Entscheidung. In abge-stimmten Implementierungsschritten führte Eickhoff die Software ein. Als zu-nächst unterschätzte Herausforderung erwies sich die Sicherstellung der Daten-konsistenz. Nur wenn die Daten in den Vorsystemen exakt erfasst werden, kann das darauf aufsetzende Service-Manage-ment-System wunschgemäß arbeiten.

Softwareoberfläche gemeinsam mit Anwendern gestaltetSehr vorteilhaft erwies sich, dass Eickhoff zahlreiche Anwender seiner bisherigen Servicesysteme in die Implementierung involvierte. Gemeinsam wurden dann die Ansichten der Software gestaltet. „Das hat ganz maßgeblich zu einer hohen Zu-friedenheit der Anwender beigetragen“, erläutert Gierga. Ein Erfolgsgarant für die Implementierung war die gute Koopera-tion mit dem Softwareanbieter „IFS hat immer sehr flexibel und zügig reagiert. Unsere partnerschaftliche und lösungs-orientierte Zusammenarbeit hat sich de-finitiv ausgezahlt“, berichtet Gierga.

Einheitliche Sicht auf sämtliche ServiceprozesseHeute steht Eickhoff ein zentrales Sys-tem für sämtliche Serviceprozesse in den Bereichen Bergbautechnik und Antriebs-technik zur Verfügung. Bei Auffälligkei-ten von Maschinen im Einsatz melden sich die Kunden bei Eickhoff, woraufhin ein Mitarbeiter die Meldung im System erfasst, bewertet, klassifiziert und auf Plausibilität prüft. Dazu hat er direkt in-

nerhalb des Systems die Möglichkeit, die Produktstruktur der gelieferten Maschi-nen- und Getriebeausführung detailliert einzusehen oder ihre komplette Historie abzurufen.

Auf Basis dieser Informationen kann der Mitarbeiter dann die entsprechen-den Entscheidungen treffen und nö-tige Maßnahmen einleiten. Das kann beispielsweise die Entsendung von Ser-vicetechnikern zur Durchführung von Tests oder zum Austausch von Teilen sein, die der Mitarbeiter ebenfalls im Sys-tem planen kann. Die über ein speziel-les Webportal angebundenen externen Techniker sowie die Techniker der inter-nationalen Tochtergesellschaften erhal-ten darüber alle benötigten Informatio-nen und können Rückmeldungen an die Zentrale geben.

Weniger Aufwand und Fehler durch zentralisierte Ablage Sämtliche Servicefälle werden im Servi-cesystem nicht nur koordiniert, abgear-beitet und dokumentiert, sondern auch statistisch ausgewertet. Das eröffnet Eickhoff wertvolle Erkenntnisse etwa darüber, welche Meldungen besonders häufig eingehen, was die Ursachen wa-ren oder welche Produkte oder Kom-ponenten überwiegend betroffen sind. „Durch die zentralisierte Ablage sämt-licher Informationen verfügen wir über eine Single Version of Truth im Service“, so Gierga. „Das reduziert den Aufwand, vermeidet Fehler und erhöht die Trans-parenz erheblich.“

Das installierte System wird zeitnah wei-ter ausgebaut – unter anderem wird eine mobile Lösung für die Servicetechniker ergänzt. Ein Thema, das Eickhoff eben-falls bereits auf der Agenda hat, ist In-dustrie 4.0. So plant das Unternehmen unter anderem, künftig über das IoT (Internet of Things) Betriebsdaten von Windkraftgetrieben und Bergbauma-schinen zu erfassen und damit unter an-derem vorausschauende Wartung zu re-alisieren. Auch wenn derzeit noch nicht alle zukünftigen Anforderungen hierzu bekannt sind: Die technischen Voraus-setzungen dazu bringt die IoT-fähige Service-Management-Software von IFS bereits heute mit. sg

Gebr. Eickhoff Maschinenfabrik und EisengießereiDas weltweit tätige Familienunter-nehmen wurde 1864 in Bochum gegründet. Das Kerngeschäft liegt in der Herstellung von Maschinen, Getrieben und Gießereiprodukten, die sich unter extremen Bedingun-gen bewähren müssen, sei es unter Tage im Bergbau oder in hundert Metern Höhe als Windkraftgetriebe. Dabei bietet das Traditionsunter-nehmen alles aus einer Hand, von Einzelteilen über Baukomponenten bis hin zu kompletten Maschinen. Eickhoff ist mittelständisch struktu-riert und auf internationalen Märkten tätig sowie verfügt weltweit über Ver-triebs- und Serviceeinrichtungen.

Die Walzenlager von Eickhoff sind für niedrige bis mittlere Flözmächtigkeiten konzipiert.

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E I N S T L I E F E R A N T von Spannlack für die Außenhaut von Zeppelinen, wer-den heute beispielsweise Druckspei-cher für Hydrauliksysteme in Flugzeu-gen mit Wörwag-Lacken überzogen. 1918 gegründet hat sich die Karl Wör-wag Lack- und Farbenfabrik internatio-nal entwickelt und fertigt hochwertige, umweltschonende Flüssig- und Pulver-lacke sowie Lackfolien für industrielle Anwendungen. Die rund 1.000 Mitar-beiter sind im Stammwerk in Stuttgart-Zuffenhausen, am zweiten deutschen Standort Renningen sowie in China, Mexiko, Polen, Schweiz, Spanien, Südaf-rika und USA beschäftigt.

Wörwags Untergrundlackierungen, Ba-sislackierungen oder Lacke für Anbau-teile werden in zahlreichen Branchen eingesetzt, beispielsweise für Fahrzeug-Exterieur und -Interieur, PKW-Karossen und Nutzfahrzeuge, Fahrzeugkompo-nenten, Bau- und Landmaschinen, Haus-geräte, Möbelindustrie, Maschinenbau, Gebäudeausstattung und Fahrräder.

Die HerausforderungSeit 1995 ist Wörwag bereits nach der Qualitätsmanagementnorm DIN EN ISO 9001 zertifiziert. Die wachsende und immer komplexer werdende Dokumen-tation war mit einem papiergestützten

System schließlich nur noch schwer zu beherrschen. Eine elektronische Lösung sollte das Qualitätsmanagement trans-parenter und einfacher gestalten. An der Ausarbeitung des Lastenheftes, in dem die Anforderungen zusammengetragen wurden, wirkten Beschäftigte aus allen Unternehmensbereichen mit.

„Unsere Aufstellung bestand schließ-lich aus zehn Schlagworten. Und ganz oben auf der Liste stand die Benutzer-freundlichkeit“, erklärt Detlef Krüger, Re-ferent für Prozessmanagement bei Wör-wag. Eine weitere wichtige Vorgabe war die Kompatibilität mit Microsoft Win-dows und Office, damit sich ein neues Managementsystem optimal in die vor-handene IT-Landschaft einfügen konnte.

Seit 2009 im EinsatzSeit 2009 setzt der Lackproduzent nun bereits auf das Integrierte Management-system Consense IMS Enterprise. Zeit für eine Bilanz. Consense ist Anbieter von Software für Prozess- und Qualitätsma-nagement. Ein Schwerpunkt ist die elek-tronische Unterstützung der DIN EN ISO 9001 und zahlreicher weiterer Normen. Das IMS des Unternehmens ist modular aufgebaut: Damit lässt es sich auf die Bedürfnisse der Anwender zuschneiden und „wächst“ quasi mit künftigen Anfor-derungen. Zu den Besonderheiten zählt ein praxisnahes Mehrsprachenkonzept, das standortspezifische Abweichungen ermöglicht.

Die Software sorgt auch bei Wörwag dafür, dass die vorgegebenen Standards zur Dokumentation der verschiedenen Regelwerke lückenlos eingehalten wer-den. Bei Wörwag geht es neben der DIN EN ISO 9001 unter anderem um die Um-weltmanagementnorm ISO 14001 sowie die IATF 16949, der globale Qualitäts-standard in der Automobilindustrie. Das System bietet eine komplette elektroni-sche Unterstützung durch automatisier-te Routineabläufe, stellt Informationen bereit und überwacht die aktuell gelten-den Normvorgaben.

Arbeitsanweisungen stets aktuellDas IMS hat sich in vielen Unterneh-mensbereichen bei Wörwag schnell etabliert und wird heute auch in der Produktentwicklung und in der Qua-litätsprüfung eingesetzt, aber auch in der Produktion. Hier sind Arbeitsanwei-sungen für jeden Prozess hinterlegt und

I N T E G R I E R T E M A N A G E M E N T S Y S T E M E

Effizient zum Lack – stets nach NormWörwag-Lacke nutzt seit 10 Jahren ein Integriertes Management System

(IMS). Es hilft insbesondere dabei, komplexe Normen effizient und stets

auf aktueller Basis zu erfüllen. Was das System noch gebracht hat.

V O N D R . S T E P H A N K I L L I C H

Das international aufgestellte Unternehmen Wörwag fertigt Flüssig- und Pulverlacke sowie Lackfolien.Bild: Wörwag/Laurent Burst

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I N T E G R I E R T E M A N A G E M E N T S Y S T E M E

jeder Änderungsschritt ist im System dokumentiert. Das System stellt sicher, dass die Mitarbeiter auf die jeweils ak-tuell gültige Version eines Dokumentes Zugriff haben und Benachrichtigungen über Aktualisierungen erhalten.

Wegen teils lösemittelhaltiger Produk-tion dürfen jedoch nicht in allen Arbeits-bereichen PCs aufgestellt werden. Daher hängen an solchen Orten die entspre-chenden Arbeitsanweisungen in Form von Infotafeln aus, die aus dem System zusammengestellt werden. Hier ergeben sich natürlich immer wieder Änderun-gen. „Früher war es eine mühselige Ar-beit, jedes Mal alle Dokumente einzeln in der neuesten Version auszudrucken. Das hat sich mit der elektronischen Lösung entscheidend geändert.

Im System lassen sich sogenannte ‚Papierordner’ anlegen, die die erfor-derlichen Dokumente enthalten. Auf Knopfdruck werden diese Dokumente automatisch gesammelt ausgedruckt – immer in der aktuellsten Version. Das ist wirklich eine enorme Zeitersparnis“, kommentiert Detlef Krüger.

Ein weiteres Beispiel für vereinfachte Routineabläufe im Arbeitsalltag ist der Musterversand von neu ausgearbeite-ten Farbtönen. Vor der Einführung des softwarebasierten Managementsystems wurde dieser per Excel-Sheet dokumen-tiert. „Für den Versand sind jedoch vier Unterschriften notwendig, erst dann kann der Lack an den Kunden gehen. Das erschwerte es uns in der Vergangen-heit, sofort auf Kundenanfragen zu re-agieren“, erklärt Detlef Krüger. Mithilfe des IMS wurde dieser Freigabeprozess jedoch erheblich beschleunigt. Erfolgt nun ein Auftrag, der diese Unterschrif-ten benötigt, erhalten die vier Verant-wortlichen gleichzeitig vom System eine Benachrichtigung. Dadurch kann sicher-

gestellt werden, dass alle den Vorgang freigegeben haben, bevor das Muster beim Kunden eintrifft.

Insgesamt schätzt Detlef Krüger an dem System besonders die einfache Su-che: „Ganz gleich, ob es um ein bestimm-tes Dokument oder einen Prozess geht – alles ist leicht auffindbar, man muss nur ‚googeln’ können.“

Organisationsstrukturen visualisiertDas elektronische Managementsystem schafft auch mehr Transparenz in den Strukturen der Unternehmensorganisa-tion. Alle Beschäftigten mit ihren Funkti-onen, Verantwortungen und Beteiligun-gen an den einzelnen Prozessen und Prozessschritten sind im IMS angelegt. Aus den im System hinterlegten Infor-mationen lassen sich auf Knopfdruck übersichtlich strukturierte Organigram-me erstellen, ändern, anpassen, erwei-tern und in die vorhandene Organisati-onslogik einfügen.

Dabei ist eine flexible Zusammenstel-lung von Ausschnitten der Gesamtorga-nisation möglich, etwa nach Abteilung, Standort oder Land. „Uns hat dies vor zwei Jahren bei der Neuorganisation un-serer Entwicklungsabteilung unterstützt. Wir haben mithilfe des IMS die Änderun-gen abgebildet und daraus Bereichsorga-nigramme erstellt, die für jeden Beschäf-tigten die neuen Strukturen verständlich darstellten“, erläutert Detlef Krüger.

Auch Qualifizierungen und Befähi-gungen der Mitarbeiter werden mit dem System effizient überwacht und organisiert. Bei Wörwag plant man die-se Funktionalität für das Beauftragten-wesen: Die Mitarbeiter verfügen über zahlreiche Befähigungen, für die in re-gelmäßigen Abständen Wiederholungs-schulungen notwendig sind. Das betrifft

Atemschutzträger ebenso wie Beauf-tragte für Betriebssichtungen, Arbeits-sicherheit, Beleuchtung, Regalprüfung und vieles mehr.

Bis dato wurden diese Befähigungen und die Dokumentationen der Schulun-gen manuell in Excel-Listen erfasst. „Da-bei können sich Fehler einschleichen oder auch einmal Termine übersehen werden. Das System kann automatisch im Vorfeld an ablaufende Befähigungen erinnern und gibt mit wenigen Klicks Auskunft über den Ist-Stand. Damit kön-nen wir die Transparenz und Effizienz in diesem Bereich deutlich steigern“, erklärt der Referent für Prozessmanagement.

FazitKnapp zehn Jahre ist Consense IMS in-zwischen bei Wörwag im Einsatz und wurde seitdem Schritt für Schritt aus-gebaut. Bei Wörwag wird das System in Deutschland, Spanien und China ge-nutzt. Weitere Standorte sollen folgen. Das IMS erleichtert die Kommunikation zwischen den verschiedenen Werken, weil die Informationen in der bevorzug-ten Sprache hinterlegt sind.

Aktuell wird die Basisversion der Soft-ware durch die Module Maßnahmen-, Audit-, Gefahrstoff- und Risikomanage-ment ergänzt. Detlef Krüger zeigt sich sehr zufrieden mit dem bisher Erreich-ten: „Das IMS bietet viele kleine Baustei-ne, mit denen wir zu großer Zeitersparnis und Effizienzsteigerung gelangt sind. Bei unseren Kolleginnen und Kollegen ist die Akzeptanz für das System hoch.“ jbi

Dr. Stephan Killich ist Geschäftsführer der Consense GmbH in Aachen.

Das Integrierte Managementsystem (IMS) ver- waltet bei Wörwag alle Normen unter einheitlicher Oberfläche und passt sich dank Schnittstellen in die vorhandene IT-Landschaft ein. Bild: Consense

Stets aktuell: Beispielsweise helfen elektro-nische „Papier-ordner“, indem

sie gedruckte Ar-beitsanweisun-gen gesammelt

abbilden und auf Knopfdruck

in der aktuel-len Version ge-druckt werden

können.Bild: Consense

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„ F Ü R K E LC H Q R müssen Betriebe weder ein neues System an die Werk-zeugmaschine anschließen, noch eine neue Softwarelösung installieren. Unsere Lösung lässt sich mühelos und innerhalb weniger Stunden sofort in die bestehen-de Systemlandschaft integrieren. Dabei können Betriebe die vorhandenen Struk-turen der Werkzeugnummerierung ge-nauso beibehalten wie die vorhandenen Maschinensteuerungen“, erklärt B. Eng. Viktor Grauer, Mitglied der Geschäftsfüh-rung und Leiter des Innovationsmanage-ments bei Kelch.

Der Anspruch: produzierenden Un-ternehmen eine durchgängige, einfach nachzurüstende Lösung zu bieten, um ihre Prozesse zu optimieren und diese im Sinne einer Smart Factory nach Industrie 4.0 prozesssicher zu gestalten.

Gängige Verfahren unter der LupeDie heutigen Möglichkeiten, Werkzeuge in der Produktionsumgebung zu identifi-zieren und diese Daten prozesssicher zu übermitteln, sind vielfältig. Hier die gän-gigsten Methoden zur Identifikation und Datenübertragung samt Bewertung von Prozesssicherheit und Kosten.

Etikettendruck dient sowohl zur Identifi-zierung des Werkzeugs als auch zur Da-tenübertragung. Allerdings können beim Übertragen der Werte vom Etikett in die Maschinensteuerung Fehler durch Zah-lendreher entstehen. Bei groben Fehlern ist die Gefahr groß, dass die Maschinen-spindel beschädigt wird.

Der Postprozessor. Das bedeutet, die gemessenen oder eingestellten Werte für die Werkzeuge werden an die Maschi-ne übertragen. Allerdings reicht der Post-prozessor in der Produktion nicht aus, da er keine Identifikationsmöglichkeit für das physikalische Werkzeug bietet.

Als prozesssicheres Instrument für eine Werkzeugidentifikation und Werk-zeugdatenübertragung hat sich die RFID-Technologie etabliert. Bei diesem ganzheitlichen System ist jedes Werk-zeug mit einem Informationsspeicher in Form eines RFID- Tags ausgestattet. Die-ser Identifikationschip enthält sämtliche relevante Informationen zum Werkzeug und kann jederzeit ausgelesen werden. Bedienfehler, Zahlendreher oder sonsti-ge Fehler sind nahezu ausgeschlossen. Allerdings hat diese hohe Prozesssicher-heit ihren Preis, da an jedem Werkzeug

ein Chip und zum Beschreiben und Aus-lesen der Chips entsprechende Hard- und Software an allen Einsatzorten er-forderlich sind.

Tool-Management-Systeme haben sich in der Vergangenheit von einem komplementären System zur Kosten-senkung und Effizienzsteigerung zu ei-nem zentralen Verwaltungs- und Koor-dinierungssystem entwickelt. Um ein solches System zu etablieren ist jedoch meist ein sehr langer, kostenintensiver Einführungs- und Umsetzungsprozess nötig, der mehrere Jahre dauern kann.

Die AnforderungenDie Anforderungen in der Produktion sind häufig recht einfach, geht es doch um ein Plus an Prozesssicherheit und eher eine Vermeidung kostenintensivs-ter Lösungen mit langen Integrations-

T O O L M A N A G E M E N T

Werkzeuge am Code erkennenKelch hat im ersten Quartal 2019 eine Lösung für eine durchgängige, prozesssichere Werkzeugidentifikation

herausgebracht. Der folgende Überblick stellt herkömmliche Methoden wie Etikettendruck, Postprozessor

und aktuelle Systeme wie RFID vor und zeigt, was Kelch anders macht.

V O N V I K T O R G R A U E R

Der QR-Code wird mittels Handscan-ner ausgelesen. Danach startet voll-automatisch der Einstellvorgang.Bilder: Kelch

Der QR-Code enthält die eindeutige Ident-nummer des Komplettwerkzeugs.

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T O O L M A N A G E M E N T

zeiten. Kunden möchten nicht unbe-dingt die Standzeiten der Werkzeuge aus der Maschine auslesen, somit ist ein RFID System in voller Ausprägungsstufe überdimensioniert.

Beim Einsatz des Postprozessors kann häufig die IT Landschaft der limitieren-de Faktor sein. Kein Zugriff auf ein ge-meinsames Laufwerk, Bedenken hin-sichtlich der IT- und Ausfallsicherheit und vor allem die Bedenken, dass je-

der Maschinenbediener wissen muss, wie man an der Steuerung ein solches IST-Datenfile (auch Off-setfile genannt) korrekt einliest: Das alles sind Hürden für eine zeitnahe, reibungslose Umsetzung. Gerade kleinere Betrie-be sehen zudem keinen Sinn darin, ein komplet-tes Tool-Management-System einzuführen.

QR-Code: Effizienz auf jeder Ebene Genau dieser Problemstel-lung hat sich Kelch ange-nommen und bietet nun

eine Lösung, die sowohl die Prozesssi-cherheit als auch die Werkzeugidentifi-kation deutlich steigert, dabei jedoch die Kosten auf einem niedrigen Level hält. Bei der Lösung Kelch QR dient das Medium QR-Code sowohl als Instrument für die Werkzeugidentifikation als auch für die prozesssichere Datenübertragung – und das gleich auf mehreren Prozessebenen.

Schritt 1: Identifizierung des Werkzeugs am EinstellgerätEin einfacher QR-Code, angebracht am Werkzeughalter, enthält lediglich die

eindeutige Identnummer des Komplett-werkzeugs. Er wird mittels Handscanner ausgelesen und schon kann der Einstell-vorgang vollautomatisch starten.

Schritt 2: Messen und Datensatz erzeugenDie vermessenen Werte des Werkzeugs sowie alle maschinensteuerungsrelevan-ten Informationen werden verschlüsselt als QR Code auf einem Etikett ausge-druckt. Zusätzlich stehen auf dem Etikett die Werkzeugdaten in Klarschrift, um es auch ohne Scanner jederzeit identifizie-ren zu können.

Schritt 3: Übertragung der Daten in die MaschineDieses Etikett wird an der Maschinen-steuerung komfortabel mittels Hand-scanner ausgelesen. Durch ein zusätz-liches portables Modul lassen sich alle Daten automatisch in die Steuerung ein-tragen. Eingabefehler sind damit ausge-schlossen. Das System ist komplett steu-erungsunabhängig, da die Eingabe in jede Steuerung simuliert und durch das Zusatzmodul umgesetzt werden kann. Die einzige Voraussetzung ist ein offe-ner USB-Anschluss an der Steuerung. Außerdem kann es flexibel für mehrere Maschinen verwendet werden.

Das Resultat:• Werkzeugidentifikation zu jeder Zeit

ohne Hilfsmittel• Erzeugung des QR Codes zur Identifika-

tion und Übertragung mittels vorhan-dener, kostengünstiger Mittel (Drucker)

• Prozesssichere Datenübertragung ohne Eingabefehler mittels handelsüblicher Scanner

• Steigerung des Komforts – zum Beispiel Zeitersparnis: Scannen statt Tippen

• Maschinen- und steuerungsunabhängig• Kosten auf ein Mindestmaß reduziert• Keine kostenintensive Anpassung oder

Nachrüstung am Einstellgerät oder in der Maschine notwendig

Die QR-Lösung ist für alle Einstellgerä-te mit „Easy“-Software ab Version 7 und „kOne“-Software geeignet und unabhän-gig vom Gerätetyp erhältlich. Damit kön-nen auch Anwender älterer Gerätemo-delle das System nutzen. jbi

B. Eng. Viktor Grauer ist Mitglied der Geschäftsführung und Leiter des Inno vationsmanagements bei Kelch.

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

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Datenübertragung an die Maschine: Die Lösung ist flexibel und kann an mehreren Maschinen zum Einsatz kommen.

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Wir sehen uns als Innovationstreiber für marktgerechte neue Technologien – auch außerhalb unserer bisherigen Produktbereiche – unter Nutzung aller Synergien der JAKOB-Gruppe im Hintergrund.

92637 Weiden ▪ +49 961 48230-0 ▪ info@traeger.de

Über 20 Jahre Kompetenz in industrieller DigitalisierungTraeger bietet innovative Hardware- und Software-Lösungen zur Kommunika-tion mit verschiedensten SPS-Fabrikaten. Wir vereinen mit unseren Developer Frameworks für SPS und OPC UA konservative und neueste Technologien.Traeger ist Mitglied der OPC Foundation.

Vom Shopfloor zum Topfloor, in die Cloud und wieder zurückmit CoDaBix® ist Traeger Ihr Industrie 4.0-Partner

Wir haben die Standardlösung für Industrie 4.0 - CoDaBix®OPC UA, MQTT, SPS, MES, PPS - wir verbinden alles, egal ob Brownfield, Green-field, ob homogen oder heterogen bestückte Anlagen.

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PSI Automotive & Industry GmbHDircksenstraße 42-4410178 Berlin+49 800 377 4 968info@psi-automotive-industry.dewww.psi-automotive-industry.de

Der ganzheitliche ERP- und MES-Anbieter für den Mittelstand

Für den Automobil- und Fahrzeugbau, den Maschinen- und Anlagenbau sowie die Zulieferindustrie bietet die PSI Automotive & Industry GmbH unter dem Markennamen PSIpenta Lösungen zur umfassenden Optimierung der wertschöpfenden Prozesse auf Produktions- und Feinplanungsebene.

Neben klassischen Mittelständlern werden Unternehmen und Konzerne angesprochen, die in eine bereits bestehende IT-Landschaft ein System für effizientere Produktions- und/oder Instandhaltungsprozesse integrieren wollen.

InSystems Automation GmbHWagner-Régeny-Straße 1612489 BerlinTel.: +49/(0)30/6392- 2510E-Mail: info@insystems.deWeb: www.proant.de

www.insystems.de

InSystems Automation ist Spezialist für intelligente Materialflusslösungen durch autonom navigierende Transportroboter für Lasten von 30 bis zu 1.200 kg. Die Transportroboter der proANT-Serie werden kundenindividuell angepasst und sind personensicher. Komplexe Aufgaben, wie die Bereit-stellung von Material an Maschinen und Arbeitsplätzen, werden mittels Schwarmintelligenz erreicht. InSystems Automation feiert in diesem Jahr 20-jähriges Firmenbestehen.Mehr Informationen erhalten Sie auf auf unserer Webseite.

Geschäftsführer: Torsten Gast, Henry Stubert Marketingleitung: Susanne Dannat

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V O R S C H A U A U F D I E A U S G A B E 3 / 2 0 1 9 – E R S C H E I N T A M 1 9 . J U N I 2 0 1 9

Impressum Herausgeber und Geschäftsführer: Hans-J. Grohmann (hjg@win-verlag.de)

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

So erreichen Sie die Redaktion:Chefredaktion: Rainer Trummer (v.i.S.d.P.), rt@win-verlag.de, Tel.: 08106 / 350-152, Fax: 0 8106 / 350-190 Redaktion: Jan Bihn (-161, jbi@win-verlag.de), Stefan Girschner (freier Mitarbeiter, sg@win-verlag.de)Mitarbeiter dieser Ausgabe: Dr. Manfred Berg, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Boos, David Goertz, Manuel Göpelt, Viktor Grauer, Michael Gulsch, Alexandra Hajn, Timo Heutmann, Christoph Kelzenberg, Raphael Kiesel, Dr. Stephan Killich, Christopher Kohl, Johan de Lange, Adrian Langlouis, Markus Maier, Angela Massonet, Jan Möller, Michael Möller, Nadja Neunsinger, Klaus Reus, Dr. Andreas Schaffry, Dr. Ralf Volker Schüler, Beiyan Zhou, Stefan Ziemba

So erreichen Sie die Anzeigenabteilung:Anzeigenverkaufsleitung: Martina Summer (08106 / 306164, ms@win-verlag.de)Mediaberatung: Andrea Lippmann (08106 / 350-227, al@win-verlag.de)Anzeigendisposition: Chris Kerler (08106 / 350-220, cke@win-verlag.de)

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

Vertrieb: Helga Wrobel, (hew@win-verlag.de), Tel.: 0 81 06 / 350-132, Sabine Immerfall, (si@win-verlag.de), Tel.: 0 81 06 / 350-131, Vertrieb Fax: 0 81 06 / 350-190

Layout und Titelgestaltung: Saskia Kölliker Grafik, MünchenDruck: C. Maurer GmbH & Co. KGBildnachweis/Fotos: falls nicht gekennzeichnet: Werkfotos, shutterstock.com, aboutpixel.de, fotolia.de Titelbild: Siemens AGProduktion/Herstellung: Jens Einloft (-172; je@win-verlag.de)Verlagsleitung : Bernd Heilmeier (-251; bh@win-verlag.de), anzeigenverantw.Objektleitung: Rainer Trummer (-152, rt@win-verlag.de)

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: 9,50 Euro in D, A, CH und 11,70 Euro in den weiteren EU-Ländern inkl. Porto und MwSt. Jahresabonnement (6 Ausgaben): 57,00 Euro in D, A, CH und 70,20 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.

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Im nächsten Heft

MES und Plattformen für die FertigungDas MES ist auch heute bereits häufig modular auf-gebaut – was können da die sogenannten Plattform-Konzepte noch draufsetzen? Das ist einer der Fragen, denen wir in der kommenden Ausgabe nachgehen werden.Bild: Praphan Jampala/Shutterstock

Digitalisierung in der ProduktionDigitalisierung und begleitende Technologien wie künstliche Intelligenz und Big Data halten Einzug in die Fertigung. Aber was soll das eigentlich? Ein häufiges Anwendungsgebiet von KI und Big Data ist die Lösung von Optimierungsproblemen. Direkt in die Business-Software integriert könnten die neuen Technologien also zu mehr Effizienz führen. Mehr dazu in der kom-menden Ausgabe.Bild: Zapp2Photo/Shutterstock

Handhabung und RobotikIn eine moderne Produktion eines metallverarbeiten-den Betriebes gehört heute neben CNC-Maschinen, die fräsen und bohren auch Roboter. Im besten Fall arbeiten diese heute direkt mit dem Werker als soge-nannte Cobots zusammen. Im kommenden Heft zei-gen wir eine Beispiele, in denen Kollege Roboter sei-nem menschlichen Kollegen zur Hand geht. Bild: Universal Robots

WEITERE THEMEN:

• Additive Fertigung• Vernetzte Werkzeugmaschinen• MES und ERP as a Service• Mensch-Maschine-Schnittstellen

Aus aktuellem Anlass sind Themenänderungen möglich.