Eine Montageanlage für Hinterachsgetriebe eines namhaften deutschen Automobilzulieferers umfasst rund 50 Stationen, die alle mit der Software-Applikation piaOptimum überwacht werden. Möglich ist auch, nur einzelne Stationen oder Linienabschnitte genauer in den Blick zu nehmen. Um jedoch Aussagen über OEE-Verluste (Overall Equipment Effectiveness) treffen zu können, ist die Betrachtung der gesamten Anlage sinnvoll, um ganzheitlich Engpässen und Störungen auf die Spur zu kommen. Als Station wird in der Software ein Anlagenteil definiert, an dem ein oder mehrere Bearbeitungsschritte durchgeführt werden, die von Beginn der Bearbeitung eines Bauteils bis zum Beginn der Bearbeitung des nächsten Bauteils dieselbe Solltaktzeit aufweisen wie die Anlage insgesamt; in diesem Fall 55s. Alle 55s wird also ein Hinterachsgetriebe fertiggestellt.
Datenanbindung mittels OPC-UA ohne SPS-Eingriff
Mit dem Einsatz von piaOptimum will der Kunde Transparenz für die Verbesserung der Ausbringung seiner Anlage schaffen. Dazu notwendig sind Daten, die die Grundlagen der Gesamtanlageneffektivität (GAE) betreffen, also Informationen über die Bauteilqualität zum Abschluss eines Bearbeitungsschritts (also einer Station), die dazugehörigen Taktzeiten und ebenso aufgetretene Störungen und Meldungen. Die Konfiguration aller Datenpunkte ist unkompliziert über die Web-Oberfläche der Software möglich. Dazu sind keinerlei Eingriffe in die Maschinensteuerung nötig, sondern die Applikation ermöglicht eine absolut flexible Datenanbindung mittels des bereits standardisierten OPC-UA-Protokolls.
Analyse und Anpassung einer Pressenstation
Nachfolgend lässt sich exemplarisch an Station 8 zeigen, wie eine Analyse auf Gesamttaktebene sowie eine Teiltaktanalyse letztlich eine nachweisliche Verbesserung der Taktzeit ergeben haben. Das Boxplott-Diagramm ist ein Ausschnitt aus einer Gesamttaktanalyse. Hier sind die 50 Prozent mittlersten Takte nach einer aufsteigenden Sortierung dargestellt. PiaOptimum nutzt dieses Werkzeug, um Ausreißertakte auszublenden, die nicht als normale Takte angesehen werden können, jedoch ebenso mit aufgezeichnet werden. Die Analyse wurde im Zeitraum von Kalenderwoche 23/2018 bis Kalenderwoche 25/2018 durchgeführt. An der Station 8, einer Pressenstation, ist ersichtlich, dass der Median mit 58,5s etwas über dem Sollwert lag. Hier war also eine Anpassung hinsichtlich der Taktzeit notwendig. An der Station finden folgende Bearbeitungsschritte in der Solltaktzeit statt: Aktorik griffbereit, Nebenzeit, Bauteil in Position, Bauteil spannen, Pressvorgang, Einheiten zurück. Eine tiefere Analyse der Teilbewegungen ermöglichte es, für den Gesamttakt eine Verkürzung zu erzielen. Durchgeführt wurden die Anpassungsmaßnahmen in der Kalenderwoche 26/2018. Im Anschluss konnte klar ersichtlich gemacht werden, dass die Adaption eines speziellen Teiltakts namens Nebenzeit den Hauptanteil an der Senkung der Gesamttaktzeit mit sich brachte. Die Applikation bietet hier die Möglichkeit, mittels eines sogenannten Referenzteiltakt-Widgets einerseits die Analyse bis zu den Einzelbewegungen in der Station einzusehen, andererseits sowohl Gesamt- als auch Teiltakte mit einer Referenz zu vergleichen. Als Referenzzeitraum wurden die drei Wochen KW 23/2018 bis KW 25/2018 definiert, als Analysezeitraum der komplette Folgemonat Juli 2018.
Maschinentakt senken
Der Maschinentaktanteil im Juli ist gegenüber dem Voroptimierungszeitraum um vier Prozent gesunken. Betrachtet man nun die einzelnen Schritte in der Station, erkennt man auf den ersten Blick den Hauptverantwortlichen dafür: Obwohl die Schritte Aktorik Griffbereit, Bauteil in Position und Einheiten Zurück etwas länger dauern, hat die Anpassung der Bewegung Nebenzeit den wahren Ausschlag gegeben. Der Ablauf zeigt, dass nach diesem Schritt alle folgenden früher beginnen und somit die gesamte Bearbeitung verkürzt werden konnte. Bei der Nebenzeit handelt es sich um eine nicht-automatisierte Bewegung, die durch einen Bediener ausgeführt wird. Die Anpassung bestand darin, dem Mitarbeiter ein besseres Werkzeug zur Bearbeitung zur Verfügung zu stellen – eine kleine Änderung mit einem erstaunlichen Effekt auf die Gesamttaktzeit dieser Station und letztlich auch auf die GAE der Anlage. Diese Verbesserung muss natürlich in der Gesamttaktanalyse ebenso erkennbar sein. Für den Folgemonat Juli konnte der Median der Taktzeit unter den Solltaktwert gesenkt werden, auf 53s, und darüber hinaus wurden die Schwankungen stark reduziert.