Die Herstellung sicherheitsrelevanter Teile wie z.B. Komponenten elektronischer Bremssysteme für die Kfz-Industrie unterliegt einer ganzen Reihe von Vorschriften. Kern des Sicherheitskonzeptes ist dabei immer die akribische Verfolgung des Produktionsprozesses mit entsprechender Dokumentation der gewonnenen Daten. Für den Einsatz in Produktionsanlagen von ESC/ABS-Komponenten suchte Continental eine passende Lösung. Das MES sollte als weltweiter Standard in unterschiedlichen Produktionslinien des Konzerns einsetzbar sein. Die Software muss sowohl in der SPS-Ebene als auch der übergeordneten Hierarchie alle Daten erfassen. Die ZOZ & Partner GmbH konnte für diese Anforderungen ein passendes Konzept anbieten. In enger Abstimmung mit dem Auftraggeber entstand so in kurzer Zeit ein auf die individuellen Belange der Firma abgestimmtes MES.
Forderung nach zeitlosem Design für die Kfz- und Luftfahrtindustrie
Für die Datenrecherche gelten bei sicherheitsrelevanten Teilen in der Kfz- und Luftfahrtindustrie Zeiträume von wenigstens zehn Jahren als Standard. Nur so können bei den langen Nutzungszeiten der Fahrzeuge auch nach Jahren auftretende Fehler sicher auf einzelne Seriennummern eingegrenzt und gezielte Umrüstaktionen gestartet werden. In dieser Zeit verändern sich aber Betriebssysteme und Hardware aufgrund kurzer Innovationszyklen womöglich mehrfach. Eine Voraussetzung für die langfristig sichere Datenrecherche ist daher ein paralleles Vorgehen bei der Datenarchivierung. Neben der aktuell eingesetzten Datenbank, die den schnellen Zugriff über die derzeit verwendete Software gestattet, müssen die Daten zusätzlich noch in klassischer, Datenbank unabhängiger Form gespeichert werden. Der Zugriff dauert hier zwar länger, dafür können aber auch nach Jahren bzw. mehreren Innovationszyklen der EDV die Daten noch sicher gelesen und ausgewertet werden. Im vorliegenden Fall erfasst das MES alle wesentlichen Produktions- und Qualitätssicherungsschritte. Angefangen von der Auftragsvergabe über die Individualisierung sämtlicher angelieferten Teile bis hin zur eigentlichen Produktion wird alles in einem produktbezogenen Kontext erfasst und abgelegt. Aufgrund der Menge der so anfallenden Daten und der je nach Produktionsstandort leicht unterschiedlichen Verfahrensweise muss das Part Tracking flexibel mit schneller Erfassung und Archivierung der Daten arbeiten. Dazu werden die Daten zuerst im Produktionscluster gesichert und dann der Inhalt mehrerer Cluster in die Masterdatenbank überführt. Ab hier greift dann auch das zweiteilige Konzept, das den Datenzugriff auch nach über zehn Jahren noch möglich macht.
Alle wesentlichen Schritte erfassen und in Datenbank ablegen
Die Lösung arbeitet mit den bei Continental eingesetzten Programmen aus der Microsoft-Welt zusammen. Es verarbeitet von der Auftragsübernahme, dem Speichern von Prüfdaten, dem Qualitätsmanagement bis hin zu den Fertigungs-Informationen der SPS vor Ort alle wesentlichen Schritte und legt die gewonnenen Daten in eine gemeinsame Oracle-Datenbank ab. Entwickelt in C#, C++ erfasst das MES auch spezielle Programme z.B. für Tests und die exakte \’Rezeptur\‘, also die Bearbeitungsvorschrift oder Produktbeschreibung für die jeweiligen Teile. Änderungen bei der Rezeptur oder bestehender Aufträge sind damit ebenfalls im Werdegang enthalten. Wer, wann, was geändert hat, ist stets nachvollziehbar. Datenbankbasierte Schnittstellen, Datenaustausch über TCP/IP und SPS-Kopplungen sowie ein Datenexport für Analyse und externe Speicherzwecke ermöglichen es, die gewonnenen Daten für die Weiterverarbeitung oder Langzeitspeicherung zu transferieren. Über Barcodeleser können die unterschiedlichen Varianten der ESC/ABS-Steuerteile, die sich teilweise nur durch die Anzahl der Bohrungen oder der Ausführung der Montageflansche unterscheiden, zuverlässig erkannt und dem jeweiligen Auftrag zugeordnet werden (Bild 1). Das war für den Auftraggeber ein wichtiger Punkt, da die Variantenvielfalt bei den ESC/ABS-Komponenten eine absolut sichere Zuordnung jedes einzelnen Fertigungsschrittes erfordert.
Produktionsverbesserung als Synergiequelle
Neben der gesetzlichen Vorschrift, alle sicherheitsrelevanten Teile zuverlässig zu dokumentieren, lassen sich die anfallenden Daten auch für interne Verbesserungen nutzen. Durch die Ablage in einer zentralen Datenbank sind dem Qualitätsmanagement alle Daten zugänglich, um so z.B. Optimierungspotenziale in der Produktion oder Engpässe in der Logistik aufzudecken. Eine Überprüfung einzelner Produktionslinien ist ebenso möglich wie die Kontrolle der Gesamtstückzahlen einer Anlage (Bild 2). Angelo Bindi von Continental dazu: \“Unsere Produktionswerke fordern zur Steuerung ihrer Fertigung ein flexibles IT-Konzept, das sich an autarken Zellen orientiert und so eine hohe Verfügbarkeit sicherstellt. Die Nachweispflicht der Funktion der produzierten Komponenten und Produkte über einen Zeitraum von 15 Jahren stellt eine besondere Herausforderung dar, bezüglich der dabei anfallenden und zu archivierenden Datenmengen. Mit ZOZ & Partner wurde daher ein skalierbares Zellenrechnerkonzept für die übergeordnete Steuerung von Produktionslinien für ESC- und ABS-Komponenten entwickelt. Schwerpunkt dabei war die schnelle Archivierung der entstehenden Prüf- und Qualitätsdaten.\“ Aus den gesammelten Daten lassen sich Kennzahlen ermitteln und nach Schwankungen auswerten, z.B. bei der Durchlaufzeit, Maschinenauslastung, Maschinenverfügbarkeit oder Produktionsausbeute (Bild 3). So kann im laufenden Betrieb die Produktion optimiert werden, gleichzeitig ergibt das mehr Transparenz für die Qualitätssicherung und das Management. Bei Bedarf lassen sich selbst einzelne Teile durch den gesamten Prozess hindurch verfolgen; über Barcodeleser an der jeweiligen SPS sind Anfragen möglich, ob und was schon alles bearbeitet wurde. So können u.a. Produkt-Updates zeitnah begleitet werden. Das MES ermöglicht es, alle Daten einer Produktion – wie im Beispiel die der sicherheitsrelevanten ESC/ABS-Komponenten – langzeitsicher zu archivieren. Durch die Flexibilität ist es für den weltweiten Einsatz und die unterschiedlichsten EDV-Umgebungen aus der Microsoft-Welt geeignet.
