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KEM Konstruktion Systems Engineering 01.2016

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Themenschwerpunkte: Methoden, Tools sowie Anwendungen; Köpfe der Innovationen: Dr. Bruno Lindl, Geschäftsführer Forschung und Entwicklung, ebm-papst, und Frank Treppe, Direktor Unternehmensstrategie und Internationales der Fraunhofer-Gesellschaft

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TOOLS PLM/ALM/DATENMANAGEMENT Schon im Waren - eingang steigert eine EIM-basierte Prozesssteuerung die Arbeitseffizienz Bild: Elabo Prozesssteuerung durch zentrale Datenverwaltung Industrie 4.0 für die Fertigung Smart-Industry-Lösungen haben es in der mittelständischen Elektroindustrie noch immer schwer. Angesichts der Dominanz manueller Fertigungsschritte können viele Unternehmer kaum nachvoll - ziehen, welche Vorteile ihnen die Digitalisierung einbringen soll. Eine Lösung der euromicron-Tochter Elabo zeigt indessen, dass auch die Elektronikfertigung stark von Industrie 4.0 profitieren kann. Wie stark auch die Elektroindustrie von Smart-Industry- Konzepten profitieren kann, verdeutlicht unter anderem eine Industrie-4.0-Lösung der euromicron-Tochtergesellschaft Elabo. Sie ermöglicht die zentrale Verwaltung und Verteilung der Daten, auf denen die handwerkliche Fertigung basiert und die im Rahmen der Fertigung wiederum erst erzeugt werden. Herzstück der Lösung ist dementsprechend ein Datenmanagement-Tool, nämlich die Software EIM (Elabo Informationsmanagement), die sich wahlweise auf einem zentralen Server oder auch dezentral auf einzelnen Arbeitsplatzrechnern installiert lässt. Sie wird in Verbindung mit einer SQL- Datenbank betrieben, in die der Anwender alle prozessrelevanten Daten seines Unternehmens einpflegen kann. Das können Konstruktions- und Montagepläne sein, Messgerätekennungen und Prüfparameter, aber auch Vorgaben für den ESD-Schutz oder die Prozessdokumentation sowie nicht zuletzt individuelle, auf Mitarbeiterbedürfnisse zugeschnittene Arbeitsplatzkonfigurationen. Sicherer Zugriff auf Daten Aus diesem Datenpool extrahiert die Software dann für jeden Vorgang die aktuell benötigten Datensätze und stellt sie an den jeweiligen Arbeitsplätzen in Echtzeit zur Verfügung. Welche Datensätze wohin übermittelt werden, entscheidet der Anwender in Abhängigkeit von den konkreten Prozessanforderungen sowie den internen Sicherheitsrichtlinien. Denn natürlich sollte nicht jeder von seinem Arbeitsplatz aus auf den kompletten Datenpool Zugriff haben. Next- Generation-Firewall-Lösungen, wie sie etwa euromicron Deutschland realisiert, ermöglichen hier ein zuverlässiges Authentifi - zierungsmanagement, mit dessen Hilfe dem jeweiligen Mitarbeiter immer nur aufgabenspezifische Zugriffsrechte eingeräumt werden können. Die Datenmanagement-Software lässt sich damit ohne Sicherheitsbedenken nutzen. Sind alle prozessrelevanten Daten eingepflegt und die nötigen Sicherheitsvorkehrungen getroffen, ermöglicht die EIM-basierte Datenverwaltung eine umfassende Prozesssteuerung, die für den einzelnen Mitarbeiter letztlich eine enorme Arbeitserleichterung bedeutet. Das lässt sich exemplarisch anhand des typischen Ablaufs einer klassischen Baugruppenfertigung zeigen. In einem EIM-basierten Prozess authentifiziert sich der hierfür zuständige Techniker zunächst zu Betriebsbeginn am Werkseingang mit seinen individuellen Zugangsdaten. Als Reaktion darauf fährt die Software das Arbeitsplatzsystem hoch und realisiert die individuell gewünschte Tischhöhe, Beleuchtung und Raumtemperatur. Automatisierte Ablaufüberwachung und Protokollierung Am Arbeitsplatz angelangt, muss der Techniker die ESD-Schleuse durchlaufen und das ESD-Armband anlegen – Vorgänge die jeweils softwarebasiert überwacht werden. Anschließend kann er an seinem Arbeitsplatz-PC eine Werkerführung aufrufen, die mit Hilfe von EIM erstellt wurde. Sie leitet ihn in Wort und Bild durch alle Montageschritte und stellt zudem auch ergänzende Informationen wie zum Beispiel Fehler- und Reparaturstatistiken zur Verfügung. Sind im Laufe oder am Ende der Montage bestimmte Funktionalitätsprüfungen erforderlich, erfolgt die Parametrisierung der Messgeräte automatisch, ausgehend von prozessbezogenen Vorgaben, die zuvor in die Datenbank eingegeben wurden. Auch die Dokumentation und Überwachung des gesamten Vorgangs lässt sich mit 42 K|E|M Konstruktion Systems Engineering 01 2016

PLM/ALM/DATENMANAGEMENT TOOLS Kontakt INFO Elabo GmbH Crailsheim Tel. +49 7951 307-0 www.elabo.de Details zum ganzheitlichen Smart-Industry-Ansatz bei Elabo: http://t1p.de/vtpo Bild: Elabo An Montagearbeitsplätzen (links) führen Werkerführungen durch alle Arbeitsschritte; Mess- und Prüfstände (rechts) werden von der Software automatisch anhand der Nutzervorgaben parametrisiert EIM-basierte Werkerführung – Anleitung zur Funktionalitätsprüfung Bild: Elabo Hilfe von EIM sehr einfach realisieren. So kann der Techniker die vorschriftsmäßige Ausführung jedes Schritts durch einfaches Setzen eines Häkchens in der aktuellen Folie seiner Werkerführung protokollieren. Messvorgänge und Messergebnisse werden automatisch registriert und in der Datenbank gespeichert. Auf diese Weise entstehen gleichsam beiläufig Protokollsätze, die unter anderem im Rahmen eines Audits zur DIN EN ISO 9001-Zertifizierung herangezogen werden können. Wird ein Schritt nicht protokolliert oder eine Messung nicht durchgeführt und damit nicht aufgezeichnet, lässt sich dieses Versäumnis gewissermaßen sanktionieren: Je nach Vorgabe des Anwender wird dann etwa das Aufrufen der nächsten Folie blockiert oder die Stromzufuhr eines Gerätes unterbrochen. Und hält der Techniker die Vorschriften zum ESD-Schutz nicht ein, wird das Arbeitsplatzsystem sogar komplett gesperrt und erst nach Korrektur des Fehlers wieder freigegeben. Industrie-4.0.-Lösungen in untypischen Bereichen In der mittelständischen Elektronikfertigung spielen Industrie- 4.0-Lösungen bislang nur eine untergeordnete Rolle. Zwar sind Politik und Wirtschaftsverbände bemüht, die Digitalisierung auch in diesem Bereich voranzutreiben, in der Praxis aber haben sich die Konzepte kaum durchgesetzt. Das hat zum einen mit der defensiven Ausgabenpolitik vieler Mittelständler zu tun, die nur einen kleinen Teil ihrer Gewinne reinvestieren können und mit der Digitalisierung oft die Vorstellung eines unkalkulierbaren finanziellen Risikos verbinden. Zum anderen aber auch damit, dass viele Elektronikfertiger keine greifbare Vorstellung von den Vorteilen von Industrie 4.0 besitzen. Denn die Wahrnehmung dieses Themas ist bis heute durch die Großindustrie geprägt, in deren Produktionsprozessen Smart Industry vielfach nur die nächste Stufe der Automatisierung darstellt. In der mittelständischen Elektronikproduktion hingegen dominieren manuelle Tätigkeiten, die auch langfristig nicht durch automatisierte Prozesse ersetzt werden können. Auch deshalb sollen Lösungen wie diese von Elabo neue Möglichkeiten aufzeigen: Steuerungsmaßnahmen wie die im Beitrag skizzierten sind selbstverständlich nicht auf den Bereich der Baugruppenmontage beschränkt. Vielmehr lassen sie sich analog auch auf andere Abteilungen eines Fertigungsbetriebes übertragen, etwa auf Service und Wartung oder auf Lager und Wareneingang. Allein schon das Montagebeispiel zeigt allerdings, dass Industrie-4.0- Lösungen auch dort ein Gewinn sein können, wo man gegenwärtig kaum an ihre Wirksamkeit glaubt. Denn die Tatsache, dass sich der Elektrotechniker weder um seine Arbeitsplatzkonfiguration noch um die Beschaffung montagerelevanter Informationen, die Parametrisierung von Messgeräten sowie die Dokumentation von Messungen und Montageschritten kümmern muss, bedeutet eine ganz erhebliche Zeitersparnis und überdies auch eine gedankliche Entlastung. Und gesamt betrachtet ermöglicht es eine Effizienzsteigerung – denn wer sich auf sein Kerngeschäft konzentrieren kann, arbeitet entspannter, macht nachweislich weniger Konzentrationsfehler und kommt so am Ende zu schnelleren und besseren Ergebnissen. ik Der Autor: Horst Maywald, Prokurist und Geschäfts - bereichsleiter Arbeitsplatzsysteme, ELABO GmbH (euromicron Gruppe) K|E|M Konstruktion Systems Engineering 01 2016 43