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Freisetzung ungenutzter Reserven bei der Fertigung von Holzfaserplattender

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Auch in der Holz- und Möbelindustrie wird der Wettbewerb immer dynamischer. Die technische Entwicklung der Betriebsmittel wie Maschinen und Anlagen verläuft zunehmend schneller und die Produktlebenszyklen erkürzen sich drastisch. Je mehr der Handlungs- und Entscheidungsdruck wächst, desto dringender erwartet das Management, dass es bei den wichtigen Führungsentscheidungen mit allen relevanten Informationen aus dem aktuellen Fertigungsprozess unterstützt wird.

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Laufende Informationen über den Grad der Ziel-erreichung und kontinuierliche Soll-Ist-Verglei-che aus dem Fertigungsprozess erlauben, ope-rative Erfolgsengpässe frühzeitig zu erkennenund entsprechend gegenzusteuern. Um einenmöglichst zeitnahen Einblick in die ablaufendenProzesse zu bekommen, wird permanent eineVielzahl von präzisen und aktuellen Informatio-nen aus allen relevanten Fertigungsbereichenbenötigt. Und genau hier liegt oft das Problem:Viele Manager müssen ihren aktuellen Daten solange hinterherlaufen, dass sie kaum noch Zeithaben, das Zahlenmaterial auszuwerten und dieInformationen weiterzuleiten.

Die Erfassung und Speicherung der Daten ausdem Fertigungsprozess bildet die Grundvoraus-setzung für alle späteren Auswertungen. Damitwird nicht nur gewährleistet, dass die Prozessein der Fertigung transparent bleiben, sondernes existiert auch eine genaue Prozessdokumen-tation, die Qualität des Arbeitsprozesses wirderhöht, und sämtliche Aufträge sind zu jedemZeitpunkt genau nachkalkulierbar. Der Ferti-gungsstand ist eindeutig, und über noch zurVerfügung stehende Ressourcen kann jederzeit

eine klare Auskunft erteilt werden. Im Prozesskönnen keine End- oder Zwischenproduktemehr vergessen werden, dafür sorgt das Sys-tem. Eine moderne Betriebsdatenauswertungerlaubt es, die Daten zu verdichten und aussa-gekräftige Statistiken zu erzeugen, die genaudie aktuellen Fragestellungen beantworten. Al-le Auswertungen können sofort im ganzenUnternehmen eingesehen und angezeigt wer-den.

Holzfaserplatten als Produkt

Holzprodukte müssen bei definierter techni-scher und ökologischer Qualität preiswert sein,um ihnen im internationalen Wettbewerb undgegenüber Substitutionsmaterialien traditio-nelle Verwendungsbereiche zu sichern. Dabeiwird Holz nach unterschiedlichen Verfahren be-handelt sowie be- und verarbeitet. Zur Sicher-stellung der Wettbewerbsfähigkeit und der er-wünschten Erweiterung der Verwendung sinddie verfahrenstechnischen Prozesse der Be- undVerarbeitung rationeller und wirtschaftlicher zugestalten. Dabei dienen die Erfassung und Ver-besserung der Produktionsprozesse, die Ent-wicklung von Prozessmodellen und die Anwen-dung kontinuierlicher Prozesskontrollen der Si-cherung der Produktqualität.

Die Spanplatte istdas am meisten ver-wendete Platten-produkt weltweit.Die Anwendungs-möglichkeiten sindMöbel, Innenaus-bau, Fußböden unddas Bauwesen. DerProduktbereich um-fasst alle Prozess-schritte einschließ-

lich Hackschnitzelwaschanlagen, Faseraufbe-reitung, Trocknung, Sichtung, Formung, Pres-sen und Endfertigung Energieanlagen und Pro-zessautomation.

Forderungen an die Software

Anwendungen auf Windows-basierten Syste-men für die Fertigungsorganisation sind heutebereits ein weit verbreiteter Standard in derHolz- und Möbelindustrie. Leistungsfähige ob-jektorientierte Frameworks wie »FactoryTalk«aus dem Hause Rockwell Automation bildenden Kern von Applikationen für Fertigungs-,Prozessleit- und Datenerfassungssysteme.Durch diese Flexibilität entstehen Lösungen fürdie unterschiedlichen Industriebereiche mitSkalierungsstufen – von einzelnen Arbeitssta-tionen für eine Maschine oder einen Anlagen-teil bis hin zu ganzen Bereichen und komplet-ten Fabriken.

Seit mehreren Jahren ist dabei das Unterneh-men GEFAT am Markt als Solution Provider desFrameworks »FactoryTalk« tätig. Mit ihrenbranchenspezifischen Erfahrungen können somaßgeschneiderte Fertigungslösungen fürhöchste Qualitätsansprüche basierend aufStandardsoftware entwickelt werden. Basis desmittelständischen Unternehmens bildet dienahtlose Verbindung von konsequenter Kun-denorientierung, präziser Projektplanung undzukunftsweisender technischer Ausstattungder Arbeitsmittel.

Effiziente Prozessoptimierung

Betriebsmittel wie Maschinen und Fertigungs-anlagen erwirtschaften nur dann den größt-möglichen Return of Investment (ROI), wennsie nahe der maximalen Leistung betriebenwerden. Wichtige Voraussetzung dazu sind die

Freisetzung ungenutzter Reserven beider Fertigung von HolzfaserplattenThomas Schulz, Frank Mönkemeyer

AUTOMATION

Auch in der Holz- undMöbelindustrie wird derWettbewerb immer dynami-scher. Die technische Entwick-lung der Betriebsmittel wieMaschinen und Anlagen ver-läuft zunehmend schnellerund die Produktlebenszyklenverkürzen sich drastisch. Jemehr der Handlungs- und Ent-scheidungsdruck wächst, des-to dringender erwartet dasManagement, dass es bei denwichtigen Führungsentschei-dungen mit allen relevantenInformationen aus dem ak-tuellen Fertigungsprozessunterstützt wird.

Autoren: Dipl.-Ing. Thomas Schulz (links)Account ManagerRockwell Automation für den Bereich Software42781 Haan Kontakt: www.rockwellautomation.de

Frank Mönkemeyer (rechts)geschäftsführender Gesellschafterder GEFAT Gesellschaft fürAutomatisierungstechnik mbH31840 Hessisch Oldendorf.Kontakt: www.gefat.de

Abb. 1: Auswertung der Stillstandsgründe.

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INNOVATIONEN

Minimierung der Stillstandszeiten der Betriebs-mittel wie Maschinen, Linien und Anlagen so-wie die Optimierung der Produktionsprozesse.Die zur Beurteilung von Fertigungsabläufenherangezogenen Daten basieren häufig aufhändisch ermittelten Werten, die nur schwerreproduzierbar sind. Bei mit automatisierten In-sellösungen erfassten Daten sind die Ergeb-nisse nur sehr schwer zwischen verschiedenenAnlagen vergleichbar. Es fehlt vielfach auch dieMöglichkeit der effektiven Weiterverarbeitungder Daten.

»FactoryTalk Metrics« bietet hierbei eine Lö-sung zur Aufnahme der Laufzeiten und Still-standszeiten über einen OPC-Server direkt vonden einzelnen SpeicherprogrammierbarenSteuerungen (SPS) der Maschinen und Ferti-gungsanlagen an. Jede Veränderung des Ma-schinenzustandes wird so automatisch erfasstund über das Netzwerk an einen Datenservergesendet und letztendlich in einer Datenbankaufgezeichnet. Diese so gewonnenen Datensind die Grundlage für die Informationen derAuswertungen und dienen dem Fertigungsma-nager gewissermaßen als Tachometer. Sie bil-den die Basis für Analysen und Grundlage fürVerbesserungsprozesse.

Durch diese lückenlose Aufzeichnung der Still-standszeiten kann eine sehr detaillierte Aus-wertung erfolgen. Dafür gibt es die »OEE«-Kennzahl, die die Produktivität einer Fertigunggenau ermitteln kann. »OEE« heißt OverallEquipment Effectiveness und kann als Gesamt-Anlageneffektivität übersetzt werden. Drei Fak-toren sind dabei maßgebend: die Anlagenver-fügbarkeit, der Leistungsgrad und die Qualitätder gefertigten Erzeugnisse. Analysiert undinterpretiert zeigen diese Informationen bisherverstecktes Verbesserungspotenzial für sinnvol-le Optimierungen in der Fertigung auf. Auchder Erfolg oder Misserfolg eingeleiteter Maß-nahmen lässt sich unmittelbar ablesen.

Visualisierung der Prozesse

Der Grafikeditor von »FactoryTalk-View« bietetalle in einem leistungsfähigen Windows-Gra-fikprogramm üblichen Funktionen. Dazu gehö-

ren Funktionen zum genauen Positionieren,Ausrichten, Drehen oder Spiegeln, Vererbengrafischer Objekteigenschaften genauso wieGruppieren, Bausteinbildung und der Importbzw. die Einbettung von extern editierten Tex-ten und Grafiken. Die Anbindung eines Objek-tes an eine interne Variable oder an eine Pro-zessvariable ist sehr einfach durchzuführen.Einmal erstellte Objekte können, unabhängigvon ihrer Komplexität, einschließlich Verarbei-tungsroutinen und Prozessanbindungen in ei-ner Bibliothek abgelegt und von dort wiederabgerufen werden.

»FactoryTalk-View« bietet als User-Interface mitseinen grafischen Objekten mit Animationenviele Möglichkeiten, Prozesszustände realistischund anwenderfreundlich nachzubilden. Dazugehören neben der Verwaltung von Soll- und Ist-werten in Rezepturen auch Anzeigen von Stör-meldungen, die automatische Benachrichti-gung des Wartungspersonals sowie eine Analy-semöglichkeit verschiedener Prozesszustände.Damit erhält der Bediener ein überdurchschnitt-liches Maß an Übersichtlichkeit über seine ak-tuellen Produktionsprozesse seiner Anlage.

Eine Potenzialanalyse basierend auf anschau-lichen Prozessdarstellungen bildet die Grundla-ge zur Einführung oder Ausweitung einesKennzahlensystems und Controllingmanage-ments. Durch das modulare Konzept des Fra-meworks »FactoryTalk« besitzen Lösungen denVorteil der schnellen und kostengünstigen Ein-führung. Die einfache Skalierbarkeit der Ge-samtanwendung sichert ohne größeren Auf-wand eine nachfolgende Erweiterung oder An-passung an sich ändernde Fertigungs- oderTechnologiebedürfnisse. Die Verwendung vonStandardsoftware mit Standardschnittstellen si-chert somit weitgehend den Schutz der getä-tigten Investitionen.

Eine isolierte Betrachtung von Informationen istnur selten Ziel führend. Fragestellungen derFertigungsoptimierung berühren in den meis-ten Fällen nicht nur die Verarbeitung von Datenzu Informationen, sondern auch übergeordne-te Aspekte des betrieblichen Umfeldes. DieNutzung dieser Informationen kann nur opti-mal erfolgen, wenn das Management einesUnternehmens solche Projekte aktiv unterstütztund verinnerlicht.

Abb. 2: Auswertung der Prozessparameter.

Abb. 3: Darstellung der Prozesse im Bereich »Abstapelung«. Abb. 4: Darstellung der Prozesse im Bereich »Presse«. Grafiken: Rockwell.