Immer nur Besser 3A Composites - MES solution with SIMATIC IT

SIMATIC IT Answers for industry.

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„Die gemeinsame Datenbank von Prozess- und Qualitätsdaten dient als Basis für sofortige Ursachenfindung im Fall von Abweichungen in der Produktion. Die Auswertung der Prozess- und Produktdaten unterstützt weiter die Verfahrens- und Rezeptoptimierung. Das führt zur kontinuierlichen Verbesserung der Produktionseffizienz sowie der Produktqualität.“

Wertschöpfung durch Datenauswertung Leichtstoffplatten-Hersteller 3A Composites in Osnabrück hat seine Produktions- und Qualitätsziele höher geschraubt und ein Manufacturing Execution System (MES) in die neueste Produktionsanlage integriert. Es erfasst automatisch alle Prozess- und Qualitätsdaten, anhand deren die Fehlersuche in der Produktion beschleunigt, Produktionsprozesse und Produkte kontinuierlich verbessert und die gesamten Produktionskosten reduziert werden.

Der Kunde Die 3A Composites GmbH (vorher bekannt als Alcan KAPA) produziert und vermarktet seit über 40 Jahren Aluminium-Verbundplatten, strukturelle Verbundwerkstoffe, Kunststoff- und Leichtstoffplatten, die unter anderem unter den Marken Alucobond, Dibond und Kapa vertrieben werden. Das Unternehmen beschäftigt in Osnabrück und Singen momentan rund 500 Mitarbeiter. Die Produkte von 3A Composites werden u. a. eingesetzt in Modellbau, Messebau, Fabrikbau, als Trägermaterial für Werbebotschaften sowie auch im Automobilbau. Innovationskraft, Kreativität, Zuverlässigkeit und starke Kundenorientierung werden bei 3A Composites ganz groß geschrieben.

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Die Herausforderung Beauftragt wurde die neue Produktionsanlage „nach Stand der Technik“ – bei einer im Vergleich zu bisherigen Anlagen vielfach höheren Anzahl von Prozessparametern. Vorher wurden durch SAP Rezepte (als Materialstammdaten und Stücklisten) erstellt und bearbeitet. Schaumrezepte wurden elektronisch an die Anlage gesendet, d. h. die Maschinen per Maschinendatenblatt mit Daten versorgt. Die jeweiligen Verbrauchsmeldungen von Rohmaterialien erfolgten kalkulatorisch über die gefertigte Anzahl Leichtstoffplatten auf Basis der Daten im Materialstamm bzw. in der Stückliste. Der Hauptansatz der MES-Implementierung war es, eine Möglichkeit zu schaffen, die Prozesssicherheit anzuheben, indem bei abweichenden Produktionsergebnissen die Ursachen über die lückenlose Dokumentation schnell sichtbar werden. Vor allem in Fällen, wo sich Einflüsse überlagern und somit bislang die Fehler nicht klar zuzuordnen waren. Die Hauptziele lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Fehlerfreie elektronische Versorgung der Produktionsanlage mit Rezept- und Maschinendaten • Sammeln von Prozess- und Qualitätsdaten in gemeinsamer Datenbank

als Basis für schnelle Kalkulationen, Produktnachverfolgung und Rückverfolgung • Schnelle und gezielte Fehlersuche aufgrund von Aufzeichnungen historischer Daten • Verbesserung von Auswertungen/Kostenrechnungen aufgrund von tatsächlicher Verbrauchsmessung

Die Lösung Die realisierte Lösung auf der Basis von SIMATIC IT, dem Manufacturing Execution System von Siemens, entspricht heute in vollem Umfang den Anforderungen von 3A Composites. Wichtige Aspekte bei der Entscheidung für das System waren dessen Prozessorientierung, dessen modularer Ansatz und der breite Funktionsumfang des Systems. Das Unternehmen hatte schon gute Erfahrung mit Siemens-Automisierungsprodukten und erwartete, dass der Einsatz weiterer Produkte aus diesem Portfolio eine Integration in die vorhandene ITLandschaft wesentlich vereinfachen würde. Weiterer Erfolgsgarant war die gute und enge Zusammenarbeit mit dem engagierten Dienstleister, der advenco Consulting GmbH. Alle aufgetretenen Fragen wurden in enger Zusammenarbeit erläutert und gemeinsam in wirtschaftliche Lösungen umgesetzt. So wurden alle Ziele „zur vollen Zufriedenheit“ erreicht.

Das Projekt wurde in drei Phasen realisiert: die Analyse der Prozessabläufe mit Erstellung des Pflichtenheftes, die Umsetzung der Anforderungen mit SIMATIC IT und die Go-Life-Phase. Im Detail wurden die oben genannten Hauptziele als Aufgaben des Systems formuliert: • Prozessdatenarchivierung und Qualitätsdatenvisualisierung • Einführung einer Chargenrückverfolgung (Tracking & Tracing) • Vereinfachung der papierlosen Rezepturverwaltung und Integration mit dem SCADA-System (Supervisory Control And Data Acquisition) WinCC von Siemens für den automatischen Austausch von Maschineneinstellungsparametern (an WinCC) und Protokollierung der Ist-Maschinenausführparameter (an SIMATIC IT) • Produktionsauftragsverwaltung und Archivierung auf MES-Ebene • Vereinfachung der Betriebsdatenerfassung und Automatisierung der Buchungen (Materialverbräuche, Ist-Zeiten) an das übergeordnete SAPSystem • Ermittlung von Key-Performance-Indikatoren zur gezielten Optimierung aller Produktionsprozesse im Rahmen eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) Das MES protokolliert die prozesstechnische Auftragsabwicklung mit dazugehörigen Prozessdaten und visualisiert

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diese. Dabei wird der Kontext zu den Fertigungsaufträgen und den einfließenden Materialchargen sowie den Maschinenparametern hergestellt. Damit wird eine lückenlose Produktrückverfolgung ermöglicht. Das System übernimmt ferner die Aufgabe einer zentralen Rezepturdatenbank. Aus dem führenden SAP-System werden vorhandene Schaumrezepte automatisch in das MES übernommen. Diese dienen als Basis für die neuen Schaumrezepte dieser bestimmten Linie, werden aber um die fehlenden bzw. neuen Prozesspara-

meter, Prozedurschritte und individuellen Formeln erweitert. Das Modul Materialmanagement synchronisiert die Materialstammdaten und Stücklisten mit dem überlagerten SAPSystem über die vorhandene Schnittstelle von SIMATIC IT. Aus dem Zusammenspiel zwischen Auftragsmanagement, Rezepturverwaltung und Materialmanagement bildet das MES einen Produktionsauftrag und übergibt den freigegebenen Auftrag an die Leitwarte, von wo aus der Anlagenfahrer den

Auftrag über das SCADA-System WinCC an die Steuerung der Anlage zum Anfahren freigibt. Das MES übernimmt ebenso die gesamte Rückmeldung von Ist-Mengen, Fertigungszeiten und Status an das überlagerte SAP-System über eine vorhandene Schnittstelle von SIMATIC IT.

Das Ergebnis Der offene und modulare Ansatz des Systems lässt zu, dass das bestehende Qualitätsmanagementsystem eingebunden wurde und weitere Produktionslinien über die gesamte Prozesskette nach und nach in SIMATIC IT eingebunden werden können. Das verringert den Projektierungsaufwand und sichert die Einheitlichkeit und die Zukunftsfähigkeit der Lösung. Die gemeinsame Datenbank von Prozess- und Qualitätsdaten dient als Basis für sofortige Ursachenfindung im Fall von Abweichungen in der Produktion. So kann sofort eingegriffen werden und wird weiterer Materialverlust minimiert. Die Auswertung der Prozess- und Produktdaten unterstützt weiter die Verfahrens- und Rezeptoptimierung. Das führt zur kontinuierlichen Verbesserung der Produktionseffizienz sowie der Produktqualität. Durch die Verfügbarheit historischer Daten sind auch die Anforderungen bezüglich Produktnachverfolgung

Screen 1: Das MES-Portal bietet den jeweiligen Anwendern eine Darstellung der ihnen wichtigen Daten

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Auf einen Blick Unternehmen: 3A Composites www.3acomposites.com Branche: Kunststoffe Integration: advenco Consulting GmbH

Lösung: • SIMATIC IT Production Suite Hauptvorteile: • Integriertes Qualitätsmanagement • Materialoptimierung durch sofortige Ursachenfindung • Verbesserung der Produktionseffizienz • Produktnachverfolgung und Rückverfolgung

Hauptanforderungen: • Lückenlose elektronische Dokumentation • Gemeinsame Datenbank für Prozess- und Qualitätsdaten • Prozesssicherheit

und Rückverfolgung (z. B. für die Automobilindustrie) erfüllt. Die Auswertungen und Kostenrechnungen aufgrund von tatsächlicher (vs. kalkulatorischer) Verbrauchsermittlung ermöglichen genaue Materialplanung und somit Kostenreduzierung.

Ausblick Mit der Integration von SIMATIC IT wurde die Basis geschaffen für die weitere Implementierung einer Produktnachverfolgung, für eine Erweiterung der Produktgenealogie und für eine Prozessdatenrückverfolgung (wie sie für die Automobilindustrie notwendig ist) und für den Einsatz von RFID für die Warenverfolgung.

Screen 2: das System unterstützt die Anwender bei der Datenerfassung und Fehlerbeseitigung.

Screen 3: Rezepturverwaltung: das MES übernimmt die Rolle einer zentralen Rezepturdatenbank, und tauscht alle wichtigen Prozessdaten mit SAP aus

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Hier erhalten Sie weitere Informationen [email protected] Siemens AG Industry Sector Industry Automation

www.siemens.com/simatic-it

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Order No.: XXXXXX-XXXX-XXXX-X-XXXX DISPO 26100 KB XXXX XX.XX X XX / XXXXX Printed in Germany Änderungen ohne vorherige Ankündigung vorbehalten. 09/10

Die in dieser Broschüre enthaltenen Informationen stellen lediglich allgemeine Beschreibungen von Leistungsmerkmalen dar, die im praktischen Einsatz nicht immer wie beschrieben zutreffen oder sich im Zuge einer Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Eine Verpflichtung zur Bereitstellung der jeweiligen Merkmale liegt nur vor, wenn diese vertraglich ausdrücklich vereinbart wird. Bei sämtlichen Produktbezeichnungen kann es sich um Marken oder Produktnamen der Siemens AG oder von Zulieferern handeln, deren Verwendung durch Dritte für deren eigene Zwecke zu einer Verletzung der Rechte der Inhaber führen könnte.

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