Durch die Verwendung eines auf den Anwendungsbereich maßgeschneidertes Softwaremodul, kann die Überwachung von Produktionsprozessen in der Metallindustrie signifikant verbessert werden. Die Lösung ermöglicht eine präzise Analyse zentraler Prozessparameter, schafft Transparenz und unterstützt die Qualitätssicherung. Sie wird On-Premises bereitgestellt, um höchste Anforderungen an Datensicherheit und Integration in die bestehende Systemlandschaft zu erfüllen.
Entwickler dieser Lösung ist ALD Vacuum Technologies GmbH, ein Hersteller von vakuumtechnischen Anlagen für Metallurgie und Wärmebehandlung. Das Unternehmen bündelt sein Know-how unter dem Branding ALD EXPERT – einem Produktportfolio aus Soft- und Hardwarelösungen, welche übergeordnete Funktionalitäten für Maschinen und Anlagen in den Bereichen Metallurgie und Wärmebehandlung abbilden.
Die Herausforderung: Kontrolle und Nachweis bei der Prozessüberwachung
In der industriellen Fertigung ist Transparenz und Rückverfolgbarkeit von Prozessen entscheidend für die Güte der hergestellten Produkte. Dies gilt für alle Branchen, insbesondere für die Prozessindustrie und hier vor allem für die Metallindustrie. Eine lückenlose Prozessüberwachung ist zwingend erforderlich.
Die Kontrolle zentraler Prozessparameter ist unerlässlich für eine höhere Produktqualität, die Einhaltung kalkulatorischer Anforderungen und die wirtschaftliche Effizienz des Unternehmens. Viele Unternehmen stehen vor dieser Herausforderung, denn klassische ERP- und MES-Systeme sind hierfür nicht geeignet.
ERP-Systeme fokussieren sich klar auf auftragsbezogene Daten, wobei MES-Systeme keine Möglichkeit zur präzisen Erfassung und Überwachung von Prozessparametern wie Temperatur, Druck, Schmelzrate oder Spannung bieten. Diese Lücke mindert die Transparenz der Prozesse und erschwert Nachweise gegenüber Endkunden und Behörden.
Gefragt ist also eine Lösung, die eine Prozessüberwachung bietet und dabei alle relevanten Daten und Parameter auswertet, die bisherige Softwarelösungen nicht erfassen können. Die ALD Vacuum Technologies GmbH hat auf der Basis ihrer digitalen IoT Plattform, dem ALD EXPERT GRID, eine spezifische Lösung für die Prozessüberwachung in der Metallindustrie aufgebaut.
Herausforderungen im Überblick
- Klassische Systeme (ERP, MES etc.) erfassen zentrale Prozessdaten nicht.
- Prozessüberwachung fehlt in vielen Produktionsprozessen.
- Nachweispflichten gegenüber Dritten sind schwer erfüllbar.
- Softwarelösungen müssen individuell anpassbar sein
Die Lösung: Eine Plattform zur Prozessüberwachung
Das Softwaremodul „Process Monitoring“ von ALD EXPERT wurde für den Einsatz in der Metallurgie und in der Wärmebehandlung entwickelt. Es wird vor allem bei Schmelz- und Umschmelzprozessen sowie bei der Beschichtung technischer Bauteile eingesetzt. Die zugrunde liegende Technologie erlaubt eine Konfiguration für unterschiedliche Anwendungsfälle, ohne dass dabei grundlegende Anpassungen am bestehenden Software-Framework erforderlich sind. Dies ermöglicht es, dass Process Monitoring auch bei Unternehmen einzusetzen, die Prozesse außerhalb der ursprünglichen Zielbranchen abbilden wollen.
On-Premises-Lösung mit Anlagen-Know-how
Die technische Umsetzung der Prozessüberwachung erfolgt ausschließlich On-Premises. Diese Art der Bereitstellung wird den hohen Anforderungen an Datensicherheit, Integrationsfähigkeit und IT-Kompatibilität im industriellen Umfeld gerecht. Die Kunden erhalten eine Turnkey-Lösung, meist als virtuelle Maschine für die Integration in deren IT-Infrastruktur. Auf Wunsch ist auch die Auslieferung auf einem Industrie-PC möglich.
Ein wesentlicher Vorteil ist die tiefe Integration in die jeweilige Anlage, die stets als Unikat für den jeweiligen Einsatz entwickelt wird. ALD ist als Hersteller im Sondermaschinenbau bestens vertraut mit den eingesetzten Steuerungstechnologien und den jeweiligen Produktionsprozessen. Dieses Know-how fließt in die Entwicklung und Inbetriebnahme der ALD EXPERT-Lösungen ein und bildet die Grundlage für die Prozessüberwachung.
Das garantiert, dass sich die Funktionen exakt auf die Bedürfnisse der konkreten Anwendung zuschneiden lassen, was die Prozessüberwachung so einzigartig macht.
Schnelle Parameterüberwachung für mehr Prozesssicherheit
Die direkte Anbindung an die Steuerungsebene der Anlage ermöglicht die schnelle Erfassung aller relevanten Prozessdaten und deren visuelle Darstellung. Nur so ist eine kontinuierliche Prozessüberwachung im laufenden Betrieb möglich. Abweichungen von definierten Sollwerten werden unmittelbar erkannt und angezeigt. Die Anwendung bietet zwei Verfahren zur Einstellung des Toleranzbereichs:
- Der Kunde definiert selbst für einzelne Parameter Sollgrenzen in Form von Ober- und Untergrenzen.
- Der Kunde nutzt eine Referenzkurve, die auf einer besonders gelungenen Charge („Golden Batch“) basiert.
Die aktuelle Prozesskurve wird dann mit der Referenzkurve verglichen. Mit dieser Methode werden Standardabweichungen präzise berechnet und Prozessveränderungen exakt erfasst. Die Prozessüberwachung schafft die Grundlage für ein proaktives Eingreifen und senkt gleichzeitig die Abhängigkeit vom Erfahrungswissen einzelner Mitarbeiter.
Die primäre Zielgruppe der Lösung sind Prozessingenieure, Instandhaltungsteams oder Personen, die für die Fertigung bzw. Qualität der Produkte verantwortlich sind, da dieser Personenkreis ein großes Interesse daran hat, Daten im laufenden Betrieb oder rückwirkend auswerten zu können. Dank der Speicherung aller Informationen in der Datenbank ist eine historische Analyse jederzeit möglich. Das System ist jedoch auch für Operatoren an der Maschine geeignet, da diese in der Applikation visuelle Rückmeldungen erhalten, etwa in Form von Alarmierungen bei Abweichungen von den definierten Toleranzgrenzen.
Das Ergebnis: Mehr Qualität und Rückverfolgbarkeit
Ein essenzieller Grund für den Einsatz des Moduls „Process Monitoring“ ist die Steigerung der Transparenz durch Prozessüberwachung. Unternehmen können damit zuverlässig überprüfen, ob ihre Prozesse innerhalb vordefinierter Grenzen verlaufen – zum Beispiel bei Schmelzraten, Schmelztemperaturen oder Drücken. Die Überwachung optimiert die Prozessqualität sowie die Qualität des Endprodukts. Das System gewährleistet zudem eine lückenlose Rückverfolgbarkeit: Alle Prozessdaten werden chargen- und rezeptbezogen gespeichert.
Damit erhalten Kunden ein Werkzeug zur Qualitätssicherung und eine Grundlage für zukunftsorientierte Fertigungsstrategien. Die hohe Flexibilität in der Anpassung, die Einbindung in bestehende Strukturen und die Möglichkeit zur datengestützten Analyse, schaffen die Voraussetzungen für eine kontinuierliche Verbesserung der Prozesssicherheit und Produktivität. Unternehmen, die in die Digitalisierung und Prozesssicherheit investieren möchten, erhalten ein zukunftssicheres Werkzeug mit hohem Praxiswert und damit eine solide Grundlage für zukunftsfähige Produktionssysteme.
Unternehmen, die ihre Prozesse sicherer und effizienter gestalten wollen, erhalten auf Anfrage detaillierte Informationen zur IoT-basierten Lösung für die Metallindustrie – inklusive Anwendungsbeispielen und natürlich den direkten Kontakt zu den Experten.
Ergebnisse im Überblick
- Datenbasierte Prozessüberwachung mit definierten Grenzen.
- Reale Verbesserung der Produktqualität.
- Lückenlose Rückverfolgbarkeit jeder Charge.
- Integration in bestehende Strukturen sichergestellt.
