Daten-basierte Software-Tools

Software unterstützt bei Störungen von Produktionsanlagen mit Vorschlägen

Bild:© 2020 Henkel AG & Co. KGaA. Alle Rechte vorbehalten

Kurzstopps, technische Störungen und Taktzeitverluste in hochautomatisierten Produktionsanlagen reduzieren deren Gesamtanlageneffektivität (OEE). Um dem entgegenzuwirken, bietet Plus10 datenbasierte Software-Tools, die nicht nur ursächliche Störungen und Leistungsgradverluste identifizieren können, sondern auch Optimierungsvorschläge liefern. Shannon kommuniziert via Smartphone, Tablet oder Smartwatch mit dem Bedienpersonal und bildet so eine unterstützende Werker-Assistenz mit situativen Vorschlägen in Echtzeit bei Störungen oder sich anbahnenden Tätigkeiten der nächsten Minuten wie etwa Materialmangel eines bestimmten Packmittels. Das Tool Darwin soll zusätzlich Transparenz über Taktzeiten auf Stationsebene bieten und den Signalverlauf beteiligter Signale relevanter Maschinenkomponenten visualisieren.

Direkte Lösungsvorschläge

Sowohl im GMP-regulierten (GMP, Good Manufacturing Practice) Pharmabereich als auch im Non-GMP-Konsumgüterbereich gilt: Gerade bei großen und komplexen hochautomatisierten Fill&Finish Produktionslinien, die im Mehrschichtbetrieb rund um die Uhr laufen, kann Shannon für einen positiven Effekt sorgen, da das Bedienpersonal im Falle eines Maschinenstopps direkt auf den Ort einer Störung, etwa eine spezifische Servo-Achse, in einer Station verwiesen und mit Lösungsvorschlägen versorgt werden kann. Dies reduziert Fehlersuchzeiten und Ausfallzeiten, was widerum eine höhere Produktivität der Gesamtanlage bedeutet. Umgekehrt kann über mehrere Wochen oder Monate Betrieb die Stabilität einzelner Maschinenkomponenten oder auch umgesetzter Abstell- und konzeptioneller Optimierungsmaßnahmen quantitativ bewertet werden. Durch die kontinuierlich lernende Analyse der Maschinendaten und gleichzeitigem Einsammeln von Kontextwissen der Beschäftigten stehen bei einer Störung mit der Zeit immer mehr Ursachen- und Lösungsvorschläge zur Verfügung. Mit einer Schritt-für-Schritt-Anleitung kann zudem neues Bedienpersonal per App geschult werden. Die Software ermöglicht eine signifikante und automatisiert gemessene Verbesserung der Mean-Time-To-Repair (MTTR) über alle Schichten hinweg. Läuft der operative Betrieb rund, stellt das Tool Darwin weitere Funktionen bereit, um neben der technischen Verfügbarkeit zusätzlich noch den Leistungsgrad der Linie zu optimieren. Es steht die Auswertung des dynamischen Engpasses der Gesamtanlage auf Einzelprozessebene auf Basis einer Taktzeitanalyse zur Verfügung, um programmiertechnische oder auch konstruktive Optimierungsmaßnahmen anzustoßen und ihre Wirksamkeit nach der Umsetzung ebenfalls mittels Darwin bewerten zu können. Zusätzlich bietet das Tool mit dem Signal Viewer die Möglichkeit relevante Signale im Zeitverlauf zu visualisieren und damit zu analysieren.

Bild: plus10 GmbH

Bessere Performance

Durch die Datenanbindung aller am Prozess beteiligten Maschinensteuerungen unterschiedlichster Typen mittels des DataCollectors und der Implementierung von Shannon und Darwin, konnten bei Schwarzkopf & Henkel Erfolge hinsichtlich technischer Verfügbarkeit und Anlagen-Performance erzielt werden. Betrachtet wurde eine vollautomatisierte und verkettete Abfüll- und Verpackungslinie für Konsumgüter mit insgesamt zwölf Prozessschritten aufgeteilt auf mehrere Stationen unterschiedlicher Maschinenhersteller, die durchgehend miteinander verknüpft waren. Die initiale Taktzeit betrug 0,17 Sekunden. Die größten Verlustfaktoren waren kurzzeitige Stopps durch leergefahrene, bzw. vollgefahrene Puffer und daraus resultierende Ab- und Anfahrtverlustzeiten.

Früh erste Erkenntnisse

Bereits in der Implementierungsphase, in der unterschiedliche SPSen aller Generationen und Hersteller angebunden wurden, lieferten die Software-Tools Erkenntnisse über das Anlagenverhalten sowie Optimierungspotentiale. Dabei konnte eine datenbasierte Transparenz über auftretende Störungen (Anzahl und Dauer pro Schicht) geschaffen werden, was eine effektivere Schichtübergabe und eine Ursachenanalyse ermöglichte. Darauf aufbauend wurde das detaillierte Signalverhalten zur Signal- und Taktzeitanalyse offengelegt. Zudem bot Darwin mehrere Analysemöglichkeiten, wodurch zusätzlich eine Optimierung der Taktzeit und des Outputs möglich wurde. Zusammenfassend gesagt, konnte Schwarzkopf durch die beiden Tools einen Mehrwert für seine hochautomatisierte Konsumgüter-Produktion erzielen:

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