Von der Fertigungs- zur Managementebene
Reifenhersteller verbessern den gesamten Fertigungsprozess durch Zugang zu Daten aus dem Fertigungsbereich.
Reifenhersteller sehen sich denselben technologischen und kommunikationstechnischen Problemen gegenüber wie ihre Pendants in anderen Industriezweigen: alte Systeme, die auf Auto-matisierungsinseln aufbauen, Produktionsabläufe, mit denen Konstruktionsänderungen ermöglicht werden sollen und herstellerspezifische Architekturen, die die Integration neuer Anlagen schwierig und teuer machen. Und trotz der Fortschritte in Technologie und Automatisierung bleibt die Reifenherstellung ein arbeitsintensiver Vorgang, der nicht nur enorme Mengen von Rohmaterial und zahlreiche Spezialmaschinen erfordert, sondern auch auf eine präzise chemische Abstimmung während der Produktion angewiesen ist.
Regionale sowie internationale Regulierungsbehörden machen den Fertigungsprozess noch komplizierter. Die ECE (Economic Commission for Europe) verlangt die lückenlose Rückverfolgbarkeit, Protokollierung und Produktgenealogie für sämtliche Teile und Chemikalien.
Die Reifenherstellung ist nicht nur eine Wissenschaft, sondern auch eine Kunst. Die Mischung und erneute Mischung von Elastomeren, Industrierußen (Carbon Blacks) und anderen Bestandteilen von Gummi erfordert eine exakte Steuerung. Darüber hinaus sind für die Reifenherstellung verschiedene kritische Verfahren erforderlich, wie z. B. die Herstellung von Stahl- und Textilseilen, die für die strukturelle Integrität von grundlegender Bedeutung sind.
Die Aufgaben bei der Reifenherstellung wiederholen sich innerhalb des Fertigungsprozesses immer wieder: Umsetzung von Planänderungen, Durchführen von „Was-wäre-wenn“-Analysen, Verwalten exakter und wiederholbarer Rezeptdaten, schnelle Umstellungen als Reaktion auf Kundenspezifikationen, Erfassen von Echtzeit-Leistungsdaten, Steuerungsintegration im gesamten Fertigungsprozess und Zusammenstellen wichtiger Parameter für die Maschinenleistung. Durch die Verknüpfung eines Feinplanungssystems (Finite Capacity Scheduling -FCS) mit MES können Hersteller die betrieblichen Herausforderungen meistern und sogar Erwartungen übertreffen.
Ein FCS-System ermöglicht Herstellern die exakte Modellierung der Kapazitätsgrenzen, um einen präzisen Produktionsplan zu erhalten. Das Planungssystem erkennt die tatsächlichen Kapazitätsgrenzen im Werk, zu denen auch Schichtmuster, Arbeitszentren, Arbeitskräfte und Werkzeugbestückung zählen. Einige Systeme erkennen sogar Materialgrenzen, wie verfügbaren Bestand und geplante Materiallieferungen.
Darüber hinaus kann ein Planungssystem die Verwaltung detaillierter Abläufe für einen Hersteller optimieren. Es stellt alle Informationen zusammen, die erforderlich sind, um im Werk eine detaillierte Prognose der zukünftigen Abläufe zu generieren, die auch die entsprechenden Konstruktionen zum Definieren und Verwalten der Produktionsgrenzen umfassen. Ingenieure berücksichtigen diese Einschränkungen beim Erstellen des Produktionsplans, um die Planung von Aufträgen und Abläufen anzuhalten, wenn nicht genügend Material zur Verfügung steht oder wenn Transportprobleme bestehen.
„Durch die Verknüpfung eines FCS-Systems mit einem MES-System werden alle Ebenen der Fertigung, des Engineerings und der Produktionsleitung im gesamten Prozess transparent dargestellt.“ |
Die verschiedenen Fähigkeiten eines Planungssystems machen dieses zu einer wertvollen Ressource innerhalb des Reifenherstellungsprozesses. Ein Planungssystem lässt sich in das ERP-System (Enterprise Resource Planning) und das MES-System (Manufacturing Execution System) integrieren, wodurch sich für den gesamten Herstellungsprozess ein weiterer Nutzen ergibt. Durch
die Verwendung von Daten, die innerhalb des ERP- und MES-Systems vorhanden sind, erstellt das Planungsprogramm einen optimalen Plan für die Anlage. Die aus all diesen zusammenarbeitenden Systemen generierte Synergie unterstützt die Reifenhersteller dabei, ihre Produktionsziele innerhalb der Kostengrenzwerte zu erreichen. Darüber hinaus steht ein elektronisches „White Board“ zur Verfügung, über das der Transport, die erforderlichen Ressourcen und der maximale Durchsatz bestimmt werden können.
Scheduling und MES: ein dynamisches Duo
Durch die Kombination eines FCS-Systems mit MES werden die einzelnen Elemente der Fertigung wie Rohmaterialien, Mischung, Komponentenvorbereitung, Reifenzusammensetzung, Aushärtung, Testläufe und Versand transparent. Das Planungssystem arbeitet direkt mit dem MES zusammen, um den Auftragsfortschritt weiterzuleiten oder zu verfolgen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Reifen rechtzeitig ausgeliefert werden können. In den grafischen Benutzeroberflächen sind Ansichten von Aufträgen, Material und Einschränkungen in den verschiedenen Bereichen der Anlage definiert.
Das Planungssystem organisiert die von einem ERP-System ausgegebenen Aufträge und bestimmt den Zeitpunkt und den Ort der Verarbeitung – auf diese Weise werden die Chargen effizient auf der Grundlage der Geschäftsregeln geplant. Die Regeln werden basierend auf den KPIs (Key Performance Indicators) definiert und zur Generierung eines Produktionsplans verwendet. Anschließend wird mithilfe der MES-Funktionalität die tatsächliche Produktion verfolgt und mit dem Planungssystem abgeglichen. Gleichzeitig wird die KPI-Leistung gemessen und ggf. der Produktionsplan während des Betriebs angepasst, um sicherzustellen, dass die vordefinierten Ziele erreicht werden.
Das Besondere an diesem System ist, dass betriebliche Anforderungen auch zum Modellieren des Produktionsflusses verwendet werden können, damit der nächste Ablauf schon beginnen kann, bevor der letzte abgeschlossen ist. Mit dieser Strategie lässt sich die Zykluszeit von Aufträgen verkürzen, wodurch der Umlauf- und Fertigwarenbestand reduziert werden kann, was zu einem höheren Fertigungsdurchsatz führt.
Außerdem werden die tatsächlichen Leistungsdaten vom MES erfasst und an das Planungssystem zurückgesendet. Die Daten ermöglichen dem Planungssystem die automatische Anpassung der Chargendauer und Ressourcenzuordnungen. Falls Anlagen ausfallen, kann das Planungssystem Aufträge an andere verfügbare Anlagen umleiten.
Viele Hersteller, die ein Planungssystem implementieren möchten, müssen zunächst die verschiedenen, erforderlichen Datenpunkte erfassen und zusammenstellen, um die Produktionsumgebung exakt modellieren zu können.
Selbst wenn die am dringendsten benötigten Informationen gerade manuell zusammengestellt werden, kann sich der nächste Integrationsschritt als fast unlösbare Aufgabe herausstellen. Es gibt jedoch Methoden, mit denen diese Umstellung ganz mühelos ist. Informationen aus all diesen wichtigen Fertigungsbereichen und -systemen lassen sich ermitteln und es können Schnittstellen zwischen ihnen entwickelt werden.
Beim Implementieren einer in Phasen aufgeteilten Lösung wird der Integrationsprozess in verwaltbare Schritte aufgeteilt. Der erste Schritt einer in Phasen aufgeteilten Lösung ist die Implementierung eines Echtzeit-Planungstools in Verbindung mit dem bereits installierten ERP. Während dieser Phase können Hersteller die Daten für das Planungssystem weiterhin manuell zusammenstellen. Im nächsten Schritt wird eine mit allen Funktionen ausgestattete MES-Lösung implementiert, die auch Daten aus automatischen Prozessen sowie Konfigurations- und Umstellungsdaten erfassen kann. Schließlich können Hersteller durch Vergleichen der Echtzeitproduktionsdaten mit dem generierten Plan ihre Leistung validieren und so bereits frühzeitig Planungsprobleme erkennen.
Die Reifenherstellung ist ein komplexer Prozess. Durch die Integration von Steuerung und Informationen zusammen mit einem FCS-System können Hersteller ihren Betrieb optimieren. Auf diese Weise lassen sich Kostensenkungen realisieren. Unter anderem kann auch ein höherer Produktionsdurchsatz erzielt werden und es entstehen Vorteile durch eine höhere Transparenz sowie die Rückverfolgung und Kontrolle von Vorgängen.
Bei Interesse an weiteren Informationen senden Sie eine E-Mail an folgende Adresse: info_at@ra.rockwell.com Betreff: Tyre
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