Lackieranlagen sind beim Autozulieferer Magna International ein entscheidender Meilenstein für die Herstellung von Autoverkleidungen wie Stoßfänger oder Schweller. Wenn sie ausfallen, wird die gesamte Lieferkette eines Autoherstellers gestört. Vermeiden lässt sich das mit regelmäßigen Messungen der Anlagenparameter. Das Industrial IoT ermöglicht eine automatische und fortlaufende Erfassung, mit der Probleme und Störungen bereits im Vorfeld aufgedeckt werden können.
Die Herausforderung: Just-In-Sequence-Prinzip - Vermeidung von Stillstand der Lackieranlage
Magna International ist einer der weltgrößten Autozulieferer mit 170.000 Mitarbeitern, 345 Produktionsstandorten und 90 Zentren für Produktentwicklung, Engineering und Vertrieb in 28 Ländern. Das Unternehmen fertigt Bauteile für alle großen OEMs und mit dem Tochterunternehmen Magna Steyr Fahrzeugtechnik auch vollständige Fahrzeuge für Hersteller wie Mercedes-Benz, Chrysler, Saab, Peugeot oder BMW. Besonders bekannt ist das Unternehmen für die Produktion der Mercedes-Benz G-Klasse, die weitgehend bei Magna Steyr entwickelt wurde.
Schon diese Fakten zeigen die große Bedeutung der einzelnen Fertigungsstraßen für den Erfolg des Unternehmens. Dabei basiert die Produktion sowohl von Fahrzeugen und Komponenten auf dem Just-In-Sequence-Prinzip. Bei dieser reihenfolgesynchronen Produktion werden Bauteile zeitgenau in der Reihenfolge des Zusammenbaus an den Kunden geliefert. Eine große Herausforderung ist dabei die Vermeidung von ungeplanten Stillständen durch Störungen in den Maschinen. Dies würde in einer Art Dominoeffekt zu erheblichen Problemen bei Logistikern und Herstellern führen.
Üblicherweise wird dies vermieden, in dem Techniker bei geplanten Instandhaltungen regelmäßig alle Maschinen überprüfen, notwendige Reparaturen ausführen und Verschleißteile ersetzen. Der Aufwand hierfür ist groß, zudem sieht Magna International das Risiko eines starken Fachkräftemangels bei Instandhaltungstechnikern. So suchten Ingenieure von Magna nach einer effizienteren Form der Instandhaltung, zunächst für ein Pilotprojekt in den Lackiereranlagen bei der Herstellung von Außenverkleidungen, meist Stoßfänger und Schweller.
Bei Gestaltung und Aufbau der Lösung nutzte Magna International die Expertise von ifm. Die Unternehmensgruppe ist ein Pionier in der Industrie 4.0 und dem Industrial IoT. Dank ihrer eigenen IoT-Plattform ist sie in der Lage, ganzheitliche Lösungen für die Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette „vom Sensor bis ins ERP“ zu entwickeln.
Die Lösung: Dauerhafte Überwachung von Motorvibration und Unwucht
Die Lackieranlage ist eine wichtige Station im gesamten Herstellungsprozess. Die Motoren, Pumpen und Lüftungsaggregate haben bis zu 90 KW Leistung, sodass ein schneller Austausch wegen des großen Formfaktors nicht immer möglich ist. Umso wichtiger ist die Vermeidung von Ausfällen. Der beste Weg bei solchen Elektromotoren ist die Überwachung der Lager, um frühzeitig Anomalien zu erkennen. Bisher gab es dafür in halbjährlichen Abständen manuelle Messungen.
Das digitale Verfahren erlaubt kontinuierliche Messungen, indem die Anlagen mit dem Industrial IoT vernetzt werden. Dafür werden sie mit Sensoren ausgerüstet, die Motorvibration, Unwuchten, lose Maschinenteile und der Zustand der Wälzlager erfassen. Zunächst wertet ein Diagnosesystem die Daten direkt im Feld aus und überträgt sie anschließend an die IIoT-Plattform ifm moneo.
moneo verbindet die Ebene der Operation Technology mit der Ebene der Information Technology. Die in den Produktionsanlagen generierten Sensordaten können auf einfache Weise ausgelesen und verarbeitet und als Grundlage für nachhaltige Unternehmensentscheidungen verwendet werden. Sie basiert auf einem modularen Konzept und bietet unterschiedliche Applikationen, die miteinander verknüpft werden können.
Magna International hat im Pilotprojekt zunächst das Modul für Condition Monitoring genutzt. Die ermittelten Daten werden auf der Plattform zusammengefasst und können auf Wunsch auch in einem Dashboard als Diagramm mit Zeitreihen dargestellt werden. Zusätzlich wird das Gesamtergebnis in Form einer Ampel abgebildet. Auf der Plattform sind Grenzwerte definiert, die nicht überschritten werden dürfen. Sollte dies trotzdem der Fall sein, erhalten Techniker und Führungspersonal Alarmmeldungen auf ihr Smartphone oder in ihren E-Mail-Account.
Das Ergebnis: Pilotprojekt wird zum Benchmark für den gesamten Magna-Konzern
Das Pilotprojekt war nicht zuletzt dank der guten Zusammenarbeit mit ifm sehr erfolgreich und konnte demonstrieren, dass ein Condition Monitoring mit dem Industrial IoT Stillstände und Störungen in hohem Maße vermeiden konnte. Der Konzern hat deshalb beschlossen, zunächst das gesamte Werk mit der Lösung auszustatten und es als Benchmark für Industrie 4.0 im gesamten Magna-Konzern zu etablieren. Dabei sollen auch andere Prozesswerte wie Temperatur oder Durchfluss ermittelt werden.
