Engpässe in komplexen Montageanlagen erkennen
Aus dem Takt?
Bei großen Montagelinien ist es oft schwierig, problematische Stationen oder Prozesse ausfindig zu machen, um das
Verbesserungspotenzial zu erkennen. Die Sammlung von Produktionsdaten bietet hier eine Lösung. Mithilfe von Software-Applikationen lassen sich Engpässe in komplex verketteten Montageanlagen ermitteln und aufgrund großer Datentransparenz eine schnelle und nachhaltige Verbesserung der Produktionseffizienz erreichen.
Die Datenauswertung mit piaOptimum ergab an einer Pressenstation eine zu hohe Taktzeit, die durch den Austausch eines Werkzeugs
verbessert werden konnte. (Bild: Pia Automation Holding GmbH)
Eine Montageanlage für Hinterachsgetriebe eines namhaften deutschen Automobilzulieferers umfasst rund 50 Stationen, die alle mit der Software-Applikation piaOptimum überwacht werden. Möglich ist auch, nur einzelne Stationen oder Linienabschnitte genauer in den Blick zu nehmen. Um jedoch Aussagen über OEE-Verluste (Overall Equipment Effectiveness) treffen zu können, ist die Betrachtung der gesamten Anlage sinnvoll, um ganzheitlich Engpässen und Störungen auf die Spur zu kommen. Als Station wird in der Software ein Anlagenteil definiert, an dem ein oder mehrere Bearbeitungsschritte durchgeführt werden, die von Beginn der Bearbeitung eines Bauteils bis zum Beginn der Bearbeitung des nächsten Bauteils dieselbe Solltaktzeit aufweisen wie die Anlage insgesamt; in diesem Fall 55s. Alle 55s wird also ein Hinterachsgetriebe fertiggestellt.
Datenanbindung mittels OPC-UA ohne SPS-Eingriff
Mit dem Einsatz von piaOptimum will der Kunde Transparenz für die Verbesserung der Ausbringung seiner Anlage schaffen. Dazu notwendig sind Daten, die die Grundlagen der Gesamtanlageneffektivität (GAE) betreffen, also Informationen über die Bauteilqualität zum Abschluss eines Bearbeitungsschritts (also einer Station), die dazugehörigen Taktzeiten und ebenso aufgetretene Störungen und Meldungen. Die Konfiguration aller Datenpunkte ist unkompliziert über die Web-Oberfläche der Software möglich. Dazu sind keinerlei Eingriffe in die Maschinensteuerung nötig, sondern die Applikation ermöglicht eine absolut flexible Datenanbindung mittels des bereits standardisierten OPC-UA-Protokolls.
Analyse und Anpassung einer Pressenstation
Nachfolgend lässt sich exemplarisch an Station 8 zeigen, wie eine Analyse auf Gesamttaktebene sowie eine Teiltaktanalyse letztlich eine nachweisliche Verbesserung der Taktzeit ergeben haben. Das Boxplott-Diagramm ist ein Ausschnitt aus einer Gesamttaktanalyse. Hier sind die 50 Prozent mittlersten Takte nach einer aufsteigenden Sortierung dargestellt. PiaOptimum nutzt dieses Werkzeug, um Ausreißertakte auszublenden, die nicht als normale Takte angesehen werden können, jedoch ebenso mit aufgezeichnet werden. Die Analyse wurde im Zeitraum von Kalenderwoche 23/2018 bis Kalenderwoche 25/2018 durchgeführt. An der Station 8, einer Pressenstation, ist ersichtlich, dass der Median mit 58,5s etwas über dem Sollwert lag. Hier war also eine Anpassung hinsichtlich der Taktzeit notwendig. An der Station finden folgende Bearbeitungsschritte in der Solltaktzeit statt: Aktorik griffbereit, Nebenzeit, Bauteil in Position, Bauteil spannen, Pressvorgang, Einheiten zurück. Eine tiefere Analyse der Teilbewegungen ermöglichte es, für den Gesamttakt eine Verkürzung zu erzielen. Durchgeführt wurden die Anpassungsmaßnahmen in der Kalenderwoche 26/2018. Im Anschluss konnte klar ersichtlich gemacht werden, dass die Adaption eines speziellen Teiltakts namens Nebenzeit den Hauptanteil an der Senkung der Gesamttaktzeit mit sich brachte. Die Applikation bietet hier die Möglichkeit, mittels eines sogenannten Referenzteiltakt-Widgets einerseits die Analyse bis zu den Einzelbewegungen in der Station einzusehen, andererseits sowohl Gesamt- als auch Teiltakte mit einer Referenz zu vergleichen. Als Referenzzeitraum wurden die drei Wochen KW 23/2018 bis KW 25/2018 definiert, als Analysezeitraum der komplette Folgemonat Juli 2018.
