Die FRÄNKISCHE Rohrwerke Gebr. Kirchner GmbH & Co. KG entwickeln und produzieren unterschiedlichste Rohre, Zubehörteile und Systemkomponente für Hoch- und Tiefbau, Automotive und Industrie. Vor allem in der Automobilbranche wird der Zugriff auf alle Telemetriedaten der produzierenden Maschinen gefordert. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, werden vernetzte Anlagen und die Analyse einzelner Prozesse mit eigenen Tools benötigt. Eine Smart-Factory-Lösung ermöglicht integriertes Arbeiten über die gesamte Supply Chain und bringt einen entscheidenden Vorteil.
Herausforderung: Bisher geringe Investitionen in digitale Technologien
Die exakte Nachverfolgung aller produzierten Komponenten ist für die Kunden von FRÄNKISCHE vorausgesetzt. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, setzen Unternehmen zunehmend auf das Monitoring durch IoT-Technologien – so auch das Familienunternehmen aus Königsberg. Eine Herausforderung dabei ist häufig, dass in digitale Technologien, Cloud-Lösungen oder IoT-Konzepte bisher noch wenig investiert wurde. FRÄNKISCHE hat das Potential durch digitale Technologien jedoch erkannt. Gesucht wurden keine Einzellösungen, sondern ein ganzheitlicher Ansatz. Die Rückverfolgung der Einzelteile soll vom Start des Prozesses bis zum Versand an den Kunden möglich sein und begleitende Prüfungen, wie Rohstoff-Prüfung, Eingangsprüfung, interne Tests und Tests der Lieferanten sollen erfasst und den Chargen des Rohstoffes zugeordnet werden.
Um diese und weitere Anforderungen umzusetzen, holte sich FRÄNKISCHE externe Expertise und Erfahrung ins Haus und mit der Softwareschmiede daenet – ACP Digital aus Frankfurt am Main – einen Partner, der die Digitalisierung vorantreibt.
Lösung: Implementierung einer IoT-Plattform mit daenet
Da nicht nur Maschinen, sondern auch andere Systeme und Geräte integriert werden müssen – wie Waagen, Kameras oder Scanner – entschieden sich FRÄNKISCHE und daenet die vorgefertigte IoT-Plattform Microsoft Azure einzuführen. Die Plattform wurde im Unternehmen zur Planung, Überwachung und Erfassung der Produktionsprozesse aufgebaut. Mit dieser Lösung ist es möglich, standortübergreifende Anlagensteuerung durchzuführen und Telemetriedaten von Material über den Thermo-Ofen bis hin zur Montage und Auslieferung der Rohre zu tracken. Es wird dabei zudem sichergestellt, dass der richtige Rohstoff mit der richtigen Mischung und richtigen Aufbereitung bei den entsprechenden Anlagen ankommt. Anders als bei manuellen Lösungen kann jedes Detail eines einzelnen Teils auch mit Bildern nachvollzogen und erfasst werden.
Durch die Vergabe einer eindeutigen Nummer können Kunden auf einer parallel geschaffenen Plattform alle erfassten Daten einsehen. Bei einem Feldausfall kann so nachvollzogen werden, ob der Fehler in der Produktion auftrat oder bei anderen beteiligten Parteien.
Die Userführung erfolgt dabei durch verschiedene Prozesse zur Materialerfassung, die beispielsweise mit einem Barcode-Scanner oder über eine Web-App-Benutzeroberfläche möglich sind. Durch die Übersichtlichkeit der Handhabung und wenig benötigte Einarbeitungszeit steigt die Akzeptanz der Mitarbeiter. Diese müssen letztlich die Geräte bedienen und die abgebildeten Prozesse nachvollziehen können. Die Mitarbeiter sehen Linien und Anlagen so abgebildet, als würden sie davor stehen. Nummerierungen und Symbole erleichtern den Überblick und mit wenigen Klicks können alle Details eines Teiles oder Diagramme und Tabellenansichten aufgerufen werden.
Die Plattform bietet zusätzlich die Möglichkeit, den Rohmaterial-Fluss über die Rohrverbindungen von den Stellplätzen zu den Maschinen zu konfigurieren. Außerdem ermöglicht sie die Validierung und das Tracing der aktuellen Verbindungen beim Start eines Fertigungsauftrags.
Um die Prozesse optimal zu konfigurieren, können Maschinenanzahl, Stationen und Verteilung der Stellplätze festgelegt werden. Hierfür werden diverse Produktionsmaschinen mit Hilfe von Azure IoT Edge Module (primär mittels dem OPC UA Protokoll) angebunden. Eine Benutzeroberfläche für das Management des Rohmaterial-Flusses und eine Produktions-Rückmelde-Benutzeroberfläche wurden ebenfalls realisiert. Auch die Anbindung industrieller Scanner an die Plattform mittels Azure IoT ist möglich.
Ergebnis: Erhöhte Transparenz und Effizienz, Optimierung von Prozessen
Smart-Factory-Lösungen, wie Datentracking durch Microsoft Azure, bieten detaillierte Einblicke in Zustände und Prozesse einzelner Maschinen. Dies erhöht die Transparenz und Effizienz in der Produktion sowie im gesamten Geschäftsprozess. Die Analysen bleiben über Jahre hinaus für den Kunden abrufbar, welche sie jederzeit interpretieren und als wichtigen Indikator für die Produktionssteuerung nutzen können. Eine UI-Oberfläche bildet alle relevanten Kennzahlen ab, die zur Optimierung des Produktionsprozesses verwendet werden können. Auf diese Weise kann die Anzahl von Produktionsfehlern minimiert und dadurch wiederum das Qualitätsmanagement verbessert werden. Darüber hinaus schont die IoT-Plattform Ressourcen und spart Kosten.
Es wurde eine Datengrundlage für belastbare Analysen geschaffen, womit Modelle für Analytics aufgebaut und trainiert sowie wertvolle Erfahrungen gesammelt werden können. Die Daten können zukünftig auch als Grundlage für Predictive Maintenance und automatische Fehlererkennung genutzt werden.
Ein wesentlicher Vorteil für FRÄNKISCHE ist die Wahrnehmung durch die Kunden: Digitale Innovationskraft wird geschätzt und Kunden nehmen das Unternehmen als starken Partner für gegenwärtige und zukünftige Zusammenarbeit wahr.
