5/15 www.digital-manufacturing-magazin.de D, A, CH: 6,50 Euro, weitere EU-Länder: 8,70 Euro

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

Smart montiert – Roboter nutzen und programmieren

R o b o t i k u n d B i l d v e r a r b e i t u n g

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B2B-Entscheideranalyse 2013/14 Studie zu Informationsverhalten und Mediennutzung Professioneller Entscheider

Studie der Deutschen Fachpresse Das B2B-Network

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„Augen“ für Roboter und Maschinen

Liebe Leser,in der Branche der industriellen Bildverar-beitung (IBV) läuft es erfreulich rund. Die europäischen Hersteller von Bildverar-beitungssystemen konnten 2014 sowohl im industriellen als auch im nicht-indust-riellen Umfeld eine starke Nachfrage ver-zeichnen. Laut einer aktuellen Marktbe-fragung des VDMA stieg der Umsatz im letzten Jahr gegenüber dem Vorjahr um 16 Prozent. Für 2015 gehen die befrag-ten Unternehmen von einem weiteren Wachstum in Höhe von 11 Prozent aus.

Industrielle Anwendungen machten da-bei fast 76 Prozent der gesamten Anwen-dungen aus. Dabei überrascht es nicht, dass die hochautomatisierte Automo-bilindustrie mit einem Anteil von 21 Pro-zent am Gesamtumsatz und einem Um-satzwachstum in Höhe von 17 Prozent erneut die größte Kundenbranche für die industrielle Bildverarbeitung war, gefolgt von der Elektronik- und Elektroindustrie einschließlich Halbleiter (14,6 Prozent), der Nahrungsmittel- und Getränkeindus-trie (6,5 Prozent) sowie der Metallindust-rie (5,7 Prozent).

Aber auch nicht-industrielle Anwendun-gen konnten 2014 mit 17 Prozent ein

Umsatzplus verzeichnen und machten bereits 24 Prozent des gesamten Um-satzes aus. Dabei ging der größte Impuls von den Bereichen Logistik und Postsor-tierung aus.

Im Zuge von Industrie 4.0 dürfte die IBV-Branche in den nächsten Jahren weite-re Umsatzzuwächse verzeichnen, denn die IBV gilt als eine der Schlüsseltech-nologien für eine flexiblere Produktion. Die Lösungen werden dabei künftig im-mer mehr Aufgaben zur Überwachung, Diagnose, Steuerung und Regelung von Prozessen übernehmen – und dies in Echtzeit.

Auf viele Anwender wirkt die IBV-Technik allerdings oft komplex. Ob dies wirklich so ist, wollten wir herausfinden und ha-ben für Sie eine Expertenumfrage durch-geführt. Sieben Bildverarbeitungsexper-ten mussten unsere Fragen beantworten. Dabei ging es unter anderem um Anfor-derungen und wichtige Trends in der IBV. Interessiert? Die Antworten der Experten finden Sie auf den Seiten 26 bis 28.

Rainer Trummer, Chefredakteur

AktuellNews aus der Branche 04

MesseschaufensterIT2Industry und Productronica in den Startlöchern 06

Lean und lückenlos dokumentiertElektronikhersteller Periscope setzt auf Linerecorder-System 07

Zentraler MES-Turbo für MahleAutomobilzulieferer nutzt in einer Private Cloud laufende MES-Installation 08

Effizienter produzieren – Mitarbeiter mitnehmenWie Argo-Hytos bei der MES-Einführung seine Mitarbeiter einbindet 10

MES – wieviel „Industrie 4.0“ steckt drin? Fraunhofer untersucht, welche Systeme die Kriterien erfüllen 12

Das Unplanbare planenBeim Werkzeugbauer muss das ERP flexibler agieren 14

APS und MES integriertDie kundenindividuelle Gestaltung nimmt zu – das ERP muss mitgehen. 16

Planung statt Hektik Die APS-Integration ins ERP bringt mehr Ruhe in die flexible Fertigung 18

Zum smarten AssistentenWie sich Roboter schlau programmieren lassen 20

Gemeinsam für den Guss25-köpfiges Roboter-Ensemble montiert Kernpakete für Kurbelgehäuse 22

Die Roboter machen‘s in SekundenVollautomatische Montage und Verpackung von Schraubverbindern 24

Expertenumfrage: Augen auf die Bildverarbeitung (BV)BV wirkt oft komplex, sieben Experten bringen Licht ins Dunkel 26

Teile mobil kennzeichnen Mobiles Laser-System im Produktions- prozess eines Zuliefers 30

Vorschau, Impressum 31

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Redaktionell erwähnte Firmen und Institutionenabas [S. 16], ams [S. 14], Arburg [S. 5], Argo-Hytos [S. 10], ArtiMinds Robotics [S. 20], Baumer [S. 26], Bosch Mahle Turbo Systems [S. 8], CFF-Schulte [S. 5], Cognex [S. 26], D+P [S. 24], Datalogic [S. 30], Fraunhofer IFF [S. 27], Fraunhofer IOSB [S. 4], Fraunhofer IPA [S. 12], Gfos [S. 5], Hochschule Ostwestfalen-Lippe [S. 4], ifm datalink [S. 7], IFS [S. 4], Itac [S. 8], J. Schmalz [S. 4], Keyence [S. 28], Kuka Roboter [S. 22], Landesmes-se Stuttgart [S. 4], Maja Maschinenfabrik Herrmann Schill [S. 18], Messe München [S. 6], Microsoft [S. 5], MPDV Mikrolab [S. 10], MVTec [S. 28], Neue Halberg-Guss [S. 22], Orbis [S. 5], Periscope [S. 7], proALPHA [S. 18], Soffico [S. 8], Stäubli Robotics [S. 24], Stemmer Imaging [S. 27], Still [S. 4], Sven Mahn IT-System-entwicklungen [S. 5], SVS-Vistek [S. 27], Teletrust [S. 4].

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N E W S

TÜV SÜD AG Westendstr. 199 80686 München Deutschland

Von uns für Sie:Ganzheitliche IT-Security für Mensch – Prozess – Technologieit-sa 2015:Besuchen Sie TÜV SÜD in Halle 12, Stand-Nr. 12.0-652.

Weitere Informationen:www.tuev-sued.de/it-sa2015

I F S U N D I T & B U S I N E S S

Sprachsteuerung fürs ERP

IFS, Anbieters von ERP-Lösun-gen, hat eine mobile App zur Sprachsteuerung der Business Software Applications entwi-ckelt. Die Android-App befin-det sich noch im Prototypen-Stadium und ist erstmals auf der Fachmesse IT & Business 2015 (29. September bis 1. Ok-tober in Stuttgart) zu sehen. „IFS Intelligent Personal Assis-tant“ (IPA) ermöglicht es, mit ei-nem Smartphone oder Tablet Informationen aus IFS Appli-cations per Spracherkennung

abzurufen und in die Business Software einzugeben. Antwor-ten gibt die App entweder per Text auf dem Display der Mo-bilgeräte oder in gesprochener Form über die Lautsprecher der Smartphones und Tablets. Als mögliche Einsatzgebiete sieht IFS unter anderem Sze-narien, in denen mobile Mit-arbeiter nicht tippen können, weil sie freie Hände benöti-gen – etwa Service-Techniker oder Ingenieure direkt an der Anlage. „Wir gehen davon aus, dass Sprachsteuerung in ei-nigen wenigen Jahren Main-stream ist. Forciert wird diese Entwicklung vor allem von der Generation Y, auch Millennials genannt, die daran gewöhnt ist, die sozialen Apps auf ihren Smart Devices per Sprache zu navigieren“, sagt Martin Gun-narsson, Direktor der IFS Labs.

T E L E T R U S T U N D H O C H S C H U L E O S T W E S T F A L E N - L I P P E

Security bei Industrie 4.0: Relevanz erkannt, bei Umsetzung hapert‘s

Der Bundesverband IT-Si-cherheit – Teletrust – und die Hochschule Ostwestfalen-Lip-pe haben eine Umfrage zur IT-Sicherheit bei Industrie 4.0 durchgeführt. Befragt wurden 126 Unternehmen – sowohl Hersteller, Integratoren als auch Betreiber, von denen 35 Prozent angaben, dass Indust-rie 4.0 in ihrem Unternehmen wichtig sei. Zudem führen über 90 Prozent in den Indus-trie-4.0-Projekten eine Risi-koanalyse durch. Allerdings halten nur 32 Prozent der Be-fragten die IT-Sicherheit dabei nachhaltig aufrecht. 37 Pro-zent der Umfrageteilnehmer nutzen allgemeine IT-Sicher-heitsmaßnahmen, 28 Prozent nutzen den Stand der Technik zum Entwicklungszeitpunkt und 33 Prozent geben an, dass sie aktuellste Erkenntnisse ein-beziehen und die Sicherheits-maßnahmen kontinuierlich

anpassen. Interessant ist, dass die Verantwortung für das Ein-spielen von Updates auf un-terschiedlichen Schultern la-gert. So geben 18 Prozent der Befragten an, dass diese Auf-gabe durch den Betreiber er-folgt und 24 Prozent, dass der Hersteller das Einspielen der Updates verantwortet. 56 Pro-zent der Beteiligten sprechen sich für einen verbesserten Er-fahrungsaustausch auch für IT-Sicherheitsthemen zwischen Herstellern, Integratoren und Betreibern aus. Es zeigt sich, dass der Grad der Umsetzung in den jeweiligen Projekten sehr unterschiedlich bewertet wird. Die Unternehmen müs-sen ihre IT-Systeme besser schützen und ein ausgepräg-tes IT-Sicherheitsbewusstsein entwickeln. Zudem ist eine bessere Abstimmung von Her-stellern, Integratoren und An-lagenbetreibern nötig.

I T & B U S I N E S S

IT-Sicherheitslabor bei FraunhoferAuf der IT & Business (29. September bis 1. Oktober) standen die Themen Indus-trie 4.0 und das Internet der Dinge im Mittelpunkt der Sonderschauen. Die Abtei-lung SKA des Fraunhofer IOSB Karlsruhe führte bei-spielsweise ein IT-Sicher-heitslabor für die industriel-le Produktion live vor. Dabei handelt es sich um eine Test- und Simulationsumgebung, mit der reale Szenarien nach-gestellt werden können, um dann deren Auswirkungen zu untersuchen. Damit wer-den die Verwundbarkeit von Netzen untersucht und die Wirksamkeit von Schutz-

und Gegenmaßnahmen getestet. Gemeinsam mit den Experten des Fraun-hofer IOSB können Herstel-ler sicherere Produkte und Lösungen entwickeln. Das IT-Sicherheitslabor besteht sowohl aus physischen Be-standteilen wie industrielle Steuerungen und Netzwerk-komponenten als auch aus virtuellen Komponenten wie Software Defined Net-works und einer simulierten Produktionsumgebung. Da-mit werden Sicherheitsun-tersuchungen ermöglicht, die das Fraunhofer IOSB pro-duzierenden Unternehmen anbietet.

S C H M A L Z U N D S T I L L

Schwere Lasten klug gehobenElektrisch betriebene Flurför-derzeuge spielen eine zent-rale Rolle in Logistikzentren sowie in der Intralogistik und 2014 war für dieses Markt-segment ein Rekordabsatz-jahr. Gleichzeitig steigt der Bedarf an ergonomischen Hebehilfen in der Lager- und Kommissioniertechnik. Einer-seits, um die Effizienz weiter zu steigern und andererseits, um Mitarbeiter körperlich zu entlasten – insbesonde-re vor dem Hintergrund des demografischen Wandels. Um die Arbeit in Lager und Kommissionierung effizien-ter und ergonomischer zu gestalten, hat Schmalz in Ko-operation mit dem Intralogis-tikspezialisten Still einen Va-kuum-Schlauchheber für den Einsatz an Elektrohochhub-wagen entwickelt. Er ist am oberen Ende des Hubgerüsts

befestigt und über einen Scherenausleger ausfahrbar. Der Vakuum-Schlauchheber ermöglicht eine effiziente, fle-xible, rückenfreundliche und ergonomische Arbeitsweise. Für unterschiedliche Anwen-dungen plant Schmalz zwei Versionen mit bis zu 40 und bis zu 70 Kilogramm Hebe-leistung. Es stehen verschie-dene, schnell wechselbare Greifervarianten für beispiels-weise Kartons, Kisten, Kleinla-dungsträger, Säcke oder Pa-letten zur Verfügung.

IFS hat Sprachsteuerung in der Pipeline. Bild: IFS

Der Vakuum-Schlauchheber ist am oberen Ende des Hubge-rüsts befestigt. Bild: J. Schmalz

Industrie 4.0 und IoT braucht IT-Sicherheit. Bild: Messe Stuttgart

N E W S

TÜV SÜD AG Westendstr. 199 80686 München Deutschland

Von uns für Sie:Ganzheitliche IT-Security für Mensch – Prozess – Technologieit-sa 2015:Besuchen Sie TÜV SÜD in Halle 12, Stand-Nr. 12.0-652.

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A R B U R G U N D F A K U M A

Systeme im FokusAuf der Fakuma (Friedrichsha-fen, 13. bis 17. Oktober) prä-sentiert sich Arburg über die Maschinentechnik hinaus als Fertigungssystemlieferant für die Kunststoffteileprodukti-on. In Halle A3, Stand 3101, sind acht Allrounder und drei Freeformer, das Arburg Leit-rechnersystem ALS und inte-grierte Automation zu sehen. Produktionseffiziente Anwen-dungen zeigen aktuelle Bran-chentrends. Ein Highlight ist das Individualisieren von Großserienteilen durch Kom-bination von Spritzgießen und additiver Fertigung inklu-sive Vernetzung mit Industrie 4.0-Technologien. Leichtbau-Verfahren, Mehrkomponen-ten-Spritzgießen, LSR-Verar-beitung und Praxisbeispiele

für die Medizin- und Verpa-ckungstechnik sowie eine Mi-kroproduktionszelle runden den eigenen Messeauftritt ab. Weitere acht Allrounder sind auf Partnerständen zu sehen.

MES-Anbieter Gfos erweitert seine Ge-schäftsführung um Gunda Cassens-Röhrig, die damit Burkhard Röhrig un-terstützt. Cassens-Röhrig, bereits seit 1989 im Unternehmen, wird die Bereiche Products & Services verantworten. Das Unternehmen gibt als einen der Grün-de das stetige Wachstum, untermauert durch ein gutes Jahr 2014, und ein eben-so starkes erstes Halbjahr 2015 an.

Messraum mobil: Die Firma CCF-Schul-te aus Lippstadt bietet einen kom-plett ausgestatteten mobilen Mess-tisch als Komplettlösung an. Mit optional erhältlichem, professionellem Spannmittel und Zubehör lassen sich sowohl kleine, instabile Bauteile als auch große, schwere Bauteile und Vor-richtungen spannen und je nach Be-darf taktil oder optisch messen.

Gute Geschäftsentwicklung für ERP- und MES-Spezialist Orbis im ersten Halbjahr 2015: Konzernumsatz steigt um 6,2 Prozent auf über 20 Millionen Euro. Ergebnis vor Steuern (EBT) ver-zeichnet plus 25 Prozent auf 1,3 Millionen Euro und das Konzernergebnis steigt um 22 Prozent auf 885.000 Euro. Das Eigen-kapital beträgt über 20 Millionen Euro (Eigenkapitalquote 62,4 Prozent).

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S V E N M A H N I T - S Y S T E M E N T W I C K L U N G E N

Testkit für Microsoft Dynamics AX vorgestelltIm Rahmen der Tagung „SMIT JubileeConvention“ zum 10-jährigen Firmenju-biläum von Sven Mahn IT-Systementwicklungen hat der IT-Dienstleister das „SMIT TestKit for Microsoft Dyna-mics AX“ vorgestellt. Es dient dazu, die Qualität von Imple-mentierungen der ERP-Lö-sung Microsoft Dynamics AX abzusichern und die Einfüh-rung neuer Funktionen durch frühe Tests zu beschleunigen. Gründer und Geschäftsführer Sven Mahn erklärt: „Die Qua-litätssicherung kristallisierte sich in den zehn Jahren, in denen wir Microsoft-Dyna-mics-AX-Projekte realisieren,

als kritischer Faktor für die erfolgreiche Einführung he-raus. Wir freuen uns, dass wir unseren Kunden und Part-nern nun ein Produkt prä-sentieren konnten, das ihnen nicht nur zu einem schnelle-ren Produktivstart, sondern vor allem zu einem qualitativ optimalen Microsoft-Dyna-mics-AX-System verhilft.“

„Wir beschäftigen uns schon seit geraumer Zeit mit dem Thema Industrie 4.0 und entwickeln uns immer mehr zum Systemlieferan-ten für die vernetzte Produkti-on in der digitalen Fabrik“, sagt Juliane Hehl, geschäftsführende Arburg-Gesellschafterin.Bild: Arburg

Das Testkit beschleunigt die Einführung von Dynamics-AX-Installationen, indem es gängi-ge Testfälle abdeckt.Bild: Sven Mahn

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Nach der Premiere als Konferenz im ver-gangenen Jahr setzt die IT2Industry ihr Konzept nun als Fachmesse und Open Conference im Rahmen der Productro-nica – Leitmesse für Entwicklung und Fertigung von Elektronik – fort. Mit The-men wie „3D-Druck in der Elektronikfer-tigung“ oder „Additive Manufacturing“ zählt die IT2Industry zum Future Markets Cluster, das mit der Halle B3 eine von ins-gesamt sieben Hallen belegt.

Das Angebot der an der IT2Industry teilnehmenden Unternehmen umfasst den gesamten Produktionsprozess auf dem Weg zur Smart Factory: Automation, Infrastruktur, IT-Sicherheit, Big Data, IT und Energie sowie Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M).

Innerhalb der Industrie 4.0 nehmen die Bereiche M2M sowie MES eine sehr

wichtige Position ein. So ist es dem Ver-anstalter gelungen, sowohl die M2M-Al-liance als auch den MES-D.A.CH-Verband für die IT2Industry zu gewinnen. Im The-menbereich M2M zeigt neben Telefónica Germany auch Technolgiepartner insys icom, wie Unternehmen durch M2M-Kommunikation prozess- und leistungs-optimiert arbeiten und somit langfristig wettbewerbsfähig bleiben können. Dar-über hinaus demonstriert der Aussteller Innovaalp anhand des Modells einer Fer-tigungshalle die Funktionsweise seiner Software, die eine Analyse und Beobach-tung von Maschinenzuständen, Aufträ-gen und Personaleinsatz ermöglicht.

Unify zeigt Beispiele von Kommunika-tionslösungen und -services, die helfen, die Zusammenarbeit von Teams effizi-enter und produktiver zu machen. Die

Lösungen von Unify führen sämtliche Kommunikations-Tools wie Web Collabo-ration, Audio- und Video-Konferenzen, E-Mail und File Sharing in einer einzigen, einheitlichen Oberfläche zusammen. Zu-sätzlich besteht die Möglichkeit, Unter-nehmenssoftware wie PLM- oder ERP-Systeme darin zu integrieren. jbi

M E S S E S C H A U F E N S T E R

Das industrielle Internet der Dinge im Fokus

Zur Premiere im letzten Jahr stand „IT2Industry“ noch für eine Konferenz

über intelligente, vernetzte Arbeitswelten. Vom 10. bis 13. November öffnet

die Veranstaltung nun auch als Fachmesse die Tore der Messe München.

Die Messe München gliedert die bis-lang 19 unterschiedlichen Segmente in eine neue Cluster-Struktur entlang der Wertschöpfungskette ein. Die fünf neu-en Cluster sind: Cluster PCB & EMS, Clus-ter SMT, Cluster Semiconductor, Clus-ter Cables, Coils & Hybrids und Cluster Future Markets. Die neue Struktur zieht sich als roter Faden durchs gesamte Mes-

sekonzept. So sind auch die Veranstal-tungsforen betroffen: Künftig gibt es für jedes Cluster eine eigene Speakers Cor-ner. In den Fokus gestellt werden diesmal die Themen Industrieelektronik, Auto-motive und PCB & EMS.

Industrie 4.0 erlebenProduktionsinnovationen aus den fünf neuen Clustern erlebbar machen – un-ter dieses Motto stellt die productronica ihre Sonderschau „Electronics.Production.Augmented.“. Die Messe für Elektronikfer-tigung zeigt damit auch das Trendthema Industrie 4.0 unter einem neuen Aspekt: Besucher sollen die bisher verborgenen Abläufe, die Maschinen und Werkstücke in der Produktion aushandeln und die die

Menschen miteinbinden, live und visu-ell erleben können – mit Hilfe von Aug-mented und Virtual Reality an fünf ausge-wählten Elektronikfertigungsmaschinen. Weitere Sonderschauen sind der Handlöt-wettbewerb „IPC Handsoldering Competi-tion“ und die Eventbühne Reinraum.

Zudem verleiht die Messe den ersten unabhängigen Preis der Elektronikfer-tigungsbranche, den „Productronica In-novation Award“. Eine unabhängige Jury aus Branchenexperten prämiert die in-novativsten Produktneuheiten und Fer-tigungsverfahren. Erstmals findet paral-lel zur productronica die IT2Industry, die Fachmesse und Open Conference für in-telligente, digitale, vernetzte Arbeitswel-ten, statt. jbi

Productronica: 40 Jahre jung

Vom 10. bis 13. November 2015 findet in München die Productronica,

Leitmesse für Entwicklung und Fertigung von Elektronik, statt. Zum

40-Jährigen verpasst der Veranstalter der Messe eine Verjüngungskur.

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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 )

wendeten Materialien und Produkte in allen Prozessstufen ist gewährleistet. Der verbesserte Produktions- und Manage-mentprozess vermeidet Verschwendung und Fehler.

„Periscope erfüllt durch die Einführung von SAP und Linerecorder – als Lieferant elektronischer Produkte für die Automo-bilindustrie – alle Anforderungen und Standards höchster Produktqualität“, re-sümiert Heinrich Mackenberg, Senior Key Account Manager bei Periscope. jbi

Michaela Rögner ist Marketingleiterin bei ifm datalink in Fürth.

O B D I S K R E T E Industrie, Automobil-branche, Kommunikation & Netzwerke, Medizin, Unterhaltungselektronik, Frei-zeit-, Sport- oder Haushaltsgeräte – mit fast 50 Jahren Erfahrung in der Elektronik-fertigung ist Periscope Produktionspart-ner seiner Kunden in den unterschied-lichsten Branchen. Das Unternehmen deckt die komplette Auftragsfertigung von der Material- und Werkzeugbeschaf-fung über Fertigung und weltweiter Lie-ferung von elektronischen Baugruppen, Geräten und Systemen bis hin zum After Sales Service ab. Die Firma unterstützt bei Produktentwicklung, Produkt- und Prozessoptimierung, Design for Manu-facturing/Cost/Test, Prototypenbau und Testkonzepten.

Bis dato nutzte Periscope ein ERP-Sys-tem in Kombination mit einer proprietä-ren MES-Lösung. Diese Systemlandschaft wich nun einer SAP-Installation, die mit dem Linerecorder-System von ifm Hand in Hand geht.

Von der Fertigung bis zum VersandAufgabe ist die komplette Abwicklung und Dokumentation der Produktion vom Wareneingang bis zum Versand. Hierfür müssen Fertigungsaufträge in die vor-handenen unterlagerten Systeme über-tragen werden. Ebenso müssen die Rück-meldungen zu den Aufträgen erfolgen.

Die Fertigungsaufträge für die Pro-duktion werden dazu in SAP angelegt. Diese Aufträge übernimmt das Linere-corder-System und überträgt es in die Fertigungslinien. Zusätzlich zur automa-tischen Datenübergabe an SMD-Linien und -Tester wurden insgesamt 150 Hand-

arbeitsplätze auf die Bedienoberfläche des Linerecorders umgestellt.

Die Eingabemasken der Handarbeits-plätze organisieren dabei unterschiedli-che Arbeitsprozesse: Das System visuali-siert Montagevorgänge und Schritte, die der Monteur entsprechend bestätigt. Im Hintergrund dokumentiert das System die abgearbeiteten Schritte. Auch Sicht-prüfungsergebnisse und Arbeitsvorgän-ge der Reparaturplätze werden in den Eingabefenstern erfasst, Testergebnis-se, auch von Automotive-Produkten, an Handarbeitsplätzen eingetragen.

Die Anforderungen der Endkunden an die Traceability sind oft hoch und so steu-ert und überwacht das Linerecorder-Sys-tem alle montierten Komponenten und Produktionsschritte sowie deren Reihen-folge.

Linerecorder kontrolliert und verein-zelt auch die am Wareneingang in SAP erfassten Materialdaten und weist jeder Bauteilrolle eigene, eindeutige Labels zu. Nach Fertigstellung der Produkte erfasst das System auch die Verpackung und do-kumentiert den Versand der Produkte.

Der Linerecorder übernimmt die Doku-mentation und Datenweitergabe an das SAP-System und weitere Systeme.

Einführung Schritt für SchrittSchritt für Schritt erfolgte die Systemein-führung – ohne Produktionsausfälle. Alle erforderlichen Daten stehen im SAP-Sys-tem sowie detaillierte Informationen im Linerecorder zur Verfügung und sorgen für einen störungsfreien, termingerech-ten Fertigungsprozess. Die geforderte Rückverfolgbarkeit (Traceability) der ver-

Lean und lückenlos dokumentiertDer Elektronikhersteller Periscope setzt bei Traceability und Qualität auf eine Kombination aus SAP

und dem Linerecorder-System von ifm datalink.

V O N M I C H A E L A R Ö G N E R

Unter Lean-Gesichtspunkten organisiertes Arbeits-system für Montage, Test und Verpackung von elektronischen Geräten.

Bestückungslinie für SMT-Bauteile. Bilder: Periscope

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B O S C H M A H L E Turbo Systems (BMTS) entwickelt und produziert Abgasturbola-der für die Automobilindustrie. Qualität hat in der gesamten Wertschöpfungsket-te oberste Priorität. Als Manufacturing-Execution-System hat das Unternehmen die „Itac.MES.Suite“ gewählt. Diese be-gleitet den gesamten Produktionspro-zess bis hin zur durchgängigen Verzah-nung in die Materiallogistik und die so genannte Business-Ebene des Unter-

nehmens. Die Besonderheit bei der Mah-le-Installation ist, dass die zentrale, in Stuttgart gehostete Lösung im Sinne der Industrie 4.0 nach dem Multi-Te nancy-Prinzip arbeitet. Die zentrale MES-Instanz läuft auf einer Private-Cloud-Infrastruk-tur von Bosch Mahle Turbo Systems und ermöglicht einen effizienten werksüber-greifenden Einsatz.

Um künftige Abgasnormen einzuhal-ten, müssen Automobilhersteller alle technischen^ Ansätze ausschöpfen. Eine Schlüsselfunktion nimmt das Kon-zept des Downsizings der Motoren ein, bei dem oft durch Turboaufladung eine Leistungssteigerung bei reduzierten Verbrauchswerten erzielt wird. Turbo-lader steigern die Leistung, indem sie dem Abgasstrom Energie entziehen. Mit dieser Energie befördern sie Frischluft mit Hochdruck in die Brennräume des Motors. Durch die „Zwangsbeatmung“ erzielen die kleineren Downsize-Moto-ren Leistungswerte von hubraumstärke-ren Motoren.

So ein Abgasturbolader ist dabei enormen Belastungen ausgesetzt und muss Temperaturen von bis zu 1.050 Grad Celsius bewältigen, während er Drehzahlen von bis zu 300.000 Umdre-hungen pro Minute erreicht. Laufruhe und Dichtigkeit sind dabei für die Auf-traggeber ebenso wichtige Kriterien wie eine hohe Lebensdauer und gerings-te Ausfallraten, die am besten gegen null gehen. Denn hier führt ein Ausfall schnell zu teuren und imageschädigen-den Rückrufaktion.

Gesetztes Ziel bei Bosch Mahle Turbo Systems ist daher werksübergreifend die Sicherstellung der größtmöglichen Qua-lität, die insbesondere mithilfe einer de-dizierten Prozesskontrolle gewährleistet wird. Ein wichtiger Baustein zur Umset-zung dieser Anforderungen ist eine zent-rale MES-Installation.

Ausfallquote in Zero PPMBosch Mahle Turbo Systems strebt eine Zero-Parts-Per-Million-Fertigung an und muss in der Lage sein, sich auf die zu-nehmend individuellen Anforderungen der Kunden einstellen zu können. Hierzu zählt unter anderem auch, eine hohe Va-riantenvielfalt in den Produktionsabläu-fen zu bewältigen.

Diese Maßgabe lässt sich nur mit ei-ner umfassenden Qualitätssicherung und Technologien zum Prozessmanagement sowie zur Prozessoptimierung realisieren. Es gilt, alle Prozesse hinsichtlich der Vorga-ben zu planen und konform umzusetzen – selbst kleine Abweichungen müssen so-fort erkannt und interpretiert werden.

Daher muss die Traceability (Rückver-folgbarkeit) für Materialchargen und Baugruppen bis hin zum Endprodukt durch die Erfassung von Messwerten, Prozess- und Fehlerdaten über mehrere Produktionsstandorte hinweg gewähr-leistet sein. Die bidirektionale SAP- und SPS-Kopplung mit integrierter Prozess-verriegelung ist dabei Voraussetzung.

„Die lückenlose Rückverfolgung aller Bauteile ist eine komplexe Aufgabenstel-lung, da ein Turbolader aus bis zu 50 Ein-zelteilen besteht. Wir benötigen daher eine Lösung, die es uns bereits während des Fertigungsprozesses ermöglicht, Schwachstellen frühzeitig zu erkennen, um Fehler von vornherein zu vermeiden“, erklärt Peter Weratschnig, Head of Fi-nancials ERP and IT bei Bosch Mahle Tur-bo Systems in St. Michael (Österreich).

Weltweite VernetzungInsgesamt greifen 400 Anwender an den drei europäischen und dem chinesischen Standort auf das MES aus den Bereichen Produktion, Fertigungsplanung, Logis-tik und Entwicklung auf das MES zu. Die europäischen Werke arbeiten über eine BMTS-interne Private-Cloud-Infrastruk-

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 )

Zentraler MES-Turbo für MahleDie Qualität eines Turboladers darf nicht schwanken, egal aus welchem Mahle-Werk die Komponente kommt –

wichtiger Bestandteil der Qualitätssicherung ist eine zentrale in einer Private Cloud laufende MES-Installation.

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

Bei der Fertigung von Turboladern für die Automobil-industrie kommt es insbesondere auf eines an: Quali-tät, denn kleinste Fehler können teuer werden.Bild: Bosch Mahle Turbo Systems

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 )

tur in einer zentralen Installation, wäh-rend der chinesische Standort eine ei-gene Ins tallation besitzt und über den „SCT-Service“ (Supply Chain Traceability) von Itac im Zusammenspiel mit Soffico Orchestra (siehe Kasten) mit der zentra-len MES-Instanz in Stuttgart kommuni-ziert. Diese „Multi-Tenancy-Architektur“ gewährleistet den Zugriff auf die einheit-liche Softwareplattform, die die verschie-denen Clients bedient.

„Aufgrund unserer Entscheidung für eine zentrale MES-Instanz im skalierba-ren Clusterbetrieb, die für mehrere Werke fungiert, waren robuste Datenverbindun-gen unabdingbar. Die Lösung war von Beginn an hochverfügbar, denn im Zuge der Implementierung und des Hochlau-fes wurde die gesamte Netzwerkstrecke hochperformant und redundant ausge-legt“, erklärt Ata Güleryüz, Leiter IT bei Bosch Mahle Turbo Systems in Stuttgart. „Ein weiterer Vorteil, der ebenfalls einen maßgeblichen Erfolgsfaktor darstellt, ist der hohe Grad an funktionaler Standardi-sierung des MES.“

Die technologische BasisSAP ist das führende System für die Stamm- und Bestandsdaten im Hause BMTS. Es bildet sämtliche kaufmänni-schen und logistischen Geschäftspro-zesse ab. Die Kopplung von SAP und der Itac.MES.Suite erfolgt über die zentral vorgehaltene Middleware-Architektur Soffico Orchestra.

Für die Steuerung und Dokumentati-on der Fertigung ist das standardisierte plattformunabhängige MES von Itac zu-ständig. Es stellt zudem die Rückverfolg-barkeit inklusive Prozessverrieglung bei Fehlermeldungen sicher. Die Hauptargu-

mente für dieses MES im Vergleich zu den Systemen der Mitbewerber waren neben der aktiven Traceability auch die bidirek-tionale Anlagenintegration, die SAP-In-tegration sowie der zentralisierte Ansatz und die zukunftsorientierte technologi-sche Ausprägung zur Erfüllung künftiger Anforderungen.

Ein für BMTS essentielles Ziel ist die Möglichkeit der lückenlosen Rückver-folgung (Traceability) sowie die durch-gängige Prozessverriegelung zur Feh-lervermeidung. Traceability erleichtert wesentlich Recherchetätigkeiten bei Auffälligkeiten oder Lieferantenfehlern, und die Verriegelung verhindert Ver-baufehler. Mit dem eingesetztem MES lassen sich Abweichungen im Produk-tionsprozess in Echtzeit erkennen, Ur-sachen analysieren und bewerten. Das unterstützt auch den kontinuierlichen Verbesserungsprozess.

Ausblick: Industrie 4.0 globalMit dem Einsatz des zentralen MES ist das Ziel, durchgängig hochqualitativ und ef-fizient im Sinne der Industrie 4.0 zu pro-duzieren, für BMTS sichergestellt. Das MES ermöglicht die lückenlose Dokumentati-on und Rückverfolgbarkeit sowie Trans-parenz über den Produktionsprozess bis in die interne und externe Supply Chain. Reduktion von Dokumentationsaufwand, Fehlervermeidung, Erfüllung von Com-pliance-Anforderungen der OEMs, Be-herrschung der Variantenvielfalt und ein einheitliches Kennzahlensystem der Pro-duktion sind die wesentlichen Resultate.

Der globale Rollout hat bereits begon-nen, und die Installation in China ist ab-geschlossen. Da das System zukunftsfä-hig und skalierbar ausgelegt ist, soll der bestehende Funktionsumfang komplett ausgerollt werden. Zudem sind Erweite-rungen im Bereich MDE/BDE und dem Alerting bei Störungen geplant. jbi

Ulrike Peter ist freie Autorin für Technik aus Düsseldorf.

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Orchestra von SofficoNeben dem MES von Itac kommt in dieser Anwendung die Middleware Orchestra von Soffico zum Einsatz. Dieser „Manufacturing Service Bus“, wie der Hersteller die Software betitelt, ist ein zentrales Element der Lösung bei Mahle. Orchestra verein-facht die Kommunkation zwischen den IT-Systemen. Die Komplexität der Schnittstellenlandschaft wird beherrschbar gemacht. Ungeplant, nötige Anpassungen etwa für neue Business Modelle wie Industrie 4.0 oder Augmented Reality sind schnell und reibungslos möglich.

Itac SoftwareItac stellt seit Gründung 1998 Inter-net-technologien für die produzie-rende Industrie bereit. Hautprodukt ist die Cloud-basierte Itac.MES.Suite. Basierend auf der Java-EE-Technolo-gieplattform sollen die Lösugen die IT-gestützten Geschäftsprozesse der Anwender durchgehend sichern.

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I M J A H R 2012 führte Argo-Hytos das integrierte Manufacturing-Execution-Sys-tem (MES) Hydra von MPDV ein. Ziel war, die Transparenz in der mechanischen Fer-tigung am Standort Kraichtal-Menzingen zu steigern. Die Erfassung und Analyse von Maschinenstillständen sollte zu neu-en Erkenntnissen und in der Folge zu einer Verbesserung der Effizienz führen.

BDE und MDEZunächst implementierte der Hydraulik-Lieferant die Module Betriebs- und Ma-schinendaten sowie den Leitstand zur Auftragsfeinplanung. Die Verknüpfung dieser drei MES-Module ermöglicht so-wohl die Auswertung der bereits gelau-fenen Aufträge inklusive Rückmeldung der verdichteten Daten an das führende SAP-ERP-System als auch eine Optimie-rung der Maschinenbelegung.

Die Verteilung der Aufträge auf die ein-zelnen Maschinen erfolgt weitestgehend automatisch und vorgabenbasiert aus dem ERP. In der Fertigung melden die Werker die vorgegebenen Aufträge an und signalisieren dem MES dadurch die Zugehörigkeit der anschließend erfass-ten Daten. CNC-Bearbeitungszentren wie auch Faltmaschinen und Montageeinhei-ten liefern automatisch und regelmäßig Status, Zeiten und Mengen – das sorgt für die nötige Transparenz. Große Monitore in der Fertigung visualisieren die erfass-ten Informationen auch für die Mitarbei-ter. Während der Implementierungsphase

sowie in den ersten Monaten der Nutzung des MES erkannten die Verantwortlichen bei Argo-Hytos immer wieder nützliche Funktionen, die zur weiteren Vereinfa-chung bestehender Abläufe dienen kön-nen. Dafür zwei Beispiele aus der Praxis: Immer, wenn an einer Maschine das Ma-terial ausgeht, setzt der dort tätige Wer-ker den Maschinenstatus auf „Kein Mate-rial“. Dieser Status wird gleichzeitig auch bei einem Mitarbeiter der Intralogistik angezeigt. Auf Basis der Statusmeldun-gen aller Maschinen und der angezeig-ten Informationen über die aktuell lau-fenden Aufträge kann der Intralogistiker schnell auf Unterbrechungen dieser Art reagieren und diese gezielt durch Mate-rialanlieferungen abstellen.

Zweites Beispiel: An vielen der am MES angebundenen Maschinen wird nach der Auftragsanmeldung automatisch eine In-formation zum produzierten Artikel ange-zeigt. Ein Foto dient dabei als Vergleichs-material. Auf diese Weise kann der Werker an der Maschine schnell und intuitiv er-kennen, ob alles in Ordnung ist. Bei Bedarf bekommt er weitere Informationen zum Artikel oder zum Auftrag geliefert.

Schritte zur EffizienzSchon die Auswertungen der ersten Mo-nate zeigten eine zu geringe Maschi-nenauslastung und zudem relativ lange Liege- und Wartezeiten. Durch eine op-timierte Feinplanung erhoffte sich Jörg Stech, Chief Operation Officer bei der Ar-

go-Hytos-Gruppe, das aktuelle Auftrags-aufkommen mit dem gleichen Personal-aufwand, aber in kürzerer Zeit zu schaffen – in zwei statt bisher drei Schichten. Da-bei war es eine große Motivation für die Mitarbeiter, dass alle Arbeitsplätze erhal-ten wurden. Das sicherte gleich beim ers-ten Versuch den Erfolg.

Vom Erfolg beflügelt führte Stech die Nachtschicht wieder ein – mit zusätzli-chen Aufträgen. Da die beiden anderen Schichten mittlerweile eingeschwungen waren und mit dem neuen Auftragsvolu-men zurecht kamen, konnte ein Teil der Mitarbeiter wieder abgezogen werden, um in der Nachtschicht zu arbeiten. Im Endeffekt waren alle mit dem Ergebnis zufrieden: die Mitarbeiter, weil kein Per-sonal abgebaut wurde; die Geschäftslei-tung, da nun mehr produziert werden kann; das Controlling, da dank dem MES aussagekräftige Kennzahlen zur Verfü-gung stehen und Jörg Stech, weil er sei-nem Unternehmen damit in Summe ei-nen großen Dienst erwiesen hatte.

MES hilft KVPUm die Nachhaltigkeit der Verbesserun-gen sicherzustellen, betreibt der Hydrau-liklieferant eine zentrale KVP-Ecke (KVP – kontinuierlicher Verbesserungsprozess). Dort informieren sich Mitarbeiter über die aktuelle Produktivität und beteiligen sich aktiv am KVP. Ein großer Vorteil ist dabei, dass die Daten für die dort ausge-hängten Auswertungen und Diagramme

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 )

Effizienter produzieren – Mitarbeiter mitnehmenDas Streben nach Effizienz und Produktivität scheitert bei vielen Unter-

nehmen an einer geringen Veränderungsbereitschaft der Mitarbeiter –

dieser Beitrag beschreibt, wie es der Lieferant hydraulischer Komponenten

und Systeme, Argo-Hytos, geschafft hat, sich bei der Einführung eines

integrierten MES die volle Unterstützung seiner Mitarbeiter zu sichern.

V O N M A R K U S D I E S N E RTransparenz: Großbildschirme zeigen den aktuellen Auftragsfortschritt. Bild: MPDV

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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 )

größtenteils mit dem MES Hydra erfasst werden und somit kein zusätzlicher Auf-wand entsteht.

Das Wissen über Kennzahlen wie Nutz-grade, Erfüllung von Vorgabezeiten oder Ausbringung der vergangenen Schich-ten, Tage und Wochen, gibt allen Mitar-beitern ein Gefühl für die eigene Leis-tungsfähigkeit und motiviert zudem, diese auszubauen. Auswertungen zu ein-zelnen Maschinen werden auch direkt neben den dort angebrachten MES-Ter-minals ausgehängt. „Mitarbeiter wollen wissen, wie es läuft“, erklärt Stech, „und mit den Daten aus Hydra können wir die geforderte Transparenz ganz einfach her-stellen – ohne großen Aufwand.“

MES dient MitarbeiternIn der nächsten Stufe erweitert das Un-ternehmen den Funktionsumfang des MES um die Module Personalzeit, Zeit-wirtschaft, Leistungs- und Prämienlohn sowie Zutrittskontrolle. Damit löst Argo-Hytos ein bereits vorhandenes Perso-nalzeiterfassungssystem ab und konso-lidiert die fertigungsnahe IT-Landschaft. Ohne händische Aufschreibungen ste-hen im MES nun Auftragszeiten, Ma-schinenstatusmeldungen, Produktions-mengen und Anwesenheitszeiten der Mitarbeiter zur Verfügung.

Daraus berechnet das MES dann für die jeweiligen Prämiengruppen die Werte für die leistungsorientierte Entlohnung. Da-bei unterstützen einfache Funktionen des formelbasierten Leistungslohns eine exakte Abbildung der Betriebsvereinba-rung. Hydra stellt also sicher, dass jeder Mitarbeiter gemäß seiner Leistungen be-ziehungsweise der Leistung seiner Prämi-engruppe entlohnt wird. Dies wiederum führt zu mehr Motivation und letztendlich zu einem guten Betriebsklima. Zudem sind papierlose Workflows angedacht –

etwa für die Urlaubsbeantragung und -genehmigung. Ziel ist, aufwendige und bürokratische Abläufe zu verschlanken. Die Bedienbarkeit der Funktionen steht dabei immer im Vordergrund. Auch wurde vor einiger Zeit die Zutrittskontrolle in Hy-dra integriert, so dass seither alle Zutritte und Zutrittsversuche im gleichen System protokolliert und ausgewertet werden.

AusblickBis dato läuft Hydra im genannten Um-fang in Kraichtal-Menzingen und auch am tschechischen Standort Vrchlabi. Insgesamt erfasst das MES die Daten von rund 45 Maschinen und stellt sie auf 15 Maschinenterminals sowie rund 20 Office Clients zielgruppen-gerecht dar. Noch in diesem Jahr soll die gleiche Installation in die Werke in Indien, den USA, China und Polen ausgerollt wer-den. Dabei profitiert Argo-Hytos von den Erfahrungen, die beim erstmaligen „Jonglie-ren der Schichten“ ge-macht wurden. Stech sieht den Rollouts gelassen entgegen: „Durch die transpa-rente Bereitstellung von Maschinen- und Auftragsdaten konn-ten wir unsere Per-formance nachhaltig steigern. Außerdem liefert uns das MES die Möglichkeit, gruppen-weit standardisierte,

operative Kennzahlen zu definieren, die weltweit auf den gleichen Grundsätzen basieren und in all unseren Niederlassun-gen „Lean“ angewendet und ausgerollt werden können.“ jbi

Dipl.-Ing. (BA) Markus Diesner ist Product Marketing Manager Sales bei MPDV.

Neben dem MES-Terminal sind Kennzahlen vergangener Schichten ausgehängt. Eine Mit-arbeiterin meldet einen Auftrag an. Bild: MPDV

Jörg Stech erklärt die Auswertungen der Pro-duktivität in der KVP-Ecke. Bild: MPDV

Die Argo-Hytos-Gruppe ist wichtiger Teil in der Sup-ply Chain im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen und des allgemeinen Maschinenbaus. Bild: Argo-Hytos

Hydra bei Argo-Hytos live erlebenAm 22. Oktober in Kraichtal-Menzingen. Info: http://mpdv.info/hydralive20151022.

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I N D U S T R I E 4.0 wird oft als die vier-te Stufe der Industrialisierung bezeichnet. Kern ist dabei die intelligente Vernetzung zwischen Menschen, Objekten und Syste-men, die es ermöglicht, echtzeitnahe In-formationen bereitzustellen, dynamisch zu reagieren und übergreifende Opti-mierungen durchzuführen. Andererseits haben sich seit einigen Jahren Manufac-turing-Execution-Systeme (MES) in den Unternehmen etabliert: deren Kernidee ist die Bereitstellung einer reaktionsschnel-len, integrierten Informationsverarbeitung im Produktionsbereich und Nutzung der sich hieraus ergebenden Möglichkeiten.

Es stellt sich nun die Frage, welchen Funktionsumfang MES heute erreicht ha-ben und welchen Beitrag sie im Kontext von Industrie 4.0 leisten.

Funktionen des MESDer Begriff der Manufacturing Execution Systems (MES) entstand Mitte der 90er Jahre in den USA. Die Entwicklung der Funktionen von MES-Lösungen ist ge-

kennzeichnet durch die Einbindung von immer neuen Funktionen in die angebo-tenen Softwarelösungen.

Einige der heutigen MES-Lösungen haben ihre Wurzeln in Werkzeugen, die schon in den 1980er Jahren beispiels-weise zur Werkstattsteuerung (Ferti-gungsleitstände) oder zur Betriebsda-tenerfassung (BDE) eingesetzt und über Jahrzehnte hinweg stetig weiterentwi-ckelt wurden. MES-Funktionen lassen sich in die drei Kategorien Datenma-nagementfunktionen, Entscheidungs-funktionen und Dokumentations- und Auswertefunktionen unterteilen [1].

Mit der durch die Strategie „Industrie 4.0“ anvisierten intelligenten Fabrik ist es möglich, Komplexität zu beherrschen, schnell auf Störungen zu reagieren und die Effizienz in der Produktion zu stei-gern [2]. Fester Bestandteil von Industrie 4.0 sind sogenannte cyber-physische Sys-teme (CPS). CPS bestehen aus eingebet-teten Systemen (etwa als Teil von Gerä-ten, Produkten, Produktionsanlagen und

Werkzeugen), die geeignet mit ihrem Umfeld vernetzt sind.Dadurch lassen sich un-mittelbar physikalische Daten mit Sensoren erfassen, welt-weit verfügbare Daten und Dienste verwenden, die Da-ten und Informationen belie-big auswerten und speichern, eine effiziente Informations-bereitstellung realisieren oder sogar auf die physikali-sche Welt mit entsprechen-den Aktoren einwirken.

Das Thema „Industrie 4.0“ ist dabei sehr vielfältig und umfassend (Bild 1). Elemen-te von Industrie 4.0 beziehen sich auf Objekte vom Shop-Floor bis ins gesamte Wert-schöpfungsnetz und haben einen unterschiedlichen zeit-

lichen Horizont (von Echtzeit bis zu lang-fristigen Betrachtungen).

Entscheidend ist die intelligente, auf-wandsarme Vernetzung zwischen den Elementen. Folgende sind für das Zu-sammenspiel mit einem MES besonders relevant: Planung und Steuerung: wie erfolgen die Planungs- und Steuerungs-prozesse sowie die Interaktion mit (intel-ligenten) cyber-physischen Systemen? Sensorik & Aktorik: welche Systeme (Sensoren und Aktoren) werden zur Er-fassung von Daten und zum kognitiven Eingriff benötigt? Auswertungen und Analysen: mit welchen Auswertungen (strategisch, taktisch bis hin zur Echt-zeit) und Methoden lassen sich aus den verfügbaren Daten Wissen generieren und geeignete Maßnahmen ableiten? Workflows: welche Automatismen und Regelwerke greifen beim Auftreten von Störungen, um diese möglichst effizient abzustellen? IT-Werkzeuge: wie kann durch IT auf einfache Art und Weise eine vertikale und horizontale Integration er-möglicht werden? Mitarbeiter: wie wer-den Mitarbeiter durch Industrie 4.0 un-terstützt und assistiert?Erste Abschätzungen der Nutzenpoten-tiale von Industrie 4.0 gehen von der Re-duktion an Beständen von 30 bis 40 Pro-zent, einer Reduktion der Fertigungs- und Logistikkosten um jeweils 10 bis 20 Pro-zent und einer Senkung der Komplexitäts-kosten um sogar 60 bis 70 Prozent aus. [3].

Entscheidend ist, dass Mitarbeiter durch Industrie 4.0 auf allen Ebenen ge-eignet unterstützt werden.

Der Beitrag des MESDurch die Möglichkeit, in einem MES um-fangreiche und vielfältige Daten sowie Informationen zu erfassen, bildet das MES eine Datendrehscheibe, die eine ho-rizontale Integration ermöglicht. Infor-mationen zu Aufträgen und Ressourcen werden über Betriebs- und Maschinen-

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 )

MES – wieviel „Industrie 4.0“ steckt drin?MES gilt als einer der Enabler der Industrie 4.0. Doch welche Systeme erfüllen wirklich die Kriterien – eine

Untersuchung des Fraunhofer IPA gibt Aufschluss.

V O N T H O M A S W O C H I N G E R U N D A N D R E A S K L U T H

© Fraunhofer IPA

Organisa(on  

Planung  &  Steuerung   Workflows  

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Bild 1: Elemente von Industrie 4.0. Bilder: Fraunhofer IPA

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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 )

datenerfassung im MES erfasst, verarbeitet und gespeichert – im Normal-/Regelbetrieb, aber auch im Falle von auftretenden Störungen.

Auf diese Weise lassen sich Informationen von Mitarbeitern, Maschinen, Werkzeugen, Behältern, Transportmitteln, Prüfanla-gen oder weiteren relevanten Systemen und Sensoren einbinden.

Bis in die Supply Chain: Neben einer horizontalen Integration ermöglicht das MES auch die Integration in vertikaler Richtung – von der Maschinenebene bis ins ERP-System oder sogar in die Supply Chain. Informationen auf dem Shop-Floor werden er-fasst, aufbereitet und in geeigneter Form den übergelagerten Ebenen bereitgestellt. So entsteht Transparenz über aktuelle und anstehende Aufträge sowie Ressourcenzustände. Die Mög-lichkeiten gehen bereits heute dahin, dass MES-Informationen werks- oder unternehmensübergreifend ausgetauscht werden.

Kennzahlen helfen Mitarbeitern: MES ermöglichen das Moni-toring und die Optimierung der Produktion mit Hilfe von Kenn-zahlen in beliebigen Zeithorizonten (Echtzeit, kurz-, mittel- und langfristig) und auf allen Hierarchieebenen. So entsteht Trans-parenz über Aufträge und Ressourcen. Zunehmend ist auch die Integration von geeigneten Kostenkennzahlen und deren rich-tige Zuordnung Bestandteil von MES-Funktionen.

Unterstützung durch mobile Geräte: Unter dem Stichwort „mobile MES“ ist die Erfassung und die Bereitstellung von Pro-duktionsdaten mit Hilfe von mobilen Endgeräten (beispiels-weise Smartphones und Tablets) zu verstehen. Mobile Geräte ermöglichen eine einfache Erfassung von Informationen von verschiedensten Quellen (Maschinen, Qualitätsinformationen und so weiter). Auch an dieser Stelle steigt der Funktionsum-fang von MES-Lösungen kontinuierlich.

Vom Steuerungs- zum Regelungssystem: Durch die entstehen-de Transparenz werden Mitarbeiter befähigt, besser und schnel-ler Entscheidungen zu treffen. Durch Industrie 4.0 wird das MES zum Assistenzsystem für den Mitarbeiter. Im System hinterleg-te Regeln ermöglichen es, gezielt Informationen an die richtigen Personen und Verantwortlichen automatisch zu übermitteln. So können Entscheidungsprozesse stark beschleunigt werden. Durch Industrie 4.0 erfolgt damit der Übergang von einem Steu-erungs- hin zu einem Regelungssystem. Beispielsweise können für Produktionsparameter wie Rüstzeiten automatisch verbes-serte Planwerte vorgeschlagen werden, falls diese nicht mehr die notwendige Genauigkeit aufweisen.

Marktspiegel gibt KlarheitIm April hat der Fraunhofer IPA die Trovarit AG die 5. Auflage des MES-Marktspiegels veröffentlicht, der den Funktionsum-fang von über 110 MES-Lösungen im Detail untersucht und de-ren Unterstützung hinsichtlich Industrie 4.0 bewertet [4] (Siehe Bild 2). Während die Unterstützung von Aufgaben zur Personal-zeit- und Prüfdatenerfassung einen Erfüllungsgrad von 55 be-ziehungsweise 60 Prozent aufweisen, besitzen über 70 Prozent der Systeme Funktionen zur Maschinendatenerfassung (MDE) und Betriebsdatenerfassung (BDE). Bei den BDE-Funktionen stehen Funktionen zum Erfassen von Mengen-, Zeit- und Stör-informationen im Fokus. Dies wird von etwa 60 bis 65 Prozent der Anbieter im Standard angeboten. Andere Funktionen hin-sichtlich der Terminalanzeigen werden heute von 55 bis 60 Pro-zent der Anbieter umgesetzt. Weniger umgesetzt wird bisher die Erfassung von Gemeinkostentätigkeiten. jbi

[1] VDI-Richtlinie 5600 Blatt 1: Fertigungsmanagementsysteme – Manufacturing Execu-tion Systems (MES). Beuth Verlag, Berlin 2007.[2] acatech.; Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft-Wis-senschaft: Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0. Abschluss-bericht des Arbeitskreises Industrie 4.0, 2013.[3] Bauernhansl, Thomas (Hrsg.); Hompel, Michael (Hrsg.); Vogel-Heuser, Birgit (Hrsg.): Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik: Anwendung, Technologien und Migration, Springer, Wiesbaden, 2014.[4] Wochinger, Thomas; Kluth, Andreas; Kipp, Rolf; Fraunhofer-Institut für Produktions-technik und Automatisierung IPA: MES - Fertigungssteuerung 2015/2016: Marktspiiegel Business Software, 5., überarb. Aufl. Aachen; Stuttgart, 2015.

Dipl.-Wirt.-Ing. Thomas Wochinger ist Gruppenleiter für das Themen-gebiet Produktionsplanung und -steuerung am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart.

Dipl.-Ing. Andreas Kluth ist Projektleiter am Fraunhofer IPA Stuttgart in der Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement.

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Schichtbuch

Personalzeiterfassung

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Maschinendatenerfassung

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Erfüllt (bzw. Integriert) Partner / OEM

Bild 2: Funktionserfüllungsgrad von MES im Bereich Rückmeldung.

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D E R D E U T S C H S P R AC H I G E Werk-zeugbau steht im Ruf, selbst ausgefal-lenste Kundenanforderungen zuverläs-sig zu erfüllen. Im Zweifel werden dazu die Grenzen des Machbaren immer noch etwas weitergeschoben. In der Regel ha-ben es Werkzeugbauer dabei mit Projekt-laufzeiten zwischen 12 und 24 Wochen zu tun. Um den Überblick zu bewahren, gilt es, sämtliche Unternehmensabläufe in einer durchgängigen Geschäftssoftware zu vernetzen. Nur dann wird es möglich, alle technischen und betriebswirtschaft-lichen Informationen so zu steuern, dass sich die Budget- und Terminvorgaben zu-verlässig einhalten lassen.

Angesichts der permanent steigenden Komplexität ist dies alles andere als trivial – vor allem wenn man bedenkt, dass der Hauptabnehmermarkt der Werkzeug-bauer die Automobilindustrie ist, die mit Blick auf die Termin- und Preisgestaltung besonders hohe Ansprüche stellt.

Projekte mit vielen UnbekanntenAls Industrieausrüster muss sich der Werkzeugbau nahtlos in die Entwick-lungs- und Produktionszyklen seiner Kunden einfügen. Daher stellen die Ter-minvorgaben unverrückbare Endtermine dar. Für den Projekterfolg ist es also es-sentiell, über eine treffsichere Planung zu verfügen, die sich fortwährend mit dem tatsächlichen Auftragsverlauf synchroni-sieren lässt.

Doch womit kann der Werkzeugbauer planen? Im Gegensatz zum Serienfertiger liegen ihm zum Projektstart weder Stück-listen noch Arbeitspläne vor, aus denen er einen belastbaren Terminplan ableiten könnte. Zu Auftragsbeginn ist die Wis-senslage dünn: Abgesehen von den In-formationen zu Termin und Geld geben ihnen ihre Auftraggeber zunächst einmal nur einige grundlegende Qualitätsanfor-

derungen und Maße an die Hand. In der Regel läuft die Produktentwicklung beim Kunden parallel zum Werkzeugbau wei-ter. Genauere Spezifikationen und Zeich-nungsdaten der mit den Werkzeugen zu fertigenden Teile treffen erst nach und nach ein.

Um trotz dieser eingeschränkten Sicht zu aussagekräftigen Prognosen zu kom-men, brauchen Werkzeugbauer eine Grobplanung, die die zu erwartende Auslastungssituation aus den Angebots-daten und den bereits eingelasteten Auf-trägen errechnet. Eine solche Kapazitäts-auswertung erfordert ein durchgängiges ERP-System, das die laufenden Daten al-ler Aufträge – auch der zu erwartenden Aufträge – zusammenführt. Demgegen-über gewähren Excel-gestützte Planun-gen, wie sie vielerorts noch immer an-gestrengt werden, nur den Blick auf den einzelnen Auftrag.

Strategisch planenEin ERP-System, das die Aufgabe der Grobplanung übernehmen kann, bietet beispielsweise das Unternehmen ams.Solution. Diese strategische Planung setzt auf Kapazitätssimulationen auf, mit denen der Vertrieb in der Angebotspha-

se überprüft, ob sich die vom Kunden geforderten Liefertermine halten lassen. Zusätzlich zu den Angeboten geht auch die Kapazitätsbelastung der bereits lau-fenden Projekte in die Simulation ein.

Auf der Grundlage dieser Multipro-jektsicht ermittelt die Grobplanung ein zeitliches „Kapazitätsgebirge“ für jede einzelne Entwicklungs- und Produktions-ressource des Werkzeugbauers. Da sich die strategische Planung und das Auf-tragsmanagement fortwährend synchro-nisieren, lassen sich Engpässe und Über-last-Situationen frühzeitig erkennen. Auf diese Weise kann der Vertrieb bereits vor der Abgabe eines Angebots einschätzen, wie dieses sich auf die vorhandenen Ka-pazitäten auswirken wird.

Aus der Vorkalkulation des Vertriebs leitet die strategische Planung die Basis-daten für den Ressourcenplan ab. Hier-bei werden die bereits budgetierten Stunden als grob geplante Stunden den erforderlichen Ressourcen zugeordnet. Ausgehend von den Endterminen gehen zahlreiche weitere Eckdaten und Meilen-steine in die Planung ein.

Damit lassen sich für den gesamten Auftrag die Termine bestimmen, zu de-nen eine Baugruppe konstruiert oder

E R P I M W E R K Z E U G B A U

Das Unplanbare planenHier gehen die Uhren anders als beim Serienfertiger: Rein auftragsbezogen muss der Werkzeugbauer

komplexe Projekte organisieren, in deren Verlauf sich viele Änderungen ergeben. Er braucht ein System,

das die Kundenaufträge flexibel abbildet.

V O N P A U L - G E R H A R D S C H M I D T

Ausgehend vom Endtermin

schlüsselt der Terminplan alle

Meilensteine des Projekts

auf.

Die strategische Planung ermit-telt ein zeitliches Kapazitätsgebir-ge für die Ent-wicklungs- und Produktions-ressourcen des Werkzeugbauers.

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E R P I M W E R K Z E U G B A U

ein Beschaffungsvorgang abgeschlossen sein muss, damit Fertigung, Versand und Montage termingetreu ablaufen können.

Mitlaufende KalkulationEine weitere zentrale betriebswirt-schaftliche Herausforderung ist das Auf-trags- und Projekt-Controlling. Zu jedem Zeitpunkt ihrer lang laufenden Kunden-aufträge müssen sich Werkzeugbauer darüber Klarheit verschaffen, inwiefern der Projektfortschritt noch ihrer Kalku-lation entspricht. Angesichts der gerin-gen Margen, die der Markt noch bietet, ist es extrem wichtig, selbst geringfügige Budgetabweichungen so frühzeitig wie möglich aufzudecken.

Daher greift es zu kurz, wenn sich das Projekt-Controlling nur auf die Prüfung beschränkt, wie die Ist-Kosten zu einem Startbudget laufen. Da diese Sicht aus-schließlich rückwärtsgerichtet ist, wer-den mögliche Schieflagen nicht früh ge-nug erkannt. Weit entscheidender ist es deshalb, dass das Controlling die Ist-Kos-ten auch gegen die geplanten, das heißt aus aktueller Sicht bereits „erkennbaren Kosten“ verrechnen kann. Treten dabei Abweichungen zutage, so lassen sich Ge-genmaßnahmen rechtzeitig ergreifen.

Hierzu bietet das ERP von ams eine Kostenträgerrechnung, die fortlaufend mit den aktuellsten Auftragsdaten aktu-alisiert wird. Auf diese Weise erhalten die Anwender eine mitlaufende Kalkulation, die ihnen ebenso frühzeitig wie präzise aufzeigt, ob und inwieweit die Kosten-entwicklung eines Projekts mit der An-gebotskalkulation noch über-einstimmt. Die Kostenträgerrechnung liefert eine Voll- und Teilkostenbetrachtung nach vier Deckungsbeitragsstufen. Neben Budget, Soll- und Ist-Daten lassen sich auch prognostizierte Abweichungen be-rücksichtigen und pflegen.

Die gilt auch für die aus aktueller Sicht schon erkennbaren möglichen Kosten. Somit lassen sich die Ergebnisse zu je-dem Projektzeitpunkt hochrechnen.

Da sich die Daten nach Deckungs-beiträgen sortieren lassen, können die Verantwortlichen im Fall des Falls präzi-se ausmachen, welche Projektteile wie stark aus dem Ruder zu laufen drohen. Hierzu bietet das ERP die Möglichkeit, von einem Projekt auf die zugehörigen Haupt- und Unterbaugruppen sowie bis zu den Einzelteilen und Arbeitsschritten zu gelangen.

Das Projekt-Controlling nutzt Daten der Zeitwirtschaft und der darin integrierten Betriebsdatenerfassung. Da die Meldun-gen online erfolgen, fließen sämtliche Personal- und Maschinenzeiten sowie Betriebsdaten umgehend in die Kapazi-tätsentlastung ein. Somit kann der Werk-zeugbauer den Arbeitsfortschritt in Echt-zeit ermitteln.

Integrierte ZeitwirtschaftZusätzlich zu den Bedienzeiten interes-sieren sich Werkzeugbauer aber auch für die präzise Erfassung der mannlo-sen Maschinenlaufzeiten. Diese Anfor-derung ergibt sich aus einer prozessua-len Besonderheit des Werkzeugbaus: Ist ein Bauteil oder Werkstück auf einer Ma-schine eingerichtet, so arbeitet die Ma-schine selbstständig ein CNC-Programm beispielsweise zum Fräsen und Erodie-ren ab, ohne dass Mitarbeiter den Ablauf überwachen müssen. Bei entsprechend großen Formen dauert der Fertigungs-prozess oft mehrere Stunden.

Um diese so genannten Geisterschich-ten präzise zu erfassen, gilt es, die Wer-ker- von den Maschinen-bezogenen Auftragszeiten zu trennen. Erst dann las-sen sich die jeweils an-fallenden Kosten den ihnen entsprechen-den Kostenstellen ex-akt zuordnen.

Für diese Aufgabe erlaubt die Zeitwirt-schaft des ERP-Systems das Umschalten von der Arbeits- auf die Maschinenzeiterfas-sung. Rüstet ein Wer-ker eine Maschine sei-nes Maschinenparks, so meldet er sich mit Auftragsbezug an. So-bald diese dann ihren Teil des Fertigungspro-zesses automatisiert durchführt, endet die „werkerbezogene Auf-tragszeit“. Die Zeitwirt-schaftslösung wechselt erst dann wieder zur Arbeitszeiterfassung, wenn sich der Werker mit neuem Auftragsbe-zug anmeldet, um die Maschine umzurüsten.

Sämtliche Zahlen lassen sich auf Ge-schäftsbereichsebene verdichten. Auf diesem Weg erhält das Management Kennzahlen für das gesamte Unterneh-men. Zum einen gewährt das ERP einen raschen Überblick über die aktuelle Leis-tung des gesamten Unternehmens und liefert zum Beispiel Kennzahlen zu Be-triebsleistung, Umsatz, Auftragseingang oder Angebotsentwicklung, zum ande-ren liefert es auch projektübergreifende Kennzahlen zu allen bereits abgeschlos-senen Aufträgen. Mit dieser zusätzlichen Sicht lässt sich der betriebswirtschaftli-che Erfolg ganzer Abteilungen oder auch Geschäftsfelder bewerten. Nicht zuletzt macht es die projektübergreifende Sicht den Unternehmen möglich, ihre Kalku-lationen zu optimieren. Da sie präzise sehen, in welchen Teilprojekten sie wel-che Deckungsbeiträge erzielen, können sie ihren Kunden über strategische Prei-se attraktivere Angebote machen als der Wettbewerb, ohne die Existenz des Un-ternehmens zu gefährden. jbi

Paul-Gerhard Schmidt ist Unternehmensbera-ter bei ams.Solution.

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S E I T Ü B E R 25 Jahren bietet das Unter-nehmen abas ein System zum Enterprise Resource Planning (ERP). Ziel ist, Produk-tionsbetriebe entlang der kompletten Wertschöpfungskette mit einer anpas-sungsfähigen Unternehmenssoftware in ihren Kernprozessen zu unterstützen, die betrieblichen Ressourcen effektiv zu nut-zen und Freiräume für Innovation und Geschäftsentwicklung zu schaffen. Da-bei wandeln sich die Anforderungen an die Dynamik und Flexibilität der ERP-Um-gebungen auch und gerade unter dem Blickwinkel der Industrie 4.0.

Das ERP-System bietet nicht nur Bau-steine für die komplette kaufmännische Abwicklung, für Controlling und Finan-zen, sondern darüber hinaus ein Ferti-gungspaket mit umfangreicher, modula-rer APS-Funktionalität (APS – Advanced Planning and Scheduling) von der Visua-lisierung bis hin zu regelbasierter Simu-lation der Material- und Produktionssi-tuation in Echtzeit. Zur Anbindung der sogenannten Betriebsleitebene können alle gängigen Manufacturing-Execution-Systeme über eine neue Middelware in-tegriert werden.

ERP-gelenkte ProduktionEin niedersächsischer Automobilzulie-ferer plant und steuert bereits seit über 20 Jahren die Veredelung von Werkstück-Oberflächen über Schnittstellen zu den Galvanikanlagen und zu den Analyseau-tomaten. Die Steuerung und Erfassung der Maschinen-Rückmeldedaten an den Produktionsautomaten erfolgt vollauto-

matisch durch das ERP von abas. Auch die Qualitätssicherung wird über das ERP-System abgebildet. Allerdings dient die Software dem Unternehmen nicht nur als zentrales Werkzeug, um alle Pro-duktionsabläufe zu steuern, denn alle Kernfunktionen der Unternehmenssoft-ware sind im Einsatz: vom Einkauf über Lagerwesen, Disposition, Waren- und Materialwirtschaft bis zum Verkauf mit Auftrags- und Rechnungswesen.

Der norddeutsche Galvanikbetrieb deckt das ganze Portfolio der Oberflä-chentechnik ab wie galvanische Beschich-tungen mit Zink, Zink-Nickel, Zink-Eisen, Hartchrom, Nickel, Zinn, Zinn-Silber, Phos-phatierung, Silber, Kupfer oder auch che-misches Vernickeln, Polieren, Schleifen, Beizen und Ölen. Heute beschäftigt das Unternehmen 135 Mitarbeiter im Drei-schichtbetrieb; zu den Kunden zählen Un-ternehmen der Automobil-, Elektro- und Elektronikindustrie sowie des Maschinen- und Nutzfahrzeugbaus.

Optimierung in der FertigungBis Anfang der neunziger Jahre setzte der Veredler eine betriebswirtschaftliche Soft-ware von Siemens ein. Die Lösung war in-dividuell programmiert. Gestiegene An-forderungen an das Programm und damit notwendige Anpassungen hätten den Einsatz jedoch unverhältnismäßig verteu-ert. Man beschloss, ein neues ERP-System zu suchen, das in puncto Preis/Leistung zu dem Mittelständler passte und entschied sich 1994 für die ERP-Software von abas, die standardmäßig schon relativ viele der verlangten Anforderungen abdeck-te. Dass diese Entscheidung richtig war, zeigte sich in den Folgejahren, in denen die Flexibilität des Systems und das Know-how eines zuverlässigen Beratungspart-ners immer wieder gefragt waren. Alle in-

dividuellen Anpassungen bei Einführung des ERP-Systems übernahm der Berliner Vertriebspartner abas System.

Der Galvanikbetrieb ist in den letz-ten zwanzig Jahren kontinuierlich ge-wachsen und die Prozesse, insbesonde-re die Produktionssteuerung sowie die Qualitätskontrolle, wurden stets weiter-entwickelt und optimiert, um wettbe-werbsfähig zu bleiben. Die hohen Pro-duktionskosten am Standort zwangen immer wieder zur Optimierung der Be-triebsabläufe.

Das ERP übernimmt die Organisati-on der Produktion im Galvanotechnik-Betrieb. Dazu zählen die Bereitstellung von Fertigungsvorschlägen sowie Be-triebsaufträgen, die Kapazitätsplanung, Rückmeldungen, editierbare Auftrags-fertigungslisten oder manuelle Ferti-gungsbuchungen im System. Am Anfang eines Auftrags steht immer die Anliefe-rung von Teilen, die für einen Kunden bearbeitet werden sollen. Dies können lediglich eine Handvoll oder auch eine ganze LKW-Ladung sein. Im Warenein-gang wird die Lieferung auf Menge und Zustand überprüft und alle notwendi-gen Daten werden in der ERP-Software erfasst, dabei erhält jeder Behälter einen Begleitschein mit allen für die Produkti-on relevanten Informationen. Nicht nur diese Wareneingangsprüfung, sondern auch alle weiteren Bearbeitungsschritte sind in der Software rückmeldepflichtig. Dieser Automatismus stellt sicher, dass alle Prüfungen und Arbeiten vollständig sowie in der richtigen Reihenfolge erle-digt werden und dient unter anderem als Nachweis für den Kunden.

Zu jeder Charge erfasst das System Da-ten, mit denen die Arbeitspläne und Be-triebsaufträge angereichert werden. In jedem laufenden Auftrag sind also alle

E R P - I N T E G R AT I O N

APS und MES integriertDer Wunsch nach Individualität steigt weltweit und damit die Vielfalt der

kundenindividuellen Gestaltung von Produkten. Dies wirkt massiv auf die

Fertigungs- und Logistikprozesse der produzierenden Unternehmen –

sie fordern, dass das ERP da mitgeht.

V O N D A N I E L R A U

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Gerade Zulieferer der Automobilindustrie benötigen Flexibilität in der Produktionsplanung – auf enge Ver-zuahnung von ERP, MES und APS kommt es an. Bild: casadaphoto@iStock

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nötigen Informationen über abgeschlos-sene Bearbeitungsschritte der Charge enthalten und diese ist an allen Bearbei-tungsstationen verfügbar.

Auf Basis der Arbeitspläne entstehen zudem Wochenpläne für die Produkti-on. Grundlage dafür bilden ebenfalls die Daten aus dem ERP. Alle Aufträge im Un-ternehmen sind mit Warenpapieren un-terwegs, die Barcodes enthalten und an jeder Bearbeitungsstelle per BDE (Be-triebsdatenerfassung) eingelesen wer-den. So ist jederzeit nachvollziehbar, wo sich eine Charge befindet, welche Bear-beitungsschritte bereits ausgeführt wur-den und welche noch anstehen.

Wie wichtig diese Begleitscheine sind, wird auch dadurch deutlich, dass für die einzelnen Bearbeitungsschritte an den Beschichtungsanlagen bis zu 49 Parame-ter anzugeben sind.

Anlagen effizient steuern Die Erfassung der Maschinen-Rückmel-dedaten an den Produktionsautoma-ten erfolgt vollautomatisch durch das ERP. Das System zeigt die aktuellen Be-triebsaufträge an und erstellt gleichzei-tig einen Plan für die Abarbeitung. Der Maschinenbediener sieht so, welche Auf-träge er in welcher Reihenfolge bearbei-ten muss, damit eine möglichst optima-le Auslastung der Anlage erfolgt. Bei den Galvanikanlagen muss außerdem auf die richtige Befüllmenge für die zu bearbei-tenden Teile geachtet werden. Dazu ist eine Waage mit dem ERP-System gekop-

pelt. Sie wiegt automatisch die richtige Menge ab. Die notwendigen Informati-onen sind ebenfalls in der ERP-Software hinterlegt und werden nach Einlesen des Barcodes abgefragt.

Nach Bearbeitung des Auftrags werden alle Bestände im System zurückgemeldet. Dieses System stellt sicher, dass im Dispo-sitionsbüro jederzeit der Bearbeitungs-stand abrufbar ist. Dabei ist die aktuelle Belegung der Galvanikbäder über Online-Schnittstellen nachvollziehbar.

Wesentliche Punkte für die gleichblei-bende Bearbeitungsqualität sind auch die Verwaltung der galvanischen Para-meter und die Steuerung der Galvanik-bäder durch das ERP-System. Alle Para-meter, beispielsweise die Ansteuerung der Pumpen, sind im ERP hinterlegt. Die Zugaben erfolgen vollautomatisch. Und auch hier werden Proben nach Vorgaben entnommen und die Ergebnisse des Ana-lyseautomaten im ERP-System verwaltet.

Die Qualität der Oberflächen von Teilen kann unter Umständen bei Pro-dukten große Auswirkungen auf deren Funktion und Eigenschaften haben. Bei-spielsweise ist es für die Automobilindus-trie unabdingbar, dass auch nach Jahren nachvollziehbar ist, wann und wie ein Teil oder eine Charge galvanisiert wurde. Der Zulieferer stellt daher durch eine au-tomatische Steuerung der Analysen mit Optimierung der Bäder per ERP sicher, dass die Bearbeitungsqualität den Vor-gaben entspricht und dies auch doku-mentiert ist. Pro Fertigungslos lassen sich

auf Wunsch Einzelnachweise erstellen.Bei Bedarf werden diese für mindestens zehn Jahre archiviert. Auch hierfür sind alle Daten bereits in der Unternehmens-software hinterlegt, die die entsprechen-den Nachweise und Begleitpapiere für den Kunden liefern. Auf diese Weise kann das Unternehmen selbst nach Jahren be-legen, mit welchen Qualitäts- und Ferti-gungsparametern die Aufträge ausge-führt wurden.

Integration des CAQJe nach Prüfvorgabe und -plan werden die Teile im QS-Labor meist stichproben-artig überprüft. In die Qualitätskontrol-le eingeschlossen sind unter anderem Messungen der Schichtstärken der Ober-flächen. Diese Daten sind in der CAQ-Software Babtec.Q verfügbar. Über eine Integration werden die Ergebnisse an das ERP übertragen. Die abas Software bietet hierfür offene APIs, über die sich 3rd-Party-Anwendungen wie CAD- oder CAQ-Systeme integrieren lassen.

Ein weiteres Beispiel für die Flexibili-tät von abas ERP ist die Anbindung der Software an das Logistiksystem Ames-T von Volkswagen. Sie dient einer prozess-orientierten Optimierung der Beschaf-fungslogistik von VW mit den Zulieferern und verbindet DV-gestützte Elemente der Disposition mit der Steuerung des Materialflusses. jbi

Daniel Rau arbeitet im Corporate Product Management bei abas Software in Karlsruhe.

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S P R I C H T M A N abstrakt von Produk-tionssystemen, verbergen sich dahinter neben den Maschinen und Werkzeugen insbesondere Menschen. Diese passen sich wie das gesamte produzierende Un-ternehmen permanent an die Kunden-bedürfnisse an, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Solch eine marktsynchrone Or-ganisation der Produktion ist für die Fer-tigung oft mit einer Menge Stress verbun-den. Schnell richtet sich der Blick dann auf die IT. Doch hier gibt es Unterschiede. Zwar sind heute fast überall Systeme zur Produktionsplanung und -steuerung im Einsatz. Aber oft genug reichen sie nicht aus. Was, wenn die wichtigen Halbfertig-produkte oder Rohmaterialien nicht wie geplant geliefert werden? Wenn ein wich-tiger Produktionsauftrag dazwischen ge-schoben werden muss? Die Grippewelle auch die Produktion getroffen hat?

Die Planung des Materialbedarfs geht meist von fixen Vorlaufzeiten aus und be-rücksichtigt die Ressourcenverfügbarkeit kaum. Eine vorgegebene Materialliste erweist sich bei einer Variation des Pro-dukts oder Produktdesigns als Hinder-nis. Damit wird es zum Problem, ad hoc

exakte Liefertermine zu berechnen. Das Ergebnis: Hektik in den Fertigungshallen, „Turnschuh-Fertigung“, bei der mit viel Gerenne jene Aufträge erledigt werden, die vom Chef kommen.

Auf die Frage, was eigentlich optimiert werden kann und soll, lässt sich keine all-gemeingültige Antwort geben. Natürlich müssen überall die Organisationsprozes-se straff und doch flexibel gestaltet wer-den, und es geht nicht ohne gute Qualität der Stammdaten. Doch jeder Fertigungs-prozess hat seine eigenen Gesetze, die dem Produkt, aber auch der Produkti-onsstruktur im Unternehmen geschul-det sind. Dennoch aber gibt es Cluster, in die man Fertigungsarten und ihre Anfor-derungen an optimierte Planung unter-teilen kann. Einzelfertiger müssen sich an Kundenwünsche anpassen, sie kämpfen oft mit Auslastungsschwankungen und kurzen Lieferzeiten. Gerade bei einer ka-pitalintensiven Fertigung mit teuren Pro-duktionsanlagen gilt es, die Maschinen bestmöglich auszulasten. Kundenbedar-fe, Materiallieferungen, Personalressour-cen und Maschinenkapazitäten müssen synchronisiert werden. Hohe Termintreue, eine übergreifende Produktionsplanung und eine Zusammenfassung der zu pro-duzierenden Werkstücke in Cluster sind essenziell und versprechen mehr Effizienz.

Das andere Extrem ist ein Serienfertiger: Ein überwiegend gleichförmiges Produkt wird hochautomatisiert hergestellt, eine etablierte Lieferkette stellt immer gleiche Rohstoffe oder Halbfertigprodukte bereit. Hier stehen optimaler Materialfluss und konstruktive Vereinfachungen im Vorder-grund. Schwierig wird es immer dann, wenn spontane Planänderungen die ge-wohnten Abläufe stören.

Zwischen diesen beiden Polen bewegt sich das Gros der Produktion und natür-lich will jeder die perfekt abgestimmte

Disposition und Produktion und die ideale Auslastung von Maschinen und Mitarbei-tern. Um die Prozesse kontinuierlich ver-bessern zu können, braucht man Produk-tionsdaten, aber auch Informationen zu Fehlerursachen. Nur wer weiß, wie effek-tiv die Anlagen arbeiten und was, wie, mit welcher Qualität produziert wird, kann Verluste und Verschwendung erkennen, Optimierungs- und Einsparpotenziale de-finieren und für eine optimale Auslastung und Nutzung der Maschinen sorgen.

Ziel: stressfrei produzierenDoch ist optimale Planung überhaupt möglich? Ja, aber die Praxis verlangt ei-nen Kompromiss zwischen Machbarkeit und der umfassenden Planung aller De-tails in ihrer Abhängigkeit voneinander. Wie kann man die Feinplanung in der Fer-tigung besser an die jeweiligen Gegeben-heiten anpassen? Eine Lösung, die das schafft, muss einige Kriterien erfüllen:Sie sequenziert die Aufträge und bringt so die richtige Menge an Material zum richti-gen Zeitpunkt mit den richtigen Maschi-nen, den richtigen Werkzeugen und dem richtigen Personal zusammen. Dabei berücksichtigt sie variable Ziel-kriterien. Um etwa „niedrige Herstel-lungskosten“ zu erzielen, wird die jeweils kostenoptimale Fertigung abhängig von der Losgröße bestimmt. Diese Planung in Varianten bietet Alternativen für die Ferti-gung und Informationen zu unterschiedli-chen Ergebnissen und Hindernissen.Sie ist so flexibel, dass bei Events schnell umgeplant werden kann; sie umfasst die gesamte Supply und Demand Chain – von den Lieferanten bis zum Kunden; sie ermöglicht eine schnelle Simulation, um beispielsweise Termine zuverlässig zu bestimmen; zu alledem braucht es eine Vielzahl von Daten – sei es aus Kernfunk-tionen des ERP-Systems, sei es aus der

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Planung statt Hektik Das Produkt muss exakt termingerecht geliefert werden, und auch noch in individueller Variante. Klassische

Produktionssysteme stoßen hier oft an ihre Grenzen. Systeme für Advanced Planning und Scheduling (APS)

bringen mehr Flexibilität und Planbarkeit auch in komplexe Produktionsabläufe.

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Ein Blick in die Fertigung der Maja Maschinenfabrik Hermann Schill. Bild: Maja Maschinenfabrik Hermann Schill

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Supply Chain. Der Zugriff auf diese Quel-len muss ohne Brüche erfolgen.

APS – Königsweg zur FlexibilitätDiese Kriterien erfüllen APS-Lösungen: Sie erlauben weitgehend simultane Pla-nung für Materialfluss und Kapazität und ermöglichen es so, die Produktion mit ver-schiedenen Zeithorizonten, Produktions- und Auslieferstandorten zu modellieren und zu priorisieren. Im Detail werden die Teile den Standorten zugeordnet, die Ka-pazität für Arbeitskräfte und Betriebsmit-tel sowie die Lagerhaltung für jedes Teil bestimmt. Berücksichtigt werden aber auch Nachfrage, Distribution und Trans-port. Die Systeme bringen damit wesent-lich mehr Transparenz und Flexibilität.

Wie notwendig das ist, wissen die Pla-ner aus eigener Erfahrung: Ein Chefauf-trag kommt rein und die ganze Planung muss neu gemacht werden. Das Wunsch-system muss also rollierende Planung erlauben – kurzfristig, aber auch mit weitem Blick voraus in der Produktions-programmplanung. Aber es muss viel mehr können. Eine Machbarkeitsprüfung für jeden Auftrag checkt den Bedarf an

Ressourcen (Multiressourcenplanung). Die Planungs-Engine gliedert und steuert den Prozess in Echtzeit bis hin zur Fein-planung und erzielt so eine effiziente Fer-tigung mit kurzen Durchlaufzeiten und niedrigen Beständen. Und noch besser: Der Planer bekommt Informationen über mögliche Produktionsengpässe, zu hohe Lagerbestände oder auch mögliche Al-ternativen zur aktuellen Planung. Aber es kann noch mehr: Es zeigt auf einen Klick Alternativen zu einer Fertigungsorganisa-tion, um schnell mögliche Einsparpoten-ziale oder Risikofaktoren zu erkennen.

Doch erst die enge Verzahnung des APS mit dem ERP-System garantiert den rei-bungslosen Informationsfluss über sämt-liche Unternehmensbereiche hinweg. Bin-det man darüber hinaus die Konstruktion in die Fertigungsplanung ein, verknüpft also APS mit CAD-Systemen, entsteht er-hebliches Rationalisierungspotenzial, denn der Arbeitsplaner in der Arbeitsvor-bereitung kann direkt und unkompliziert Zeichnungen und Dokumente ansehen.

Dass der Einsatz von APS lohnt, zeigt das Beispiel Maja-Maschinenfabrik Her-mann Schill. Das mittelständische Pro-

duktionsunternehmen ergänzte 2007 sein bestehendes ERP-System von proALPHA um das APS-Modul des glei-chen Anbieters. Das Ergebnis für den Pro-duzenten lebensmittelverarbeitender Ma-schinen: schnellere, flexiblere Abläufe und eine effizientere Produktion. 30 Prozent weniger Bestände in der Produktion be-ziehungsweise auf Lager, weniger Fremd-fertigungsaufträge, dafür höhere Ter-mintreue und der komplette Abbau aller Überstunden. Die Fertigungszeiten für die rund 41.500 Aufträge pro Jahr wurden op-timiert, die Wirtschaftlichkeit gesteigert – einfach durch die Anpassung der Ablaufor-ganisation an verbesserte ERP-Vorgaben.

Die Technik für eine umfassende Pro-duktionsoptimierung ist also verfüg-bar. Doch diese ist nur eine Dimension: Die Mitarbeiter müssen das APS durch-gängig einsetzen – und dafür müssen sie von den Vorteilen des Systems über-zeugt sein. Hat man dann noch saubere Stamm- und Prozessdaten, steht der Op-timierung nichts mehr im Wege. jbi

Dieter Schoppe ist Produktmanager bei proALPHA.

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D A S S F E H L E R V E R M E I D U N G Vor-rang vor Fehlerentdeckung haben soll-te, ist bereits seit den 1960er-Jahren und Crosbys „Mach’s gleich richtig“ be-kannt.

Die Aufgabe der Fertigungsindust-rie liegt darin, Lernen aus Fehlern kon-sequent umzusetzen, so dass Fehler gar nicht erst auftreten. Denn nur eine Null-Fehler-Produktion ist langfristig trag-fähig und nachhaltig.

MES-Software muss sich (möglichst ohne Programmierung) Anwender-Bedürfnissen anpassen, vorhandene Standards/Technologien einsetzen, für sinnvolle Integration vorhandener und funktionierender Systeme sorgen, da-mit über die gesamte Wertschöpfungs-kette entstehende Informationen sinn-voll analysiert, aggregiert, gefiltert und nutzbringend verteilt werden können. Erkenntnisse können im Sinne von KVP verwendet werden.Hierfür hat Pickert die Softwaresuite RQM (Real-time. Quality. Manufacturing.) ent-wickelt, das einzige ganzheitliche MES-/CAQ-System am Markt. Denn was bis heu-te immer noch übersehen wird, ist eine zwingend notwendige Verzahnung zwi-schen Produktion und Qualität. Isoliertes Nebeneinander der CAQ- und MES-Sys-teme führt zwangsläufig zu Effizienzver-

lusten, Wiederholfehlern und verhindert das Lernen aus Fehlern.

Alle Informationen aus verschiedenen Bereichen müssen genutzt werden: Qua-litäts-, Produktionsplanung, Qualitätssi-cherung, Produktionssteuerung und in-tegrierte Funktionen ermöglichen erst vernetzte Erkenntnisse und somit Reak-tionen auf Ereignisse mit gezielter Ver-sorgung der Systeme und Menschen mit den richtigen Informationen zur Alarmie-rung und Entscheidungsfindung – auch über Unternehmensgrenzen hinweg.

Das ganzheitliche, standardisierte, mo-dular aufgebaute RQM ermöglicht die schrittweise Einführung einer Fehlerver-meidungsstrategie. Durch vertikale und horizontale Integration gelingt es, die Fer-tigung flexibler zu gestalten, Fehler, Re-klamationen, Qualitätskosten zu reduzie-ren – bei höherer Kundenzufriedenheit.

Ganzheitliche Betrachtung mit RQM ermöglicht Null-Fehler-Produktion

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Anbieter: Pickert & Partner GmbHAnschrift: Händelstraße 10 D-76327 PfinztalTelefon: +49 (0)7 21 / 66 52-0Fax: +49 (0)7 21 / 66 52-599E-Mail: info@pickert.deInternet www.pickert.de

RQM.CHARM – das Industrie-4.0-

Dashboard.

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R O B OT E R S I N D heute allgegen-wärtig, aus der modernen Automatisie-rungswelt nicht mehr wegzudenken. In Zukunft wird sich ihre Präsenz noch ver-stärken. Laut einer aktuellen Studie der Boston Consulting Group werden Robo-ter wahrscheinlich den nächsten Produk-tivitätssprung in der Industrie herbeifüh-ren. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die Roboter „souverän“ mit immer komplexeren Aufgabenstellungen in der Fertigung zurechtkommen. Außerdem sollten sie sich möglichst einfach und schnell programmieren lassen. Dann sind auch sich rasch verändernde Produkti-onsbedingungen und -abläufe kein Pro-blem für die „intelligenten Automaten“.

Doch heute sind die Maschinen nicht sehr schlau. Mit Produktivitätssteigerung lässt sich dies kaum in Einklang bringen, denn dazu müssen die Roboter lernen, mit Teiletoleranzen und variierenden Arbeitsprozessen umzugehen. Die Ten-denz zu kürzeren Produktlebenszyklen

und der Trend immer kleinerer Stückzah-len verlangt ebenfalls immer mehr Flexi-bilität. Erschwerend kommt hinzu, dass prozesssichere Roboterlösungen meist die Auswertung von Sensordaten erfor-dern, wie etwa jene von Kraft-Momen-ten-Sensoren. Das treibt normalerweise den Programmieraufwand beachtlich in die Höhe.

Flaschenhals ProgrammieraufwandAuch für sehr komplexe Aufgabenstel-lungen ist die entsprechende Roboter-hardware und Sensorik heute bereits verfügbar. Programmierkosten und -dau-er sowie ein Mangel an entsprechenden Experten limitieren jedoch den Roboter-einsatz auf eher einfache Anwendungen mit festen Trajektorien wie beim Serien-schweißen oder der Pick&Place-Anwen-dung. Aber auch Aufgabenstellungen, die etwas mehr Flexibilität erfordern, lassen sich noch mit überschaubarem Aufwand realisieren. Beispielsweise das

Palettieren. Wird es komplexer wie bei Fügeoperationen oder Montagen kann der Programmieraufwand für die robo-tergestützte Fertigung von nur einer Pro-duktvariante ohne Weiteres ein halbes Jahr dauern (Bild 1). Das ist unter ökono-mischen Gesichtspunkten oft nicht mehr vertretbar.

Adieu ZeilencodeDieses Problems hat sich die Karlsruher Firma ArtiMinds Robotics (siehe Kasten) angenommen. Die Experten haben mit RPS eine Software entwickelt, die eine in-tuitive Programmierung auch von kraft-geregelten Prozessen ermöglicht und so den Robotereinsatz vereinfacht und beschleunigt. Ihr Prinzip basiert auf der Kombination vordefinierter Bausteine, die der Anwender per Drag & Drop zu-sammenstellt (Bild 2). Die Software leitet den Anwender an und liefert Animatio-nen, die auch weniger versierten Nutzern das Vorgehen anschaulich machen. Die

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Zum smarten AssistentenIndustrie-Roboter beeindrucken, wenn sie Bauteile präzise und in hoher Geschwindigkeit platzieren –

besonders schlau sind sie aber nicht, denn neue Tätigkeiten lernen sie nur mühsam. Wie es smarter geht.

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Hundertmal schneller programmieren am Beispiel einer Stift-Loch-Applikation mit Denso VS-50 und Waco-Kraftsensor.

Per Drag & Drop stellt sich der Anwender das Programm aus vor-definierten Bausteinen zusammen. Bilder: ArtiMinds Robotics

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rund 50 Bausteine decken gängige Auf-gabenstellungen ab.

Die ausgewählten Bausteine werden durch Führen des Roboters an Schlüssel-punkte parametrisiert. Neue Aufgaben können die Bediener den Robotern also „beibringen“, indem sie den Roboterarm manuell an die richtigen Stellen bewe-gen (Bild 3). Die aktuell übliche Program-mierung mittels Zeilencode ist damit nicht mehr notwendig.

Dabei ist die Software an den Wissens-stand des Nutzers anpassbar und so-wohl für erfahrene Systemintegratoren als auch wenig versierte Anwender beim Anlagenbetreiber geeignet. Jeder kann dadurch Roboter in verschiedenen Pro-duktionsbereichen einsetzen; die Auto-matisierung wird wirtschaftlicher.

Hundertmal schnellerWie schnell sich Roboter mit der neu-en Software programmieren lassen, ver-deutlicht am besten das Beispiel einer Stift-Loch-Applikation (Bild 4): Wie unab-hängige Tests gezeigt haben, lässt sich ein prozesssicheres Stecken in etwa fünf Minuten durch Einteachen von sieben

Schlüsselpunkten programmieren. Die notwendige Spiralsuche zum prozess-sicheren Auffinden des Lochs sowie die Kraftregelung zur Vermeidung von Ver-klemmungen beim Steckvorgang wer-den vollständig automatisch erzeugt. Mit Standardsoftware und Zeilencodes dagegen würde eine Längssuche zum Auffinden des Lochs bereits mehrere Stunden dauern; eine Spiralsuche und die Kraftregelung zur Vermeidung von Verklemmungen wäre mit vertretbarem Aufwand gar nicht erst möglich.

Die Einfachheit der Programmierung er-schließt der Robotik neue Anwendungs-felder. Selbst sehr anspruchsvolle Auf-gabenstellungen wie das prozesssichere Kabelstecken bei der Schaltschrankver-drahtung werden realisierbar und amor-tisieren sich meist bereits im ersten Jahr, weil Standardhardware genügt.

Potenzial der KraftregelungNeben solchen anspruchsvollen Auf-gaben in der Handhabung und Fertigung mit robusten prozesssicheren Fügeope-rationen im Mikrometerbereich ergeben sich noch viele weitere Chancen für den

kraftgeregelten Robotereinsatz, etwa in der Qualitätssicherung mit Online-Kraft-messung, im Bereich der Laborautomati-sierung oder beim Test von Prototypen. Dabei versteht sich ArtisMinds nicht nur als Softwarelieferant, vielmehr berät das Unternehmen auch als Dienstleister Fir-men zu Automatisierungschancen und unterstützt Systemintegratoren bei der Roboterprogrammierung anspruchsvol-ler Projekte. jbi

Dipl.-Ing. Simon Fischer, MBA, Leitung Vertrieb bei ArtiMinds Robotics.

Ellen-Christine Reiff, M.A. arbeitet beim Redaktionsbüro Stutensee.

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Der Anwender parametriert die ausgewählten Bau-steine durch Führen des Roboters an Schlüsselpunkte.

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D I E F I R M A „Neue Halberg-Guss“ pro-duziert und entwickelt mit 2.250 Mitar-beitern an den Standorten Saarbrücken und Leipzig Zylinderkurbelgehäuse, Zy-linderköpfe für industrielle Motoren aus Gusseisen und gegossene Kurbelwellen. Dabei reicht die Produktpalette vom fi-ligranen Dreizylinderblock für PKW bis hin zu großvolumigen V8-Aggregaten für Nutzfahrzeuge. Dazu kommen La-gertunnel aus Sphäroguss sowie Bed-plates aus Aluminium. Zu den Kunden zählen deutsche und internationale Au-tomobil- und Nutzfahrzeughersteller wie Volkswagen, Daimler, BMW, Audi, MAN, Scania oder Iveco.

Für die Kurbelraumkernpakete suchte das Unternehmen eine Montage-Auto-mationslösung für das Werk am Stand-ort Saarbrücken.

Bei der gefundenen Lösungen spielen Roboter des Augsburger Roboter- und Anlagenbauers Kuka eine der Hauptrol-len: 25 Kuka-Roboter sorgen für einen vollautomatischen Ablauf aller Montage-schritte in höchster Präzision. Die Monta-ge der Kernpakete erfolgt dabei parallel auf zwei identischen Anlagen. Also arbei-ten hier 50 Roboter gleichzeitig.

Das Roboter-Ensemble„Als erfahrener und kompetenter Ent-wicklungspartner begleiten wir unsere Kunden von der Produktidee bis zur Se-rienreife. Kernpakete so zu konstruie-ren, dass sie vollautomatisch montiert werden können, ist dabei eine besonde-re Herausforderung“, erklärt Peter Koch, Projektleiter bei Neue Halberg-Guss. Die roboterbasierte Automatisierung sei da-

bei die flexibelste, produktivste und qua-litativ beste Lösung.

Für die Kurbelraumkernpaket-Monta-ge sollten maximal drei verschiedene Ro-botergrößen zum Einsatz kommen. Die-se mussten zum einen für die harschen Bedingungen in der Gießerei bestens gerüstet sein und zum anderen auch ein platzsparendes und kompaktes Zellen-konzept ermöglichen. Mit ihrem um-fangreichen Portfolio an Robotern habe Kuka sowohl für die unterschiedlichsten Arbeitsschritte als auch für das Zusam-menspiel der einzelnen Roboter die pas-senden Lösungen angeboten.

Bei der Gießerei sind insgesamt zwölf KR 300 R2500 ultra F, 11 KR 5 arc und zwei KR 6 R900 sixx im Einsatz und montieren seit 2013 vollautomatisch die Kurbel-raumkernpakete.

Wie ein KonzertDie ersten Roboter im Montageprozess sind die KR-Quantec-Foundry-Roboter. Sie entnehmen zunächst den komplet-ten Kernsatz, bestehend aus Wasser-mantel, Ausgleichswellen, Kanalkerne, Wasserpumpenkern, Thermostatkern, Radkern, Kurbelraumkerne und einen Sohlekern aus der Kernschießmaschi-ne und legen diese auf Drehtisch „Nr.1“ und „Nr. 2“ ab. Diese Tische drehen an-schließend um 180 Grad zu den kleine-ren KR-5-arc-Robotern. Im anschließen-den „Teil-Montage-und Entgrat-Konzert“ haben dann die flexiblen KR-5-arc- und die KR-Agilus-Roboter ihren Einsatz – so-wohl über Kopf, seitlich am Sockel und stehend. Sie entgraten, montieren den Thermostatkern und setzen in höchster Präzision Bohrungskerne an der Wasser-pumpe, am Rad- und Kurbelraum, den Wassermantelkern und die Kurbel- und Sohlekerne. Nachdem die beiden Drehti-sche wieder in die Ursprungsposition zu-rückgedreht haben, nehmen drei weitere Roboter der KR-Quantec-Serie die Einzel-

R O B O T E R I N D E R M O N TA G E

Gemeinsam für den GussEine Gießerei liefert unter anderem Zylinderkurbelgehäuse aus Guss für die Automobilhersteller. In einer

neuen Anlage greifen 25 Roboter ineinander, um die komplexen Kernpakete automatisiert zu erzeugen.

V O N L A U R A S C H W A R Z B A C H

25 Roboter sorgen bei der Neuen Halberg-Guss für einen vollautomatischen Ablauf aller Montage-schritte für Gusskerne in höchster Präzision. Alle Bilder: Kuka Roboter

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kerne auf und legen sie auf den Drehtisch Nr. 3 teilmontiert ab. Nach einer weiteren 180-Grad-Drehung stellen zwei weitere KR-300-Roboter das nun komplett mon-tierte Paket ab.

Der folgende Roboter entnimmt das Paket und fährt mit ihm unter die stati-onäre Schraubstation. Nach dem Ver-schrauben legt ein Sechsachser das Pa-ket auf Drehtisch Nr. 4, der es zu der Schlichtezelle befördert. Dort angekom-men, nimmt ein KR 300 das Paket auf und taucht es in Schlichte. Durch Schwenken und Drehen stellt er den gleichmäßigen Auftrag der Schlichte sicher und lässt das Paket anschließend abtropfen.

Da der Schlichtevorgang mit 90 Sekun-den länger dauert als die Komplettmon-tage (60 Sekunden), sind zwei Schlich-teroboter gleichzeitig im Einsatz, die so ideale Taktzeiten garantieren. Anschlie-ßend wird das geschlichtete Paket zurück auf den Drehtisch Nr. 4 gelegt und um 90 Grad zu einer manuellen Kontrollstation gedreht. Nach Freigabe durch den Wer-ker nimmt der letzte Roboter im Ensem-ble die Kernpakete auf und legt sie in ein Regal mit acht Plätzen. Sind diese Plät-ze mit von der Schlichte nassen Kernpa-keten befüllt, werden die Regale in den Trockenofen gefahren, bevor die fertigen Produkte ihren Platz in einem Hochregal-lager einnehmen.

Typen mit CharakterMit den KR300-R2500-ultra-F-Robo-tern setzt Neue Halberg-Guss auf wah-re Foundry-Experten. Die Roboter der Produktfamilie KR-Quantec ultra zeich-

nen sich durch hohe Traglast bei großer Leistungsfähigkeit und schlanker Bau-form aus. Ihr idealer Einsatzbereich ist das Handling von schweren Bauteilen und das Bearbeiten mit höchster Ge-nauigkeit. In der Foundry-Ausführung verfügen die Roboter über eine schlag-zähe, korrosionsbeständige sowie säure- und laugenresistente Foundry-Hand, die Schmutz und Staub widersteht und kurz-fristig Temperaturen von bis zu 180 Grad Celsius aushält.

Die KR-5-arc-Roboter und die KR-Agi-lus-Modelle bringen hohe Präzision, Fle-xibilität und Geschwindigkeit in den

Montageprozess. Dabei sind diese Robo-tertypen aus dem Kleinrobotersegment (niedriger Traglastbereich) platzsparend und kommen dem kompakten Zellen-konzept entgegen.

Elf weitere Roboter warten auf Engagement„Die roboterbasierte Anlage hat bei uns zu einem Produktivitäts- und Qualitäts-zuwachs von 50 Prozent geführt“, bilan-ziert Projektleiter Koch. Heute montiert das Roboter-Orchester pro Anlage rund 400 Kernpakete pro Schicht. Die Produk-tionskosten konnten signifikant gesenkt werden und die roboterbasierte Auto-mationslösung ermöglicht eine gleich-bleibend hohe Qualität der montierten Kurbelraumkernpakete. Auf den Anlagen können zwei verschiedene Typen von Kernpaketen ohne Greiferwechsel mon-tiert werden – lediglich ein Programm-wechsel ist nötig.

Das Unternehmen und die Mitarbei-ter zeigen sich mit der Lösung zufrieden: „Wegen der guten Erfahrungen planen wir eine weitere Anlage mit einem etwas kleinerem Ensemble von insgesamt elf Robotern“, gibt Koch einen Blick in die Zu-kunft. Auch hier sollen Kuka-Roboter für die Entnahme, das Entgraten, Montieren und Schlichten eingesetzt werden. jbi

Laura Schwarzbach ist Kommunikations-managerin bei Kuka in Gersthofen.

Entgraten, Montieren, Bohren, Handling: Das Aufgabenspektrum der Roboter ist vielfältig.

Zwei KR-300-Roboter sorgen für geringe Taktzeiten beim Schlichten.

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D A S S G E R A D E das Unternehmen „Dosier- und Prüftechnik“ (kurz D+P) den Zuschlag zum Bau der Anlage erhielt, ist kein Zufall. Das Unternehmen hat sich seit seiner Gründung im Jahr 1986 auf die Bereiche Dosieren, Prüfen und Mon-tieren konzentriert. In den letzten Jahren rückte bei D+P der Sondermaschinenbau stärker in den Fokus und man hat sich ei-nen Namen gemacht.

Bei der automatisierten Montage von Schraubverbindern für Energieverteil-systeme waren die klassischen D+P-Kernkompetenzen gefragt. Prinzipiell geht es darum, in „Grundkörper“ Mes-singeinsätze einzuschrauben. Dabei spielen die Schraubmontage, die exakte Befettung sowie jede Menge Prüftech-nik wichtige Rollen.

Trotz aller Expertise entpuppte sich die Aufgabe als große Herausforderung, wie D+P-Geschäftsführer Tobias Faaß betont: „Zum einen mussten wir ein Höchstmaß an Flexibilität erreichen, um alle 64 Pro-duktvarianten abdecken zu können, zum anderen musste die Anlage sehr platz-sparend gehalten werden, da mit 40 Quadratmetern nur relativ wenig Pro-duktionsfläche zur Verfügung stand. Mit einem durchdachten Konzept und dem Einsatz von vier kompakten Robotern konnten wir die Kundenwünsche auf ele-gante Weise lösen.“

Der Blick auf das Produktspektrum der Schraubverbinder unterstreicht die He-rausforderungen für die automatisierte Montage. Die einzelnen Varianten un-terscheiden sich erheblich voneinander.

Die Abmessungen der Grundkörper rei-chen von 30 bis 300 Millimeter Länge bei Durchmessern von 20 bis 60 Millimetern. Hinzu kommen unterschiedliche Ausfüh-rungen in Form und sogar Bauweise. Die eigentliche Montageaufgabe ist jedoch in jedem Fall die gleiche: Messingeinsät-ze in exakt definierter Einschraubtiefe in die Grundkörper einzubringen.

Vier Roboter für zehn StationenZum Einsatz kommen vier Präzisionsrobo-ter des Herstellers Stäubli, darunter zwei Scaras und zwei Sechsachser. Zehn Statio-nen weist die Anlage insgesamt auf. Ohne auf jedes Detail eingehen zu wollen, stellt sich der Montageablauf im Groben fol-gendermaßen dar: Nach dem manuellen Auflegen der Grundkörper kommt bereits

R O B O T E R I N D E R M O N TA G E

Verschraubt und verpackt in SekundenDie vollautomatische Montage und Verpackung von Schraubverbindern stellte einen Anlagenbauer vor

Herausforderungen. Die Vorgaben zu Flexibilität, Taktzeit und Verfügbarkeit unter restriktiven

Platzverhältnissen ließen keinen Raum für „Durchschnitt“.

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Hier ist absolute Präzision gefordert. Alle Bilder: Stäubli Tec-Systems Robotics Zwei mit Schraubspindeln ausgerüstete Scaras übernehmen das Einschrauben der Gewindeeinsätze.

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der erste Sechsachser (Ein TX60) zum Ein-satz. Er holt mit einem Innengreifer den Grundkörper ab, fährt damit zu einem Kamerasystem, an dem Typprüfung und Drehwinkeljustage stattfinden.

An dieser Station stehen auch noch die Nadelprägung sowie die Tintenstrahlbe-druckung auf dem Programm, ehe der Sechsachser die so identifizierten und gekennzeichneten Grundkörper an das Werkstückträgersystem übergibt.

An der nächsten Station findet das ei-gentliche Einschrauben der Messing-Ge-windeeinsätze statt. Dazu holt sich einer der Scaras (ein TS60) einen Einsatz an der Zuführstation ab, legt diesen auf einer definierten Richtposition ab, an der eine Feinjustierung der exakten Greifposition erfolgt, fährt anschließend zu einer Be-fettstation und weiter zur Einschraubpo-sition am Grundkörper. Hier wartet eine anspruchsvolle Aufgabe auf den TS60: Der Vierachser muss nun den Gewinde-einsatz präzise am Grundkörper ablegen und anschließend mit seiner Schraub-spindel hochgenau bis zur definierten Einschraubtiefe eindrehen. Die Werk-stoffkombination – Grundkörper aus Alu-minium, Gewindeeinsatz aus Messing – sowie die Ausführung aller Varianten in Feingewinde tragen nicht zur Vereinfa-chung der Schraubprozesse bei.

Schlüsselkomponenten der Anlage„Der Schraubstation kommt eine Schlüs-selstellung innerhalb der Anlage zu“, er-klärt Faaß. „Deshalb und aus Taktzeitgrün-den haben wir diese Station identisch ein zweites Mal ausgeführt. Damit erreichen wir einerseits die vorgegebenen Taktzei-ten, können aber andererseits im Notfall bei einer Störung an einer der Stationen

mit verringertem Output weiterarbeiten. Die Scaras erledigen ihren Job hier nicht nur unglaublich schnell, sondern auch mit der geforderten Präzision. Immerhin muss die Einschraubtiefe nahezu auf 0,2 Milli-meter genau passen. Die hervorragende Performance der Vierachser ist von ent-scheidender Bedeutung für Output und Zuverlässigkeit der gesamten Anlage.“

Um auf Nummer sicher zu gehen, durchlaufen alle Grundkörper nach der Montage eine weitere Bildverarbeitungs-station, an der weitere Kameras die Ein-schraubtiefe kontrollieren. Im nächsten Schritt passieren die montierten und kontrollierten Grundkörper die letzte Ro-boterstation. Hier entnimmt ein zweiter TX60 den kompletten Schraubverbinder vom Werkstückträger und fährt zu einer Station, an der noch die Stirnseiten des Grundkörpers befettet werden.

Performance entscheidendWieder sind es die Faktoren Speed und Präzision, die Faaß an den Stäubli-Robo-tern betont: „Der TX60 fährt hochdyna-misch die definierte Position an, stoppt abrupt und hält den Grundkörper präzi-se für die Befettung durch entsprechen-de Dorne parat. Nachzittern oder kleinste Ungenauigkeiten sind diesen Robotern gänzlich fremd.“ Anschließend übergibt der TX60 die fertigen Schraubverbinder an eine Verpackungsstation.

Dank seiner ausgezeichneten Dynamik gelingt es dem TX60, eine weitere Aufga-be zu erledigen. Der Sechsachser greift sich auch noch die sogenannte Pillen-dose, in der sich über Rütteltöpfe zuge-führte Kleinteile wie Abdeckkappen, Re-duzierhülsen und Bedienungsanleitung befinden, passiert damit eine weitere

Bildverarbeitungsstation und übergibt den Inhalt nach erfolgter „i.-O.-Prüfung“ ebenfalls an die Verpackungseinheit. Hier werden Schraubverbinder und Kleinteile in zwei unterschiedlichen Schlauchbeu-teln verpackt.

„Der Sechsachser an dieser Station wird bis an seine Leistungsgrenze sowohl hinsichtlich seiner Reichweite als auch seiner Dynamik gefordert“, räumt Matthi-as Haschka, Leiter Steuerungstechnik bei D+P ein: „Aber dafür gibt es gute Gründe. Erstens hatten wir kaum Platz für einen größeren Roboter und zweitens verhält sich ein kleiner, leichterer Roboter eben dynamischer als ein großer, schwerer.“ Den Stäubli-Robotern traut er dieser Aus-reizung bedenkenlos zu.

Taktzeit 18 SekundenDie Montageanlage mit all ihren Abfra-gen, Sensoren und Bildverarbeitungs-systemen, die allesamt einem Ziel die-nen: Qualität zu produzieren, erfüllt trotz der Komplexität die Vorgaben zur Verfügbarkeit und den Taktzeiten. Für den kompletten Ablauf in der Anlage vergehen für Montage und Verpackung einer definierten Produktvariante gera-de einmal 18 Sekunden.

Zu diesem Erfolg trage der Roboter-lieferant zu einem nicht unwesentlichen Teil bei, resümiert Tobias Faaß. Nicht nur wegen der Qualität und Performance der Roboter selbst, sondern auch dank der kompetenten Unterstützung in der Projektierungsphase, während der An-lagenrealisierung und später im laufen-den Betrieb. jbi

Ralf Högel ist technischer Autor aus Stadtbergen.

Der Sechsachser an dieser Station wird bis an die Leistungsgrenze gefordert – sowohl, was seine Reichweite als auch seine Dynamik angeht.

Ein Sechsachser holt mit seinem Innengreifer einen Grundkörper ab.

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E X P E R T E N TA L K : I N D U S T R I E L L E B I L D V E R A R B E I T U N G ( I B V )

B I L D V E R A R B E I T U N G ist nicht nur in den Werkshallen zunehmend präsent, weitere Einsatzfälle sind Systeme zur Fahrassistenz im Auto, Überwachungssys-teme öffentlicher Plätze und vieles mehr.

In der Industrie übernimmt die IBV, das „Auge“ der Roboter und Maschinen, den Menschen stark beanspruchende Aufgaben in der Sichtprüfung und mehr und mehr auch Mess- und Steuerungs-aufgaben. Typische Anwendungsfelder sind das Erfassen von Produkt- und Pro-zessabweichungen zur anschließenden Steuerung und Regelung von Produkti-onstechnik, die Qualitätskontrolle, die Er-kennung und Verfolgung von Waren für die Verbesserung logistischer Prozesse. Unsere Experten kennen die Trends und wie man die beste Lösung für seine An-wendung findet.

Volker Zipprich-Rasch,Leiter Produktmanage-ment und Marketing, Baumer Vision Competence Center

1. Das wiederholt zweistellige Wachstum der IBV in diesem Jahr zeigt, dass mit Bild-verarbeitung die Qualität und Effizienz in der Fertigung gesteigert werden kann. Neben dem Angebot an hochauflösen-den und schnellen Industriekameras so-wie leistungsstarken Vision-Sensoren bedeutet das für uns als Hersteller, die An-wender bei der Auswahl der richtigen Pro-dukte kompetent zu beraten sowie eine einfache Integration und Inbetriebnahme sicherzustellen. Dabei müssen auch die Gesamtkosten der Anwendung im Auge behalten werden, die neben der einmali-gen Installation auch einen zuverlässigen Langzeitbetrieb einschließen.

2. Wichtig ist, die Anforderungen der zu lösenden Applikation genau zu definie-ren, um zu bestimmen, ob ein anspruchs-volles PC-basiertes Bildverarbeitungssys-tem mit Kamera benötigt wird oder ob die Umsetzung auch mit leistungsstar-ken, aber intuitiv zu bedienenden Vision-Sensoren gelingt. Baumer beispielswei-se bietet mit seinen Vision-Sensoren ein komplettes Bildverarbeitungssystem im Sensorformat, das alle Elemente wie Be-leuchtung, Optik und Bildauswertung in einem industrietauglichen IP-67-Gehäuse integriert. Viele Applikationen der Quali-tätskontrolle sind damit einfach und auch für weniger erfahrene Anwender lösbar.

3. Die industrielle Bildverarbeitung ist ein wichtiger Bestandteil von Industrie 4.0.

Im Rahmen einer flexiblen Fertigung kön-nen Werkstücke beispielswiese zur Wei-terverarbeitung optisch identifiziert und im Anschluss wieder auf ihre Qualität hin geprüft werden. Mit Vision-Sensoren bie-ten wir dafür die passenden Produkte, die zudem die Kommunikation über Profinet oder EtherNet/IP ermöglichen.

4. Einfachheit – und das sowohl bei der Inbetriebnahme, der Integration und im laufenden Betrieb zum Beispiel bei ei-nem Produktwechsel.

Torsten Zöller,European Marketing Manager, Cognex Germany

1. Die zunehmende Automatisierung von Produktionsschritten bedeutet, dass mehr Personal benötigt wird, die Bild-verarbeitungssysteme einrichten und bedienen können. Das wiederum heißt, dass die Systeme bedienfreundlich sein müssen. Gleichzeitig werden die Anwen-dungen immer komplexer. Das erfordert leistungsfähige Systeme, die gut kom-binierbar sind. Um die Ausfallzeiten auf Produktionslinien mit Produktwechseln möglichst gering zu halten, sollen die Systeme leicht anzupassen beziehungs-weise auszutauschen sein.

2. Die Auswahl eines Partners hängt da-von ab, ob Sie nur Komponenten benö-tigen, sich das Know-how mittelfristig in-tern aufbauen möchten oder jemanden suchen, der Sie von der Voruntersuchung über Machbarkeit bis zu Integration um-fassend berät.

Augen aufIBV gilt als eine der Schlüsseltechnologien zur Industrie 4.0.

Auf Anwender wirkt die Technik oft komplex, wir haben mit sieben

Experten gesprochen, die Licht ins Dunkel bringen.

V O N J A N B I H N

Expertenwissen bei der Wahl einer effizienten Bildver-arbeitungslösung ist essentiell. Bild: Landesmesse Stuttgart

Fragen an die Experten:

1. Welche Anforderungen stellt der Markt heute an IBV-Anbieter?

2. Was würden Sie einem Produktionsver-antwortlichen raten, wenn er sich ent-schließt, IBV in seiner Produktion einzu-setzen?

3. Welchen Stellenwert nimmt IBV in den Konzepten der Industrie 4.0 ein und wie reagiert Ihr Unternehmen darauf?

4. Was ist für Sie der wichtigste Trend der IBV im Bereich der Produktions- und Fertigungsanwendungen?

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E X P E R T E N TA L K : I N D U S T R I E L L E B I L D V E R A R B E I T U N G ( I B V )

3. Cognex bietet ein möglichst breites Portfolio, um unterschiedlichste Berei-che abdecken und vernetzen zu können: vom der Erfassung im Wareneingang über die Produktion und Verpackung bis hin zur Logistik.

4. Einer der wichtigsten Trends ist die Rückverfolgbarkeit von Produkten über die gesamte Supply Chain hinweg. In der Pharmaindustrie wird zur Fälschungssi-cherheit bei bestimmten Medikamenten die Serialisierung von Einzelverpackungen vorgeschrieben. Aber auch bei einigen Le-bensmitteln, Babynahrung zum Beispiel, sind natürlich die Anforderungen an die Produktsicherheit, beispielsweise bei der Kennzeichnung von Allergenen, extrem hoch. In der Automobilindustrie verhält es sich ähnlich. Serialisierte Komponen-ten tragen dazu bei, dass im schlimmsten Fall ein Rückruf schneller und wesentlich gezielter durchgeführt werden kann. Das schützt Verbraucher und Unternehmen gleichermaßen.

Dr.-Ing. Dirk Berndt,Geschäftsfeldleiter Mess- und Prüftechnik, Fraunhofer IFF

1. Der Markt für Lösungen der IBV ist in den vergangenen 20 Jahren enorm viel-fältig geworden. Allen Lösungen ist aber gemein, dass sie robust, zuverlässig und nutzerfreundlich sein müssen. Zudem fordert die weite Verbreitung, dass eine Anwendungsintegration auch ohne Spe-zialwissen möglich sein muss. Beim Mes-sen, Prüfen oder Steuern erwarten die Anwender stabile Mess- und Prüfmittel-fähigkeit, die entsprechenden Normen und Richtlinien entspricht.

2. Zunächst sollten sich die Verantwortli-chen ein gewisses Grundwissen über Funk-tionsweise und -grenzen von IBV-Lösun-gen aneignen. Entsprechende Seminare bieten Organisationen wie VDI, Fraunhofer und Hochschulen an. Der nächste Schritt ist, einen unabhängigen Experten ins Un-ternehmen einzuladen und ihn mit einer Potenzialanalyse zu betrauen. Dieser sollte dann auch die Auswahl und Implementie-rung der technischen Lösung begleiten.

3. Als „Sinnesorgane der Produktion“ wer-den IBV-Lösungen künftig immer mehr Aufgaben zur Überwachung, Diagnose, Steuerung und Regelung von Produkten und Prozessen in Echtzeit übernehmen. Die Institute der Fraunhofer-Allianz Vision erforschen in nationalen und internationa-len Vorhaben autonome Prüftechnologi-en, die cyber-physische Funktionsprinzipi-en nutzen und flexibel in cyber-physische Netzwerke integrierbar sind.

4. Hybride Produktionskonzepte, bei de-nen automatische und manuelle Ferti-gungsschritte miteinander verwoben sind, gewinnen vor dem Hintergrund der Individualisierung in unseren Arbeits- und Lebenswelten und der demografischen Entwicklung zunehmend an Bedeutung. Gerade für hochvariante Aufgaben oder in der Kleinserienfertigung können assis-tierende Prüfsysteme vorteilhaft einge-setzt werden: Sie können dem Anwender beispielsweise Informationen zum Ferti-gungszustand oder Arbeitsanweisungen zur Verfügung stellen. Virtuelle Repräsen-tationen in Form von mechatronischen und dreidimensionalen Modellen der Pro-duktionsmittel, Prüfsysteme und der her-zustellenden Produkte wachsen mit der realen Welt zusammen. IBV ist hier eine Schlüsseltechnologie.

Jürgen Finner,Vertriebsleiter, Stemmer Imaging

1. Moderne Produktionsstraßen sind fle-xibel gestaltet, um sie schnell und ein-fach auf andere Produkte und Varianten umstellen zu können. Auch die Bildver-arbeitung muss mit diesen Zielen umge-hen können. Die Zusammenstellung ei-nes Bildverarbeitungssystems wird damit auch zur Gratwanderung zwischen dem technisch Machbaren und dem wirt-schaftlich Sinnvollen.

2. Er sollte zunächst eine genaue Nutzen-analyse erstellen. Welche Ziele möchte er mit dem BV-System erreichen? Soll das System ein reines Inspektionssystem sein oder soll es auch der Produktionsoptimie-rung dienen? Wichtig ist auch, ob Bildver-

arbeitungs-Know-how im eigenen Unter-nehmen aufgebaut werden soll oder ob man mit Externen zusammenarbeiten möchte. Im Fall des Falls sollte man sich zuverlässige Partner wählen, die sich tech-nisch auf dem aktuellen Stand befinden und die benötigten Komponenten auf Dauer liefern können.

3. Bildverarbeitung ist elementarer Be-standteil von Industrie 4.0: Diese Tech-nik ist wie keine andere Technologie in der Lage, Fehlertypen und Produkte zu klassifizieren. Dies ist eine wichtige Vo-raussetzung für eine flexible Fertigung. Stemmer Imaging arbeitet seit jeher mit führenden Herstellern von Bildverarbei-tungskomponenten zusammen, um An-laufstelle für alle Fragen rund um die-se Technologie zu sein. Dies gilt auch in Verbindung mit Industrie 4.0: Wir werden die technischen Entwicklungen genau verfolgen und unsere Erfahrungen ein-bringen und weitergeben.

4. Nach der aktuellen Marktbefragung des VDMA stellen Automotive, Elektro- und Elektronik sowie die Metallbearbeitung die drei Branchen dar, die in Bezug auf die Bildverarbeitung im Jahr 2014 am stärks-ten gewachsen sind. Die Entwicklung im Bereich Non-Industrial ist ebenfalls weiter stark positiv. Technisch geht der Trend ver-mehrt zu applikationsspezifischen, konfi-gurierbaren und kompakten Systemen. Eine ansteigende Tendenz sehen wir auch bei 3D-Systemen, die zunehmend in In-line-Anwendungen zur 100-Prozent-Kon-trolle eingesetzt werden.

Alexander Lucke,Marketing und Kom-munikation, SVS-Vistek

1. „Es muss preiswert sein, einen schnel-len Return of Invest aufzeigen und 365/24/7 funktionieren!“ ist hier eine Antwort, besonders wenn unser Kunde sich einem starken Wettbewerb ausge-setzt sieht. Wir beobachten jedoch auch, dass der Markt nach zusätzlichen Werten fragt: „Was ist der Benefit on-top, wenn ich dein Produkt einsetze?“ und auf sol-che Fragen geben wir Antworten.

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2. Sprechen Sie mit einem Integrator, dem Sie vertrauen! Auch wenn oft der Anschein erweckt wird, alles sei heu-te viel einfacher geworden – und das ist beispielsweise dank moderner Inter-face-Standards auch der Fall – so ist doch die Komplexität der Aufgaben und Lö-sungen gestiegen. Technisch versierten Menschen wäre es heute möglich, ein gangbares IBV-System auf die Beine zu stellen. Doch es geht auch um Ressour-cen in der Entwicklung, Service und auch um die Skalierung des Systems. Hier liegt hohes Einsparpotential. Am Ende des Ta-ges ist es auch eine Frage der Verantwor-tung in der täglichen Produktion.

3. Die Bildverarbeitung ist das „Sehorgan“ der Maschinen und damit fester Bestand-teil in der Herausforderung, flexibler zu reagieren und schneller zu adaptieren. So wird die IBV zum Sprachrohr und zur Qualitätsinstanz des Produkts. Ein neuer Kommunikationsweg – vom Werkstück zur Maschine.

4. Stets bestehende Trends sind höhe-re Auflösungen bei schnellen Bildraten und maximaler Qualität. Das hat nun zu einem 47-Megapixel-CCD-Sensor im Mit-telformat geführt. Das ist die doppelte Fläche eines Vollformatsensors! Damit verbunden sind Steigerungen bei den Bandbreiten der Schnittstellen. CoaX-Press, USB3 und Ethernet sorgen an die-ser Stelle für Luft nach oben. Ein weiterer Trend ist eine fortschreitende Modula-risierung. Kamera, Optik, Beleuchtung, Bildübertragung und Verarbeitung wer-den verstärkt als Module wahrgenom-men, die skalierbar sein müssen. Als Ka-merahersteller arbeiten wir an solchen Konzepten und bieten sie an.

Olaf Munkelt,Geschäftsführer , MVTec

1. IBV-Lösungen müssen heute insbe-sondere eine hohe Geschwindigkeit in der Verarbeitung sowie verlässli-che, robuste Erkennungsraten bieten. Sie sollten einfach und zeitsparend zu bedienen und auch für neue Anwen-dergruppen nutzbar sein. Wichtig sind zudem standardisierte Schnittstellen so-wie die Verfügbarkeit auf unterschied-lichsten Plattformen, insbesondere Em-bedded.

2. Ratsam ist der Einsatz von IBV-Kompo-nenten, die hochwertigen Support mit einschließen, langfristig verfügbar sind und kontinuierlich weiterentwickelt wer-den. Darauf zu achten ist auch, dass die Lösungen gängige Industriestandards unterstützen, kompatibel sind und Spiel-raum für weitere Entwicklungen in den nächsten Jahren lassen.

3. Die IBV besetzt in den Konzepten der Industrie 4.0 eine Schlüsselposition: Als zentrales Element der Automatisie-rungstechnik und Qualitätssicherung ebnet die Technologie den Weg für agile Fertigungsprozesse im Rahmen von In-dustrie-4.0-Anwendungen. Zudem bie-tet die IBV durchdachte Verfahren für eine flexible und sichere Mensch-Ma-schine-Werkstück-Interaktion. Die Bild-verarbeitungssoftware und -lösungen von MVTec offerieren schon heute vie-le Funktionen für die Industrie 4.0. Wir treiben seit jeher Industrie-Standards voran und pflegen ein dichtes Partner-netzwerk.

4. Einen besonders hohen Stellenwert haben 3D-Vision-Verfahren wie etwa 3D-Matching, Mehrbild-Stereo, 3D-Rekons-truktion oder 3D-Oberflächenvergleich. Ein weiterer Trend besteht in der höheren Geschwindigkeit und Standardisierung von Bildverarbeitungs-Technologien. Gefragt sind auch zunehmend lösungs-orientierte Komponenten, die – ohne proprietäre Technologie – reibungslos miteinander arbeiten.

Andreas Wörz,Leitung Vertrieb Bildverarbeitung, Keyence

1. Kunden erwarten einen verlässlichen Partner, der zuhört und bedarfsgerecht auf höchstem technischem Niveau berät. Dazu benötigen Sie ein schlagkräftiges und globales Vertriebs- und Supportnetz-werk sowie Innovationen, die nicht im Meer der Me-too-Produkte untergehen.

2. Es gibt aus unserer Sicht zwei entschei-dende Erfolgsfaktoren: Die Akzeptanz der Lösung durch die Nutzer in der Fertigung sowie die Wahl der richtigen Technologie. Als Ratschlag formuliert: Binden sie die operative Ebene in die Auswahl der Lö-sung ein und konzentrieren sie sich auf ein einfaches Bedienkonzept. Für die Aus-wahl der richtigen Technologie gilt: Die Wahrscheinlichkeit, aufs richtige (Techno-logie-)Pferd zu setzen, steigt mit der Brei-te des Portfolios eines Anbieters. Wer ne-ben der klassischen BV auch die Felder der Vision-Sensorik und der berührungslo-sen Messtechnik im Programm hat, kann maßgeschneiderte Lösungen entwickeln.

3. Es ist interessant, diese Frage umge-kehrt zu stellen: Welchen Stellenwert nehmen die Konzepte der Industrie 4.0 für die IBV ein? Auf technischer Ebene ist an den Konzepten nichts Revolutionäres für die Bildverarbeitung. Dennoch freuen wir uns über die mit dem Schlagwort In-dustrie 4.0 verbundene Aufmerksamkeit für moderne Fertigungstechnologien am Standort Deutschland.

4. Der aktuelle Hype um 3D-Bildverarbei-tung mit den Funktionsprinzipien Trian-gulation, Streifenprojektion und Shape from Shading folgt den immer komple-xer werdenden Applikationen und An-forderungen an Produktqualität sowie immer schnelleren Prozessen. Darüber hinaus gibt es viel Nachholbedarf im Be-reich der Prozesssicherheit von Bildver-arbeitungslösungen. Der entscheidende und dennoch oft vernachlässigte Aspekt dabei ist die Einfachheit der Bedienkon-zepte in einem globalen Kontext. Nur so wird Innovation beherrschbar.

Fragen an die Experten:

1. Welche Anforderungen stellt der Markt heute an IBV-Anbieter?

2. Was würden Sie einem Produktionsver-antwortlichen raten, wenn er sich ent-schließt, IBV in seiner Produktion einzu-setzen?

3. Welchen Stellenwert nimmt IBV in den Konzepten der Industrie 4.0 ein und wie reagiert Ihr Unternehmen darauf?

4. Was ist für Sie der wichtigste Trend der IBV im Bereich der Produktions- und Fer-tigungsanwendungen?

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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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D E R I G S B I E T E T in erster Linie Tief-zieh-, Fräs- und Spritzgussteile an und beliefert damit hauptsächlich Motorrad-Hersteller und Unternehmen aus der Au-tomobilindustrie. Als hochspezialisiertes Unternehmen produziert Derigs über-wiegend Teile, die in geringen Stückzah-len gefertigt werden.

„Qualität hat für uns die höchste Prio-rität. Und das fordern auch unsere Kun-den. Bereits mit der vorherigen Lösung konnten wir diesen Forderungen nach-kommen und die Qualität unserer Pro-dukte deutlich verbessern“, erklärt Ge-schäftsführer Wilfried Derigs.

Einer der Forderungen der Kunden ist die fehlersichere Markierung der gefer-tigten Bauteile. Dieser Forderung möch-te Derigs sowohl zuverlässig als auch effizient nachkommen. Dies löste das Un-ternehmen schon länger mit einem Laser-markiersystem.

Up to date bleibenGerade für ein spezialisiertes Unterneh-men spielen Innovationen eine entschei-dende Rolle. Um auch auf dem Feld der Laser-Markierung up to date zu sein und den steigenden Ansprüchen der Kunden gerecht zu werden, was die Kennzeich-nung einzelner Bauteile angeht, suchte Gerigs nach einer neuen Lösung.

Ziel war es, auch an dieser Stelle den Produktionsprozess auf den höchsten Standards zu halten. Nach einem inten-siven Auswahlverfahren, bei dem man zahlreiche Anbieter berücksichtigt hat-te, entschied man sich schließlich für das Ulyxe-Lasersystem von Datalogic.

„Wir hatten zuvor bereits ein Gerät von Datalogic im Einsatz – praktisch den direkten Vorgänger. Da wir mit un-serer Technik auf dem neuesten Stand bleiben wollten, bemühten wir uns um Ersatz“, erklärt Derigs. Ausschlagge-bend für die erneute Entscheidung für

Datalogic war neben der hohen Quali-tät des Systems vor allem dessen Preis-Leistungsver hältnis.

Kompakt und flexibelDer neue Lasermarkierer ist auf einem mobilen Wagen montiert, so dass er sich flexibel am jeweiligen Fertigungsplatz einsetzen lässt. Vor allem das Gewicht von nur 7,5 Kilogramm und die Plug-and-Play-Funktion über USB-Anschlüsse entsprechen den Anforderungen in den Applikationsbereichen Stahl, Kunststoff und Direct Part Marking (DPM). Über die zugehörige Software, den „Ulyxe Editor“, lässt sich das System gut bedienen. Ein Abtastkopf und digitale Prüf- und Über-wachungsfunktionen sind direkt inte-griert. Bei Derigs hat sich die kompakte Lösung so reibungslos in bestehende Produktionsprozesse integriert.

Das Aufbringen von Serien- oder Pro-duktnummern auf die jeweiligen Teile konnte nahtlos in den Produktionspro-zess eingebunden werden – die Lasersys-

teme helfen damit, Kundenwünsche effi-zienter zu erfüllen.

Problemlose ImplementierungDie Implementierung des neuen Lasers verlief reibungslos. Das neue Gerät wurde einfach an Stelle des alten montiert und konnte umgehend eingesetzt werden. „Auch der Umgang mit der dazugehöri-gen Software ist intuitiv und unproble-matisch“, bestätigt Derigs. Angesichts des überschaubaren Aufwands kann sich das Ergebnis sehen lassen: Die Qualität der Produkte konnte deutlich verbessert und den gestiegenen Ansprüchen der Kunden mehr als entsprochen werden – Details, auf die es gerade bei Produzenten wie Derigs ankommt. Derigs resümiert: „Wir sind froh, in Datalogic einen zuverlässigen Partner gefunden zu haben, der eine qua-litativ hochwertige Lösung zu günstigen Konditionen anbietet.“ jbi

Daniel Wege ist Area Sales Manager DACH Laser Marking bei Datalogic Automation.

T R A C E A B I L I T Y

Teile mobil kennzeichnen Ein Spezialist für Kunststoff- und Metallverarbeitung suchte ein neues Lasermarkiersystem, das bei geringen

Anschaffungskosten den Anforderungen der komplexen Produktionsprozesse und der Kunden gerecht wird.

V O N D A N I E L W E G E

Der mobile Laserarbeitsplatz integriert sich flexibel in die Produktion bei Derigs.

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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 6 / 2 0 1 5 – E R S C H E I N T A M 1 9 . N O V E M B E R 2 0 1 5

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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.: 0 81 06 / 350-152, Fax: 0 81 06 / 350-190 Redaktion: Jan Bihn (-161, jbi@win-verlag.de)Textchef: Armin Krämer (-156, ak@win-verlag.de)Mitarbeiter dieser Ausgabe: Markus Diesner, Simone Fischer, Ralf Högel, Andreas Kluth, Ulrike Peter, Daniel Rau, Ellen-Christine Reiff, Michaela Rögner, Paul-Gerhard Schmidt, Dieter Schoppe, Laura Schwarzbach, Daniel Wege, Thomas Wochinger

So erreichen Sie die Anzeigenabteilung:Anzeigenverkaufsleitung: Martina Summer (0 81 06 / 30 61 64, ms@win-verlag.de)Mediaberatung: Jana Maier (0 81 06 / 350-241, jm@win-verlag.de)Anzeigendisposition: Chris Kerler (-220; cke@win-verlag.de)

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Layout und Titelgestaltung: Saskia Kölliker Grafik, MünchenDruck: PHOENIX PRINT GmbH, WürzburgBildnachweis/Fotos: falls nicht gekennzeichnet: Werkfotos, PhotoDisc, aboutpixel.de, fotolia.de Titelbildmotiv: KukaProduktion/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)

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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.

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RFID-Lösungen für Produktion und IntralogistikProzesse optimieren, Produkte identifizieren, Da-ten speichern: RFID (Radio Frequency IDentifica-tion) gilt als eine der Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0, denn die Standardisierung ist aus-gereift und die Möglichkeiten sind enorm, zudem gibt es ausreichend erprobte und industrietaug-liche Komponenten. Der vernetzten Automation, der flexiblen Fertigung, Produktion und Intralo-gistik steht also nichts im Wege, oder? Wir suchen Antworten.

Business Intelligence – wenn Systeme erwachsen werdenIntelligent ist, wer sie zu lesen weiß. Doch noch schwirren sie überall ungenutzt herum: die Da-ten. In Maschinen und Anlagen, in Datenbanken, in autarken Systemen. Eine integrierte System-landschaft ist aber erst der erste Schritt – danach heißt es, mit der Datenflut richtig umzugehen, da-mit aus den Daten Information und anwendbares Wissen werden kann. Wie so was funktioniert, das zeigen wir. Ein Schlüssel kann ein effizientes MES- oder ein dezidiertes Business-Intelligence-System sein.

Automation und ITDas Thema ist nicht mehr neu, doch immer noch prallen die Welten aufeinander – oder doch nicht? Wie groß ist die Kluft tatsächlich? Fest steht: Bei-de Seiten müssen bei der IT-Security dazulernen, besonders bei dem, was der eine meint, wenn er sagt, er möchte/hat hier und da ein sicheres Sys-tem. Aber auch für die Prozesse und Arbeitsinhal-te der Facharbeiter bedeutet die Integration von IT in die Produktion massive Änderungen. Soviel vor-ab: Von durchgehender Systematik sind wir noch weit entfernt, aber funktionierende Einzellösun-gen gibt es schon.

Weitere Themen:• Industrie-PCs: Terminals für die Produktion• MES: Workforce Management• ERP-MES-Integration• Expertentalk: Safety in der Werkshalle

Aus aktuellem Anlass sind Themenänderungen möglich.

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