Präzisionsteilehersteller August Weckermann digitalisiert die Prozessstrukturen

Industrie 4.0 bis in die Qualitätssicherung hinein

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Für den Dreh- und Frästeilehersteller August Weckermann gab es zur Digitalisierung und Automatisierung der Fertigungsprozesse keine Alternative mehr. Ein ERP-System von Gewatec einschließlich integriertem CAQ-Modul unterstützt heute die Prozessabläufe maßgeblich.

Mit seinen über 170 Mitarbeitern ist August Weckermann einer der führenden Spezialisten für diamantierte Glanzoberflächen. Das Unternehmen mit Sitz in Eisenbach im Hochschwarzwald beliefert mit diamantierten Teilen alle Großen der Sanitärbranche.

Beim Diamantieren, der Dreh- und Fräsbearbeitung eines Nichteisenmetall-Werkstücks mit einem Diamanten, trägt der Diamant etwas Material ab, drückt aber auch gleichzeitig auf das Werkstück. Durch die Druckphase entsteht eine hervorragende, hochglanzpolierte Oberfläche, die ohne weiteres Polieren galvanisiert werden kann. Diamantierte Produkte von August Weckermann setzten sich schnell auf dem Markt durch. Mittlerweile erzielt das Unternehmen 70 % des Umsatzes durch Premiumprodukte für die Sanitärbranche. Der damit verbundene Aufschwung führte 2006 zum Bau eines neuen Logistikzentrums und zusätzlicher Produktionsfläche von 2.500 m2. Im Einsatz sind bei August Weckermann heute 80 Drehmaschinen, davon die Hälfte CNC-, 80 Spezialmaschinen zum Diamantieren und elf Bearbeitungszentren.

Was bei dem Wachstum weitgehend außen vor blieb, war eine parallele Modernisierung der Organisationsabläufe. Es gab vereinzelte IT-Insellösungen, wie ein rudimentäres Warenwirtschaftssystem auf MS-DOS-Basis oder die CAQ-Lösung Grips von Gewatec als Einzelmodul. „Aber wachsende Kundenanforderungen, wie zum Beispiel eine Chargenrückverfolgung, eine Dokumentation der Qualität der Produkte oder eine sinnvolle Steuerung und Erfassung der Wartung und Instandhaltung des Maschinenparks und der Werkzeuge konnten vermehrt nur mit großem personellem Aufwand erfüllt werden. Deshalb war ein Handeln dringend geboten“, sagt Juniorchef David Duttlinger. Auf den Punkt gebracht gehe es darum, automatisierte Abläufe zu schaffen, mit denen es die Anwender einfacher haben und die die Produktivität erhöhen.

Mit der Aufgabe einer grundlegenden Modernisierung der Ablaufstrukturen hatte der Vater auf das Know-how des Jüngeren „gewartet“. Die Aufgabe wurde in Angriff genommen, sobald der Juniorchef 2012 nach Studium und ersten Erfahrungen in der Industrie in dass Familienunternehmen eingestiegen war. Duttlinger: „Die finanziellen Mittel standen dann entsprechend bereit und ich wurde weitgehend vom Alltagsgeschäft freigestellt, was sich im Nachhinein als absolut notwendige Voraussetzung erwies. Es braucht zwingend jemand – ob man ihn jetzt als Chief Digital Officer oder anders bezeichnet –, der die Digitalisierung und Optimierung der individuellen Unternehmensprozesse verantwortlich vorantreibt und deren Umsetzung mit kompetenten Partnern koordiniert.“

Der erste größere Schritt in eine neue Welt der digitalisierten Fabrik war die Einführung der ERP/MES-Lösung von Gewatec, die gekennzeichnet ist durch eine weitest gehende Integration aller IT-Module von der Datenerfassung in Echtzeit der Prozess- und Qualitätsdaten an der Maschine bis zur Online-Anbindung über zum Beispiel Smartphone oder Tablet. Die Digitalisierung der bestehenden Prozesse mit einer hochintegrierten und modernen ERP-Lösung ist eine gute Basis. Wichtig sei, so Duttlinger, dass sämtliche Prozessstrukturen im digitalen System abgebildet werden.

Die Wahl des Gewatec-Systems fiel nach gründlicher Marktsondierung. „Das Branchen-ERP für Präzisionsteilehersteller konnte im Standard schon viele unserer Anforderungen erfüllen. Außerdem zeigte sich bei Testläufen sehr schnell das Verständnis und die tiefere Einsicht, die die Gewatec-Mitarbeiter aufgrund ihrer beruflichen Erfahrungen in Drehereien für unsere branchenspezifischen Themenfelder mitbrachten“, blickt der Juniorchef zurück.

Nur „gute“ Daten sorgen für
eine erfolgreiche Digitalisierung

Die Einführung des Systems an einem verlängerten Pfingstwochenende wurde entsprechend akribisch vorbereitet. Ein Schwerpunkt war dabei neben der Abbildung der Prozesse im System, dass alle Daten, wie Stammdaten, Arbeitspläne oder Fertigungsaufträge, neu eingegeben beziehungsweise angelegt wurden. Nur die 4.000 Prüfmittel aus der alten CAQ-Prüfmittelverwaltung von Grips wurden übernommen. „Wir haben die Umstellung genutzt, um unsere Datenbasis in Qualität und Umfang auf den neuesten Stand zu bringen, eine unerlässliche Voraussetzung auch für künftige Digitalisierungsprojekte“, so Duttlinger.

Installiert wurde nahezu die gesamte Gewatec-Lösung mit den Modulen GPPS (PPS), Kapplan (Kapzitätsplanung/Leitstandsystem), Grips (CAQ), Dokumentenverwaltung, Produktionsmittel-Management (PMS), die CNC-Programmübertragung (DNC) und das BDE/MDE-Modul Provis inklusive der vom Unternehmen hergestellten MDE-BDE-Funkterminals.

Die 130 Datenerfassungsterminals sind mit der sogenannten Prozessampel ausgestattet. Sie zeigt dem Werker an der Maschine mittels vier Leuchten in den Ampelfarben zum einen die Leistungsfähigkeit seiner Anlage über die Gesamtanlagen-Effektivität (OEE), dann die Qualität der Produkte über den cpk-Wert sowie die Aufforderungen zur SPC-Messung und zum Werkzeugwechsel. Mit diesen Informationen in Echtzeit schließt der Werker den Regelkreis zwischen Planungs- und Ausführungsebene und kann frühzeitig Maßnahmen ergreifen, noch bevor die ersten Ausschussteile produziert werden. Über das mit der Maschine verbundene MDE/BDE-Terminal werden automatisch die Stückzahlen erfasst. Außerdem kann der Werker darüber Aufträge an- und abmelden sowie die Gründe eingeben, wenn eine Maschine steht. Auch wird das zu der Charge gültige CNC-Programm per Knopfdruck geladen beziehungsweise wieder in der Datenbank der ERP-Software im Arbeitsplan abgespeichert. Nach Aussagen von Duttlinger wird in jedem Audit zum Beispiel das sichere Abspeichern des zu jeder Charge gehörenden CNC-Programms als Nachweis, wie gefertigt wurde, besonders honoriert.

Die Auswertungen laufen im MDE/BDE-Modul Provis im Hintergrund. Auf dem Leitstandrechner zeigen die grafisch angeordneten Maschinen unter anderem den Betriebsstatus und den aktuellen Fertigungsstand mit Daten wie die Stückzeiten/Fertigungszeit, Reststückzahlen oder Störgründe. Mit einer Auswertung der Stillstandzeiten und Störgründe lässt sich heute die Leistungsfähigkeit speziell auch der konventionellen, kurvengesteuerten Maschinen genau beurteilen, was vorher eher „nach Gefühl“ geschah.

Die Umlaufbestände und
das gebundene Kapital wurden halbiert

Mit der Online-Erfassung von MDE/BDE- und CAQ-Daten wurde eine hohe Transparenz und Feinheit in der Fertigungssteuerung erreicht. „Durch die genauere Planung und Steuerung der Fertigung haben wir es im ersten Jahr geschafft, in den bearbeitenden Abteilungen nach der Dreherei die Umlaufbestände und damit den Platz und das gebundene Kapital zu halbieren“, so der Juniorchef. „Wir können heute am Kapplan-Leitstand die Aufträge entsprechend dem Liefertermin genau einlasten, eine Pull-Fertigung. Früher wurden die Aufträge eher in die Fertigung gepusht.“ Man könne heute bei Umorganisationen eines Kunden direkt am Telefon verbindliche Termine zusagen.

Auch sieht Duttlinger viele weitere kleine Vorteile der Prozessautomatisierung: So habe man zum Beispiel heute bei der Auftragsfreigabe auf Knopfdruck alle Unterlagen eines Auftrags bereit, inklusive der Zeichnung, die vorher aufwändig per Hand herausgesucht, kopiert und eingeheftet wurde. Ordnerablagen oder Karteischränke haben sich weitgehend „aufgelöst“. Zudem „verschwinden“ vereinzelt Aufträge auch nicht mehr.

Die gute Zusammenarbeit mit dem Software-Hersteller zeigte sich besonders bei einigen speziellen Anforderungen bei August Weckermann, deren Lösungen jeweils Eingang fanden in den Standard des ERP-Systems. Eine war die Entwicklung der Schnittstelle zum neuen Hochregallager mit 40.000 Lagerplätzen. Bestellt wird jetzt an einem Tag bis 11 Uhr – und die Teile sind am nächsten Tag bis 12 Uhr beim Kunden. Die Entnahme aus dem Lager beziehungsweise die Einlagerung wird in der ERP-Software ausgelöst, und das Lagersystem generiert automatisch den Kommissionierauftrag. Durch die Verbindung des Gewatec-ERP zur Lagersteuerung von Kardex habe sich die Entnahmezeit halbiert und das Fehlerniveau im Logistikbereich um 95 % reduziert.

Durch die Zusammenarbeit zwischen August Weckermann und dem Software-Haus konnte zudem der automatisierte Buchungsvorgang einer kompletten Palette per Foto mit dem Tablet realisiert werden. Die Grundidee war, eine Palette mit mehreren Auftragskörben an einem Arbeitsplatz komplett an- beziehungsweise abzubuchen oder den Bearbeitungszustand umzubuchen von „halbfertig“ auf „fertig“ – und nicht alle einzelnen Aufträge umständlich per Hand ummelden zu müssen

An jedem Auftragskorb ist eine Laufkarte angebracht mit einem QR-Code, der Charge und Anzahl der Teile beinhaltet. Mit einem Android-Tablet, auf dem eine von Gewatec entwickelte App läuft, wird ein Foto von der Palette erstellt und die ausgewählte Umbuchung von beispielsweise Abteilung A auf Abteilung B aller Laufkarten erfolgt dann automatisch. Das Besondere an der App ist, dass sie im Gegensatz zu handelsüblichen Apps beliebig viele QR-Codes auf einem Foto identifizieren kann. „Aber das Entscheidende ist, dass wir mit dieser Tablet-Lösung, die für mich eine echte Industrie-4.0-Anwendung darstellt, bei den Materialumbuchungen im Jahr circa 800 Stunden Arbeitszeit einsparen“, erklärt der Juniorchef.

Eine spezielle App könnte bei Qualitätsproblemen
eine Sperrreklamation im System auslösen

Der Foto-Ansatz mit dem Tablet wird auch in anderen Bereichen eingesetzt werden. Der Lieferschein für die Fertigung bei Subunternehmen wie etwa Galvanikfirmen, wird bereits über Foto per Knopfdruck erstellt. Angedacht ist zudem, dass bei einem Qualitätsproblem per Tablet gleich eine Sperrreklamation im System angelegt wird. „Die Prozesse, die wir aufgestellt haben, finden auch bei unseren Kunden Anerkennung, sodass uns zum Beispiel einer der größten Kunden von einem C-Lieferant zu einem A-Lieferant hochgestuft hat“, freut sich Duttlinger. Er ist sich sicher: „Die Einführung des Gewatec-ERP und die damit verbundene Digitalisierung hat uns Stand heute mindestens eine Steigerung der Produktivität von 10 Prozent eingebracht.“ ■


Der Autor

Eduard Rüsing

Journalist

im Auftrag von

Gewatec

www.gewatec.com

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