MES STEIGERT MASCHINENVERFÜGBARKEIT NOCH IN DER TESTPHASE

Schrauben MagerDie Mager GmbH, Spezialist für warmverformte Sonderschrauben, entschied sich 2018 für die Einführung einer MES-Lösung. Was im ersten Schritt mit der Pilotinstallation für einen einzelnen Produktionsbereich begann, entwickelte sich schnell zum Motor für bedeutende Prozessoptimierungen. Bereits nach kurzer Zeit deckte die neue Informationstransparenz im MES ganz konkrete, kostenverursachende Produktionsereignisse auf.

Die Mager GmbH aus dem nordrhein-westfälischen Ennepetal lässt sich zweifelsohne als Produzent für das „Besondere“ bezeichnen, denn im Bereich Spezialschrauben und Bolzen erfüllt das Unternehmen nahezu jeden Kundenwunsch. Bei den Aufträgen stehen oftmals enge Zeitfenster und ausnahmslos immer außergewöhnliche Produktspezifikationen im Fokus. Das im Jahr 1940 gegründete und mittlerweile in 3. Generation inhabergeführte Unternehmen ist Spezialist für warmverformte Verbindungselemente, von der Prototypenproduktion bis hin zur Serienfertigung. In Losgrößen von 50 – 15.000 Stück bietet Mager Spezialschrauben und -bolzen nach Kundenzeichnung oder DIN/ISO-Normen mit Durchmessern von M 5 bis M 64 sowie ¼ – 2 ½“. Ob außergewöhnliche Dimensionen, Werkstoffe oder Oberflächen – nahezu alles wird möglich gemacht und das mit beeindruckender Liefertermintreue und -flexibilität.

Um die hohen Kundenerwartung hinsichtlich Qualität und Termintreue zu erfüllen, setzt das Unternehmen nicht nur auf Zertifizierungen nach ISO 9001 und ISO 14001, sondern auch auf Unabhängigkeit: Die gesamte Prozesskette – von der Lagerung bis zum fertigen Teil – liegt im eigenen Unternehmen. Der eigene Werkzeugbau garantiert höchste Flexibilität, genauso wie der umfangreiche Maschinenpark in den Produktionsbereichen Schmieden, Drehen sowie Schleifen/Bohren/Fräsen. Die induktive Härtung sowie Oberflächenveredelungen mit Delta-Protekt-Beschichtung runden das Leistungsportfolio ab.

Durchschnittlich 600 Spezialaufträge bearbeitet Mager im Jahr. Dafür stehen 40 Maschinen auf 3.500 Quadratmetern Produktionsfläche zur Verfügung, Tendenz steigend. Denn die Mager GmbH investiert kontinuierlich in ihren Maschinenpark, um der wachsenden Nachfrage, auch nach neuesten Fertigungstechnologien, gerecht zu werden.

MIT MES ZU MEHR TRANSPARENZ IM PRODUKTIONSMANAGEMENT

Täglich laufen etwa 100 unterschiedliche Artikel in der Produktion. Da verlangt es eine präzise Produktionsplanung und -steuerung, damit alle Arbeitsschritte möglichst nahtlos ineinandergreifen. Bisher glich das einer kleinen Meisterleistung: Die gesamte Produktionssteuerung erfolgt nahezu ohne Softwareunterstützung, basierend auf dem sehr tiefgreifenden Produktionswissen und der jahrelangen Erfahrung der Mitarbeiter.

Spontane Umverteilung der Prioritäten? Reaktion auf ungeplante Produktionsereignisse? Auskunft zum Auftragsstatus? Für Betriebsleiter und Mitarbeiter kein Problem, denn jeder der Beteiligten war auskunftsfähig zu seinen Prozessen. Was jedoch fehlte, war ein zentraler Überblick, der alle relevanten Fertigungsereignisse und -fortschritte in sich vereint. Denn auch wenn genau diese Informationen grundsätzlich da waren, mussten sie zuerst erfragt und dann zusammengestellt werden, beispielsweise für Statusreports an Kunden.

Unabhängigkeit vom rein personenbasierten Produktionsmanagement, schneller Informationsgewinn sowie eine effizientere und damit zukunftsfähige Ausrichtung der Produktion – für die Geschäftsführung der Mager GmbH wurde klar, dass das nur mit einem modernen und leistungsstarken MES zu erreichen ist.

Die Erwartungshaltung an das MES:

  • Sofortige Aussagefähigkeit gegenüber Kunden – durch jeden
    Der Produktionsstatus soll über das MES 100% aktuell und sofort verfügbar sein. Eine Fehleinschätzung bei Kunden zur Lieferzusage würde der Mager GmbH, die sich vor allem mit Zuverlässigkeit einen Namen gemacht hat, nachhaltig schaden.
  • Zielgerichtete Vertriebsvorausplanung
    Über die Vorausplanung bzw. Prognose sollen für das Vertriebsteam freie Kapazitäten erkennbar sein, um für genau diese Lücken gezielt die passenden Aufträge einzuholen. Der Vertrieb wird effizienter gesteuert, der Auftragseingang gesteigert und teurer Maschinenstillstand vermieden.
  • Transparentes Controlling
    Die nach Erfahrungswerten festgelegten Maschinenstundensätzen zur Angebotskalkulation sollen durch konkrete Berechnungen ersetzt werden. Durch das exakte Monitoring von Maschinenlaufzeit, Rüstzeit und Stillstandszeiten wird zudem erfasst, wie lange ein Arbeitsgang dauert. Bisher zu großzügig geplante Arbeitsgänge werden aufgedeckt und als freie Kapazitäten nutzbar gemacht.

MIT RENOMMIERTEM ANBIETER IN DIE LÖSUNGSPARTNERSCHAFT

Schon bei der Auswahl potenzieller Lösungspartner spielte, neben der räumlichen Nähe zur Mager GmbH, die Professionalität und renommierte Position am Markt eine ausschlaggebende Rolle. Erster Lösungsanbieter, der sich bei der Mager GmbH vorstellte, war die Böhme & Weihs Systemtechnik GmbH & Co. KG mit ihrer MES-Lösung WEB.MES. Und dabei blieb es auch, denn für die Mager GmbH gab es nach dem ersten Termin keine Zweifel daran, dass Böhme & Weihs genau der Lösungspartner ist, der den aktuellen und zukünftigen Herausforderungen gewachsen ist.

Das Softwarehaus präsentierte sich als Partner, der nicht nur mit einem tiefen Prozess- und Fertigungswissen überzeugte, sondern auch mit Engagement und Verlässlichkeit. Auch der erste Eindruck zum MES war durchweg positiv: Die übersichtliche Darstellung zu Produktionsdaten und Störungen im Fertigungscockpit zeigte auf einen Blick genau die Informationen, die sonst erst mit Zeitaufwand und durch Nachfragen in der Produktion gewonnen wurden. Die Möglichkeit, zielgerichtete Analysen über die Drill-down-Funktion auf jeder Ebene im Detail zu betrachten, ließ erahnen, welches Informationspotenzial WEB.MES für Mager haben würde. Zudem überzeugte WEB.MES durch seine browserbasierte Bedienung, durch die das MES auf jedem Endgerät ohne zusätzliche Installation läuft – vom PC bis zum Smartphone.

BEREITS IN DER TESTPHASE VERBESSERUNGSPOTENZIALE IN DER PRODUKTION AUFGEDECKT

Im ersten Schritt startete die Pilotphase im Produktionsbereich „Schmieden“. Über die direkte Vernetzung zwischen WEB.MES und den vier Schmieden werden alle Maschineninformationen automatisch erfasst. Durchlauf- und Stillstandszeiten, Störungen sowie Soll/Ist-Mengen sehen die Fertigungsmitarbeitern direkt am Shop-Floor-Terminal. Zugleich dient es zur An- und Abmeldung von Tätigkeiten, der Rückmeldung zur Produktionsereignissen sowie dem Starten, Unterbrechen und Beenden von Aufträgen.

Den größten Informationsgewinn für Mager bietet das Fertigungscockpit. Wie in einer Schaltzentrale laufen hier alle Maschinensignale und Fertigungsrückmeldungen. Grafiken, Kennzahlen und Listen bieten eine Transparenz, die nicht nur die Geschäftsführung, sondern auch den Betriebsleiter sofort überzeugte: Unvorhergesehene Ereignisse, Unterbrechungen und veränderte Prozesszustände sind in Echtzeit sichtbar. Dieses Online-Prozessabbild bietet Mager eine ganz neue Handlungsfähigkeit, um in Problemsituationen sofort gegenzusteuern. Zugleich zeigt sich hier ein detaillierter Überblick zur Maschinenperformance. Über Key-Performance-Indicators (KPI) wie OEE, Durchsatz, Rüstgrad, Belegungsgrad, Ausschussgrad und First Pass Yield lassen sich verborgene Prozesspotenziale zuverlässig aufdecken.

Schnell war klar, dass sich die anfangs gesteckten Ziele mit WEB.MES uneingeschränkt erfüllen würden. Womit Geschäftsführung und Betriebsleitung jedoch nicht gerechnet hatten, war der direkte Informationsgewinn, mit dem noch während des Testzeitraums mögliche Optimierungspotenziale im Bereich „Schmieden“ aufgedeckt wurden.

MES DECKT UNBEKANNTE PROZESSEREIGNISSE AUF

Das Fertigungsmonitoring zeigte, dass es Performanceunterschiede zwischen zwei identischen Schmieden bei der Auftragsbearbeitung gab. Während die eine Schmiede einen durchweg grünen Maschinenstatus hatte, fielen bei der anderen immer wieder kurze Unterbrechungen auf – ein Zeichen dafür, dass die Schmiede nicht optimal eingestellt ist. Solche Prozessprobleme fielen ohne WEB.MES bisher nur selten auf, denn auf den bisherigen Laufkarten wurden diese Informationen in der Regel nicht vermerkt. Jetzt aber hat der Betriebsleiter einen konkreten Ansatzpunkt, um mit den Mitarbeitern zu sprechen: Verursachte die Schmiede selbst die Störung? Benötigt der zuständige Mitarbeiter Unterstützung bei der Maschineneinstellung?

Dass es sich dabei um weit mehr, als nur ein paar kleine Störungen handelt, macht folgendes Beispiel deutlich: An einer Maschine liegt die Zykluszeit pro Teil immer auffällig weit auseinander. Mit dieser Information sucht der Betriebsleiter das Gespräch und erfährt, dass die Tür der Maschine hängt und erst nach mehreren Versuchen schließt. In Summe vergehen pro Woche für das mehrmalige Schließen der Tür rund 5 Stunden Produktionszeit bzw. Arbeitszeit. Ressourcenverschwendung, die mit sehr wenig Aufwand, nämlich der Reparatur der Maschinentür, behoben ist. Mit WEB.MES sind diese vermeintlich kleinen Auffälligkeiten im Prozess zukünftig erkennbar.

MES STEIGERT REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT BEI PRODUKTIONSEREIGNISSEN

Die MES-Analysen boten für Mager die Optimierungsmöglichkeiten schon fast auf dem Silbertablett an. Der Grund: Es stellt sich gar nicht erst die Frage, was man sehen möchte. Die Informationen in WEB.MES sind so umfangreich und zugleich nachvollziehbar, dass man sofort auf die Antworten blickt. Gerade Gegenüberstellungen mit schnell erfassbaren Tortendiagrammen zeigen sofort Auffälligkeiten, etwa der Vergleich von tatsächlicher Produktionsdauer und der Dauer des eingelasteten Auftrags:

Während der Auftrag 3 Tage eingelastet war, beschränkte sich die Produktionszeit auf nur 1,5 Tage. Was war also an den restlichen 1,5 Tagen passiert? Die Erklärung spiegelt das wider, was vielfach im Produktionsalltag passiert: Das Erstteil entsprach nicht den Anforderungen. Die Maschine wurde also mehrfach nachjustiert. Nach mehreren Durchläufen wurde deutlich, dass die Schraube mit diesen Spezifikationen auf dieser Maschine nicht zu produzieren ist. Es folgte die Umrüstung auf die zweite Maschine, mit der die Produktion dann problemlos umgesetzt wurde. Solche Verzögerungen fielen mitunter erst im Nachgang auf. Denn durch die Lösungskompetenz und Handlungsfähigkeit der Maschinenbediener wurde der Auftrag ja immer noch fristgerecht fertig.

Mit WEB.MES wird der verzögerte Produktionsstart nach Auftragseinlastung nicht nur sichtbar, sondern kann sogar über die Alarmfunktion aktiv gemeldet werden. Der Betriebsleiter ist nun zu einem sehr frühen Zeitpunkt über den Maschinenstillstand informiert, um steuernd und optimierend in den Prozess einzugreifen.

MES LIEFERT RÜCKSCHLÜSSE ZUR QUALITÄT

Die rasche Lokalisierung von Prozessauffälligkeiten sorgte nicht nur für eine unmittelbare Prozessoptimierung, sondern lieferte auch die Grundlage zur Qualitätsverbesserung.

Der optimale Betrieb der Schmieden setzt ein perfektes Zusammenspiel unterschiedlicher Einstellparameter, wie Temperatur und Taktzeit, voraus. Verändern sich diese Parameter im Prozessverlauf, wirkt sich das unmittelbar auf die Qualität der produzierten Teile aus, was spätestens bei den Qualitätsprüfungen sichtbar wird. Die Ursachen dafür sind jedoch meist weniger offensichtlich – zumindest bisher.

Während der MES-Pilotphase fiel bei der Qualitätsprüfung auf, dass alle Schrauben einen minimalen Längenunterschied hatten. Aus Erfahrung schlossen die Verantwortlichen, dass der Grund in einem zu schnellen Maschinentakt liegt. Jedoch endete der Produktionsauftrag exakt zu dem Zeitpunkt, zu dem er auch eingeplant war und nicht früher, wie es bei einem zu schnellen Takt der Fall gewesen wäre. Die präzise Datenerfassung mit WEB.MES zeigte die Ursache: Zu Produktionsanfang arbeitete die Maschine 30 Prozent schneller als geplant und verursachte so die minimalen Längenunterschiede. Im weiteren Prozessverlauf verlangsamte sich der Takt, so dass der Auftrag entsprechend der Planzeit endete und der Prozess auf den ersten Blick unauffällig erschien. Ohne das MES wäre die Taktveränderung während des Schmiedens als Fehlerursache kaum aufzudecken gewesen.

MIT MES ZUKUNFTSFÄHIG AUFGESTELLT

Zuverlässige Rückmeldungen aus der Fertigung, exakte Produktionskennzahlen und belastbare Auftragsprognosen bestärken die Mager GmbH in ihrer Entscheidung, mit WEB.MES genau die richtige Lösung gewählt zu haben. Im nächsten Schritt wird der großflächige Rollout von WEB.MES und die bidirektionale Vernetzung mit dem ERP-System erfolgen. Die restlichen Maschinen werden digitalisiert und mit WEB.MES verbunden. Denn gerade mit Blick auf die wachsende Digitalisierung bleibt Mager nicht stehen, sondern richtet den Blick konsequent auf neueste Verfahren und Technologien. Mit WEB.MES sieht sich die Geschäftsführung gut aufgestellt, um sich auch in Zukunft auf dem Markt der warmverformten Sonderverbindungselemente zu behaupten.