IT&Production ePaper - Automobilindustrie · D ie Automobilindustrie zählte zu den ersten...
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BRANCHENSPECIAL
AUTOMOBILINDUSTRIE
Software - Automation - Lieferkette
www.it-production.com
Bild: © Rainer Plendl/Fotolia.com
E-PAPERSONDERTEILE, BRANCHENSPECIALS, THEMENSCHWERPUNKTE
Achsen, Achsen, Achsen. Mehr als
330.000 Einheiten fertigt BMW in
seinem Werk Regensburg jährlich
für unterschiedliche Modelle der 1er Serie
(3- und 5-Türer), die 3er Limousine und
die M3-Limousine, den BMW X1 und X2,
das 4er Cabrio sowie das M4 Cabrio und
den BMW 2er GranTourer. Sie laufen alle
über dieselbe Linie, doch trotzdem
gleicht kaum eine der anderen. Weil die
Kunden sich ihr Wunschfahrzeug individu-
ell konfigurieren können, sorgt das in der
Montage buchstäblich für viel Abwechs-
lung. Das wird Besuchern in der Achsferti-
gung schon auf den ersten Blick klar, denn
die zahlreichen Varianten und Kombinati-
onsmöglichkeiten springen dem Betrach-
ter auf Anhieb ins Auge. Rund einhundert
verschiedene Front-, Heck- und Allradan-
triebsversionen für die verschiedenen
Motorisierungen, dazu Rechtslenker,
Linkslenker, Modelle mit sonderlackierten
Bremssätteln gibt es zu entdecken. Hoch-
qualifizierte Montagemitarbeiter stellen
in drei Schichten sicher, dass an wirklich
jeder dieser vielen hunderttausend Ach-
sen die Bremsleitungen korrekt angezo-
gen werden. Wichtige Unterstützung be-
kommen sie dabei von mechatronischen
Drehmomentschlüsseln der MWR-Bau-
reihe (MWR steht für Mechatronic
Wrench) und Focus-61-Steuerungen, die
Atlas Copco Tools für die industrielle Se-
rienfertigung entwickelt hat.
Montage im Fluss
Wie BMW diese vernetzte Technik nutzt,
lässt sich an einem gerade in die Monta-
Die Fertigungsvarianz macht trotz aller Automatisierung manuell ausgeführte Montage schritte in der Automobilindustrie weiterhin unverzichtbar. Um auch hier Fehler sicher zu vermeiden, nutzt BMW in seiner Achsfertigung eine aktive Prozess-überwachung. Die Lösung von Atlas Copco Tools kontrolliert Parameter schon während des Verschraubens, informiert die Werker und dokumentiert alle Anzugs -vorgänge im BMW-Produktionssystem.
IT&Production 4/2019
AUTOMOBILINDUSTRIE | MONTAGE
Verschraubt, geprüft, dokumentiert
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Lückenlose Dokumentation in der BMW-Achsfertigung
Mit mechatronischen Produktionsschlüsseln werden im BMW-Werk Regensburg die Bremsschläuche an den PKW-Achsen von Hand verschraubt. Die Anziehergeb-nisse sind rückverfolgbar dokumentiert.
As a leading engineering consulting and R&D partner for the major industry players, we are passionately committed to developing the future of mobility.
| AUTOMOBILINDUSTRIE
gestation einlaufenden Achsmodul für
einen 3er gut verfolgen. Der Bandabschnitt
stellt eine Montagezelle dar, in der flinke
Hände sofort damit beginnen, Hydraulik-
schläuche für die Bremsen an den vorgese-
henen Stellen zu platzieren. Nachdem sie
deren Gewindeanschlüsse eingefädelt
haben, ziehen die Werker sie mit den doku-
mentationsfähigen MWR-Knickschlüsseln
präzise endfest. „Die sofortige Rückmel-
dung am Werkzeug und über Info-Bild-
schirme in der Zelle gibt den Bedienern be-
ruhigende Gewissheit über das Montage-
ergebnis und sie können sich dem nächsten
Bauteil zuwenden“, sagt Christian Böhm.
Der 34-jährige ist Quality-Assurance-Spe-
zialist bei Atlas Copco Tools und gibt wei-
tere Informationen zu der modernen und
flexiblen neuen digitalen Schraubtechnik.
Sicher dokumentiert
„Synchron zu den Schraubvorgängen über-
tragen die akkugespeisten MWRs via Da-
tenfunk Drehmomente und Drehwinkel
jeder einzelnen Verschraubung an die in
der Station installierte Focus-61-Steuerung.“
Die kommuniziere ihrerseits mit dem
BMW-eigenen Produktionsleit- und Steu-
ersystem und weiß über die Vorlaufdaten
auch schon genau, zu welchem Auto die
nächste ankommende Achse gehört. Die
Fertigungsverantwortlichen schätzen laut
Böhm an dieser Ausrüstung insbesondere,
dass das System ohne jegliches Zutun der
Werker alle Anziehdaten in Sekunden-
bruchteilen erfasst und sie mit den Daten-
sätzen des jeweiligen Fahrzeugs verheira-
tet. „Die so entlasteten Kollegen können
sich jetzt ganz auf den eigentlichen
Schraubprozess konzentrieren, und trotz-
dem behält BMW den flächendeckenden
Überblick.“ Statt eines bloßen I.O.-Signals
(I.O. = in Ordnung) speichert das neue Sys-
tem die Anziehdaten jedes einzelnen Achs-
moduls newtonmeter- und winkelgradge-
nau. Und diese Werte seien auch nach vie-
len Jahren noch sauber rückverfolgbar, was
vor dem Hintergrund etwaiger Produkthaf-
tungsfragen sehr wertvoll sei.
MONTAGE
Ein Display im Sichtfeld des Werkers informiert über das Montageergebnis. Grünes Licht und die Zahlenwerte bestätigen: Hier wurden die Sollvorgaben – 17 Newtonmeter Drehmoment und Anziehwinkel zwischen 10 und 100 Grad – bei den Bremsleitungsverschraubungen einge-halten. Per Datenfunk werden alle Anziehresul-tate der akkugespeisten MWR-Schrauber an die Focus-61-Steuerung und in das übergeordnete Produktionsleit- und Steuersystem von BMW übermittelt, über die Fahrzeugidentifikations-nummer (VIN) mit dem jeweiligen Auto verhei-ratet und durchgängig dokumentiert.
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AUTOMOBILINDUSTRIE |
Produktions- und Prüfwerkzeug
Weil die farbigen Info-Displays im Blick-
feld der Mitarbeiter nach Ampelmanier
und darüber hinaus mit den gemessenen
Werten unmittelbares Feedback über
jedes individuelle Anziehergebnis geben,
können die Werker bei etwaigem Über-
schreiten der strengen BMW-Toleranzen
sofort gegenwirken oder nachbessern.
Die Schlüssel vom Typ MWR 25 TA hal-
ten die Genauigkeitsvorgabe von ±7 %
problemlos ein und nach den positiven
Erfahrungen der Regensburger seien
praktisch keine Fehler mehr aufgetreten.
Weil die handlichen MWR-Produktions-
schraubschlüssel trotz ihrer integrierten
Funkmodule obendrein weniger als ihre
Vorgänger wiegen, sei die Arbeit durch
bessere Ergonomie einmal mehr leichter
geworden. Doch das sei für Böhm und
seinen Kunden nicht der wesentlichste
Vorteil der elektronischen Handschlüssel.
Nach fest kommt ab
„Gewöhnliche Drehmomentschlüssel bestä-
tigen zwar, dass ein Mindestdrehmoment
erreicht wurde, doch zu fest angezogene
Schraubverbindungen bleiben unentdeckt“,
warnt der Qualitäts-Experte. Das berge ge-
rade bei sicherheitskritischen Schraubfällen,
wie hier an der Bremsanlage, ein gewisses
Risiko. Gefügeveränderungen im Material
durch ein Überlasten beim Anziehen könn-
ten schlimmstenfalls zum Ausbleiben der
Bremswirkung führen. Dieses Grundpro-
blem hätten auch die halbintelligenten
Knickschlüssel der nächsten Generation
noch nicht gelöst. Letztere überwachten
zwar schon das Drehmoment, jedoch konn-
ten sie noch keine Anziehwinkel erfassen,
geschweige denn dokumentieren, blickt
Böhm zurück: „Eine gewisse Restunsicher-
heit blieb und zusätzliche Prüfschritte
waren hierdurch nötig. Das machte die
Montage für BMW allerdings ein Stück
weit ineffizient.“
MONTAGE
Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH
Statt bloßer I.O.- oder N.I.O.-Signale erfasst BMW in Regensburg die am Montagepunkt tatsächlich aufgebrachten Drehmomente und Anziehwinkel und dokumentiert diese Daten.
IT&Production 4/2019
Mit den präzisen MWR-Produktionsschlüs-seln werden im BMW-Werk Regensburg die Bremsschläuche an den PKW-Achsen von Hand verschraubt. Die Anziehergeb-nisse sind dank Smart Connected Assembly rückverfolgbar dokumentiert.
Smart Connected Assembly
Dass die Kombination aus Focus-61-Steue-
rung und den MWR-Schlüsseln für BMW
einen hohen Optimierungswert hat, er-
kannten die Regensburger schon nach ers-
ten gemeinsamen Tests mit Atlas Copco
Tools: Durch ihre Kompatibilität ließ sich
die kommunikationsfähige Schraub- und
Prüftechnik mit geringem Aufwand in das
vorhandene System integrieren und alle re-
levanten Daten wurden auf Anhieb fehler-
frei in die Datenwelt von BMW übertragen.
Jetzt gebe es kein Vertun mehr, ob eine
Verschraubung I.O. ist oder nicht, bestäti-
gen die Produktionsverantwortlichen. Die
Anwendung erfülle genau die BMW-Vorga-
ben und -Richtlinien – und die Produktion
bleibe unterbrechungsfrei im Fluss. ■
Der Autor Heiko Wenke arbeitet bei
Atlas Copco Tools Central Europe GmbH.
www.atlascopco.com
Bild: Atlas Copco Tools Central Europe GmbH
IT&Production 4/2019
| AUTOMOBILINDUSTRIEELEKTROMOBILITÄTBi
ld: ©
Empa
Im Rahmen eines strategischen Koope-
rationsprogramms der Fraunhofer-Ge-
sellschaft haben die Empa (Eidgenössi-
sche Materialprüfungs- und Forschungsan-
stalt) und das Fraunhofer-Institut für Sili-
catforschung ISC ein dreijähriges gemein-
sames Forschungsprojekt gestartet. Ziel ist
die eine produktionstaugliche nächste Ge-
neration von Antriebsbatterien für Elek-
troautos. Diese sollen dann nur noch aus
Feststoffen bestehen und keine brennba-
ren flüssigen Elektrolyte mehr enthalten.
Die weltweite Produktion von Lithium-
Ionen-Batteriezellen liegt größtenteils in
den Händen asiatischer Unternehmen.
Beim Umstieg vom Verbrennungsmotor
auf Elektroantrieb wäre die europäische
Automobilindustrie asiatischer Hersteller
angewiesen. Der nächste Technologie-
sprung hin zu Festkörperbatterien bietet
eine Chance, diese Schlüsseltechnologie
für Europa zu erschließen. Feststoffbatte-
rien kommen ohne brennbare flüssige
Elektrolyte aus und verbessern dadurch
die Betriebssicherheit. Zudem liegen die
Vorteile auch in der Baugrösse und im Ge-
wicht, da eine weniger aufwendige Si-
cherheitskapselung notwendig ist. Darü-
ber hinaus versprechen Festkörperbatte-
rien durch den Einsatz von metallischem
Anodenmaterial (Lithium) - anstatt der
heute üblichen Graphit-Anoden - sowohl
eine höhere Energiedichte als auch deut-
lich kürzere Ladezeiten.
Lange Lebensdauer, hohe Leistung, viele Ladezyklen
Während die einzelnen Komponenten
(Anode, Kathode, Elektrolyt) künftiger
Festkörperbatterien im Labor bereits gut
untersucht sind, besteht die größte He-
rausforderung darin, diese zu einem sta-
bilen Gesamtsystem zusammenzuführen.
Dabei ist es wichtig, eine lange Lebens-
dauer bei hoher Leistung über möglichst
viele Lade- und Entladezyklen zu errei-
chen, und so heute übliche Batteriesys-
teme in ihrer Leistungsfähigkeit zu über-
treffen. Wie sich das erreichen lässt, soll
im Projekt namens IE4B (Interface Engi-
neering for Safe and Sustainable High-
Performance Batteries) in den nächsten
drei Jahren erforscht werden. Auf Seiten
der Empa liegen die Schwerpunkte im
Projekt in der Entwicklung von Festkör-
perelektrolyten, Herstellung und Charak-
terisierung von dünnen Schichten mit
massgeschneiderten elektronischen Ei-
genschaften sowie in der Entwicklung na-
nostrukturierter Anodenmaterialien. Das
Fraunhofer ISC arbeitet an Lithium-leiten-
den Polymeren sowie an der Entwicklung
von Schutzschichten aus Sol-Gel-Materia-
lien mit spezifischen Eigenschaften für
Batterien. Darüber hinaus entwickelt, fer-
tigt und testet es Prototypen und Klein-
serien von Batteriezellen.
Zwei Phasen
Das Projekt ist in zwei Phasen unterteilt:
Die erste Phase behandelt grundlegende
Aspekte und nutzt Batterie-Modellsys-
teme, die mit Dünnschichtmethoden an
der Empa und am ISC hergestellt werden.
Es sollen die an den Grenzflächen zwischen
Kathode, Festkörperelektrolyt und Anode
ablaufenden Prozesse genau verstanden
und besser kontrolliert werden. In der zwei-
ten Phase soll dieses Wissen genutzt wer-
den, um mit der verfahrenstechnischen Ex-
pertise des Fraunhofer ISC eine funktions-
fähige Festkörperzelle herzustellen und in
einer Kleinserie zu produzieren. ■
Nach Material von Fraunhofer-Instituts für Sili-
catforschung ISC
www.isc.fraunhofer.de
Festkörperbatterien könn-ten den Betrieb von Elek-troautos revolutionieren. Doch noch steht einer Pro-duktion einiges im Weg. Nun wollen die schweize-rische Empa und die Fraunhofer-Gesellschaft diese Schlüsseltechnologie gemeinsam erforschen.
Feststoffbatterien für Elektromobile
Energiespeicher der Zukunft
Die Automobilindustrie zählte zu
den ersten Branchen, die die
Vorteile des 3D-Drucks für sich
entdeckt haben. Die additive Fertigung
führte dazu, dass sich die Entwicklungs-,
Design-, Beschaffungs-, und Fertigungs-
prozesse der Autobauer in den letzten
zehn Jahren signifikant verändert haben.
Die Folge sind ergonomische und leichte
Teile, komplexes Design, niedrigere Kos-
ten und verkürzte Lieferzeiten. Und dabei
erschließt die Automobilbranche kontinu-
ierlich neue Anwendungsfelder für die
additive Fertigung. Wurde 3D-Druck bis
vor einigen Jahren in erster Linie für visu-
elles Prototyping genutzt, findet heute
die Entwicklung von kundenspezifischen
Vorrichtungen, Werkzeugen, Schablonen
und Muster zunehmend Verbreitung. In
Zukunft kann das additive Fertigungsver-
fahren das Ersatzteilemanagement und
die Herstellung von Teilen am Bestim-
mungsort revolutionieren.
Entwicklung bis zur Serienreife
Während viele Unternehmen erst begin-
nen, die Möglichkeiten der additiven Fer-
tigung für sich zu entdecken, ist der Au-
tobauer Ford schon einen Schritt weiter.
Im Werk in Köln wird 3D-Druck einge-
setzt, um den Workflow für die Herstel-
lung von produktspezifischen Vorrichtun-
gen, Werkzeuge und Schablonen bereits
während des Designs zu optimieren. Die
dortige Pilotanlage Pilot Plant verfügt
über eine komplette Kleinserienfertigung,
in der die Fahrzeugdesigns, häufig über
einen Zeitraum von mehreren Jahren, bis
zur Serienreife entwickelt werden. Die
Ford-Ingenieure benötigen bereits wäh-
rend der Fahrzeugentwicklung eine Reihe
verschiedener Montagewerkzeuge und -
schablonen. Meist sind diese für einen be-
stimmten Zweck und ein spezielles Mo-
dell konzipiert. Die Beauftragung und die
Beschaffung über externe Dienstleister ist
nicht nur kosten- und zeitintensiv, son-
dern verlangsamt auch den Entwicklungs-
prozess. Um den Workflow zu optimieren,
entschied sich das Additive Manufactu-
In Köln entwickelt Ford neue Fahrzeugdesigns, die in Kleinauflage gefertigt werden, bevor sie in Serie gehen. Mittels 3D-Druck werden die notwendigen Montagevorrichtungen vor Ort entwickelt und hergestellt.
IT&Production 4/2019
Werkzeuge direkt druckenHilfsmittel für die Fertigung
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AUTOMOBILINDUSTRIE | ADDITIVE FERTIGUNG
| AUTOMOBILINDUSTRIE
ring-Team von Ford, Desktop-3D-Drucker
des niederländischen Herstellers Ultima-
ker in den Arbeitsablauf zu integrieren
und die Tools direkt vor Ort zu entwickeln
und zu fertigen. „Ford hat sich für Ultima-
ker 3D-Drucker entschieden, weil die Qua-
lität und Zuverlässigkeit der Druckergeb-
nisse im optimalen Verhältnis zu den Kos-
ten steht“, so Lars Bognar, Research Engi-
neer Additive Manufacturing bei Ford.
Ergonomie der Tools verbessern
Ford verfolgte das Ziel, nicht nur die Ent-
wicklungszeit neuer Fahrzeugmodelle zu
verkürzen, sondern auch die Ergonomie
der Tools zu verbessern. Mit einem eige-
nen 3D-Workshop kann Ford das Design
der Montagehilfsmittel bereits exakt kon-
struieren, bevor ein neues Auto-Modell in
die Serienproduktion geht. Mittels Desig-
niterationen und Feedbackrunden werden
die modellspezifischen Tools hinsichtlich
Funktionalität, Ergonomie und Passgenau-
igkeit verbessert. Das offene Filamentsys-
tem der Ultimaker 3D-Drucker ermöglicht
mit einer Vielzahl von leichten PLA-Fila-
menten verschiedener Hersteller zu dru-
cken und auch neue Materialien jederzeit
zu ergänzen. „Dank der zahlreichen indus-
trietauglichen Materialien am Markt erset-
zen wir die bisherigen Fertigungshilfsmittel
unserer Serienproduktion aus Metall durch
ebenso robuste Tools, die bis zu 70 Pro-
zent leichter sind“, erläutert Bognar.
Kosten eingespart
Der Autobauer erzielte zudem Kostenein-
sparungen. Allein für die Serienfertigung
des Ford Focus werden über 50 speziell
konstruierte Fertigungshilfsmittel benötigt,
die jetzt an Ort und Stelle gedruckt wer-
den können. Verglichen mit den Kosten für
herkömmlich hergestellte Tools in Zusam-
menarbeit mit externen Partnern werden
durch die 3D-gedruckten Vorrichtungen
und Schablonen ca. 1.000 Euro pro Teil ein-
gespart. Anstatt durchschnittlich zehn Wo-
chen bei externer Vergabe stehen neue
Montagevorrichtungen jetzt spätestens
nach zehn Tagen zur Verfügung.
Europaweiter Einsatz
Ford setzt Desktop-3D-Drucker in allen
europäischen Werken ein. Das Entwick-
lungsteam in Köln stellt das Design der
Tools für andere Fertigungsstätten zur
Verfügung, sodass die Werkzeuge inner-
halb von 24 Stunden in jedem Werk lokal
3D-gedruckt werden können. Zudem er-
möglicht der Autobauer den Monteuren
an der Produktionslinie selbst Anpassun-
gen am Design vorzunehmen. Dafür hat
Ford einen Konfigurator, zugeschnitten
auf seine spezifischen Anforderungen,
entwickeln lassen. Das Team in Köln stellt
den Monteuren eine Art Bausatz für die
Fertigungshilfsmittel, wie Griffe und
Magnethalter, zusammen mit dem De-
sign für die jeweiligen Automodelle im
Konfigurator bereit. „Mit dem Konfigura-
tor kann auch der Montagemitarbeiter
vor Ort benötigte Fertigungshilfsmittel
entwickeln“, so Bognar. „In der Regel sind
nur die erfahrenen Prozessingenieure in
der Lage, komplexe Vorrichtungen zu
entwerfen.“ Die Konstruktion wird direkt
an die Slicing-Software Ultimaker Cura
übergeben und mit dem Desktop-3D-
Drucker Ultimaker S5 gedruckt.
Drucken in der Fertigungsstraße
Derzeit werden die Fertigungshilfsmittel
in der Kölner Pilotanlage und in den euro-
päischen Werken gedruckt. Weitere An-
wendungsfelder sollen jedoch erschlossen
werden. „Wir beabsichtigen zukünftig
auch Ersatzteile für Maschinen in der Fer-
tigungsstraße zu drucken. Denkbar wäre
auch, unser Fahrzeugdesign an die Mög-
lichkeiten der additiven Fertigung auszu-
richten und Teile für Serienfahrzeuge im
3D-Druckverfahren herzustellen“, so Bo-
gnar. Eine entscheidende Rolle spielt dabei
die Entwicklung von neuen 3D-Druckwerk-
stoffen. Der Marktstudie ‘Global 3D Prin-
ting Materials Market in Automotive
Transportation, Forecast to 2024’ von
Frost und Sullivan zufolge soll der Markt
für 3D-Druckwerkstoffe in der Automobil-
industrie bis zum Jahr 2024 jährlich zwei-
stellig auf bis zu 576,5 Millionen Euro
wachsen. Dies entspricht einer durch-
schnittlichen jährlichen Wachstumsrate
von 17,8 Prozent (2017 bis 2024). Um dieser
Nachfrage gerecht zu werden, kooperie-
ren internationale Werkstoffproduzenten
wie BASF, Clariant und Owens Corning mit
Ultimaker. Im Rahmen der Zusammenar-
beit werden Materialien, die für den indus-
triellen 3D-Druck mit Ultimaker Druckern
kompatibel sind, für Anwendungen in der
Automobilindustrie entwickelt. ■
Der Autor Paul Heiden ist Senior Vice President
Product Management bei Ultimaker.
www.ultimaker.com
ADDITIVE FERTIGUNG
IT&Production 4/2019
Verglichen mit den Kosten für herkömmlich hergestellte Tools spart Ford durch die 3D-gedruckten Vorrichtungen und Schablonen ca. 1.000 Euro pro Teil ein.
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Abbildung 1: Exponentielles Fehlerkostenwachstum
AUTOMOBILINDUSTRIE |
Gemäß einer Studie der Roland
Berger Strategy Consultants hat
sich die Produktvielfalt in den
letzten 15 Jahren in allen Branchen mehr
als verdoppelt, während die Produktle-
benszyklen aufgrund des steigenden
Wettbewerbsdrucks um rund 25 Prozent
verkürzt wurden(Quelle: Roland Berger
Strategy Consultants (Hrsg.): Mastering
Product Complexity. Düsseldorf 2012. S. 5.).
Das daraus resultierende Komplexitäts-
wachstum kann in Unternehmen zu hohen
Prozess- und Produktentwicklungskosten
führen. Wenn weiterhin nicht rechtzeitig
auf auftretende Probleme und Fehler rea-
giert wird, ergeben sich sogenannte Feh-
lerkosten. Abbildung 1 verdeutlicht den
Zusammenhang früher Fehlerentstehung
und später -beseitigung: Durch direkte
und indirekte Folgen wachsen die Kosten
von der Produktplanung bis zur Ausliefe-
rung beim Kunden exponentiell. Diese Pro-
blematik entsteht unter anderem durch
mangelnde Integration von Produkt- und
Prozessentwicklung. Der Mangel kann sich
durch die fehlende Abstimmung innerhalb
interner Unternehmensbereiche sowie mit
externen Geschäftspartnern und Lieferan-
ten ergeben. Die so entstehenden Kosten
können laut Berechnungen der oben er-
wähnten Studie im internationalen Ma-
schinenbau durch ein geeignetes Komple-
xitätsmanagement jährlich um bis zu 54
Milliarden Euro gesenkt werden. Folglich
besteht die Notwendigkeit der Implemen-
tierung geeigneter Optimierungsmaßnah-
men, sodass eine fehlerarme Entwicklung
von komplexen Produktionssystemen ge-
währleistet werden kann. Weiterhin sind
das Erfüllen der hohen Prozessanforderun-
gen sowie die Reduktion der Planungsauf-
wände essentiell, um Schnittstellen inte-
grieren und Entwicklungskosten reduzie-
ren zu können.
Anforderungensmanagement
Ein Anforderungsmanagement kann zur
Reduktion dieser Komplexitäten beitra-
gen. Es dient als Instrument zur gleichzei-
tigen produktionsgerechten Produkt- und
produktgerechten Prozessgestaltung. Das
Anforderungsmanagement beinhaltet die
Ermittlung, Analyse, Spezifizierung sowie
Validierung aller Eigenschaften und Rah-
menbedingungen eines Produktions- oder
Prozesssystems. Am Beispiel des Fahr-
zeugbaus zeigt sich der Wert dieses An-
satzes. In den Prozessen der Automobil-
branche müssen der Bedarf von Gleichtei-
len und Verbaureihenfolgen bei gleichen
Aufnahmepunkten von Erzeugnissen be-
rücksichtigt werden. Zudem erschwert oft
ein Silodenken die Koordination einzelner
Unternehmensbereiche. Ein wirkungsvol-
les Anforderungsmanagement, das Wis-
sen und Anforderungen aus Entwicklung
Kürzere Innovationszyklen bei spezifischeren Kundenanforderungen treiben die Komple-xität in die Höhe. Ein Anforderungsmanagement auf der Basis moderner IT-Technologien kann helfen, Fehler früh zu finden und sie so exponentiell kostengünstiger zu beheben.
ENGINEERING
IT&Production 4/2019
Fehler an der Wurzel packenAnforderungsmanagement
Abbildung 2: Von der Anforderungsentwicklung bis hin zur -validierung
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und Produktion über parallellaufende Ent-
wicklungsprojekte hinweg verknüpft, soll
genau diese Hürden überwinden.
Sammeln und Umsetzen
Die Managementaufgabe lässt sich in zwei
Teilprozesse gliedern. Zum einen adressiert
sie die generische Anforderungsentwick-
lung, welche eine kontinuierliche sowie
Event-getriebene Aufnahme von Anforde-
rungen verfolgt. Diese müssen stets definier-
ten inhaltlichen sowie prozessabhängigen
Kriterien folgen, etwa einer eindeutigen Be-
schreibung des Problems. Anforderungen
aus der Produktion werden dabei meist kon-
tinuierlich oder in gezielten Events generiert.
Anschließend werden sie nach Relevanz,
Vollständigkeit und Verständlichkeit geprüft.
Des Weiteren ist auszuschließen, dass die
Anforderungen in Konflikt zu den Zielen ver-
schiedener Stakeholder im Unternehmen
stehen. Zum anderen thematisiert das An-
forderungsmanagement die konkrete Imple-
mentierung der Anforderungen in Prozess-
und Produktentwicklungsprojekte. Eine Da-
tenbank bietet die Möglichkeit, die definier-
ten Anforderungen zentral zu speichern und
für jedes Projekt hinsichtlich ihrer Relevanz
und Anwendbarkeit zu evaluieren. Zur auf-
wandsarmen Realisierung der Projekte wer-
den die Anforderungen möglichst über-
schneidungsfrei aufgenommen, sodass nur
eine begrenzte Anzahl dieser in den Ent-
wicklungsprozess aufgenommen werden
muss. Im Sinne eines Closed-Loop-Ansatzes
werden die Anforderungen so nicht nur
während der laufenden Projekte kontinuier-
lich aufgenommen, sondern bereits in die
frühen Entwicklungsphasen neuer Produkte
und Prozesse integriert. Während der ge-
samten Aufnahme sowie der Integration in
neue Entwicklungsprozesse werden die An-
forderungen kontinuierlich weiterentwickelt.
Abbildung 2 zeigt den Ablauf von der Iden-
tifikation von Anforderungen bis hin zur Va-
lidierung ihrer Umsetzung.
In der vernetzten Produktion
Anforderungsmanagement lässt sich mit
moderner IT hervorragend unterstützen. Der
Erfolg des Technikeinsatzes hängt dabei
maßgeblich von der Akzeptanz der Nutzer
ab. Die Funktionen des Anforderungsmana-
gements lassen sich digital abbilden und in
die Entwicklungs- sowie Produktionspro-
zesse einbinden. Im Zuge von Industrie-4.0-
Anwendungen könnte die Anforderungsauf-
nahme und -modifikation langfristig auto-
matisiert geschehen. So kann die Prüfung
von Anforderungen beispielsweise mit Hilfe
von Smart Glasses erfolgen, die es dem Ent-
wickler ermöglichen, auf Anforderungsver-
letzungen durch einen automatischen Ab-
gleich der Daten mit CAD-Daten bereits in
frühen Produktentstehungsphasen zu rea-
gieren. Mit Smart Wearables könnten pro-
dukt- oder prozessbezogene Daten z.B.
durch manuelle Spracheingabe oder auto-
matisches Scannen via App direkt vom Nut-
zer in eine Datenbank mit sinnvoll verteilten
Zugriffsrechten eingespeist werden. Die An-
wendung solcher Technologien beschleu-
nigt langfristig nicht nur die Aufnahme und
Integration von Anforderungen, sondern
verhilft Unternehmen zur Vernetzung aller
an der Entwicklung und Produktion beteilig-
ten Funktionsbereiche in Echtzeit. Durch frü-
hes Ausschalten von Schwachstellen und
Fehlern in der Produktion lassen sich Fehler-
kosten exponentiell senken.
Dem Wandel standhalten
Im Maschinenbau und besonders in der Au-
tomobilindustrie ist der Entwicklungsauf-
wand komplexer Produkte unter hohem
Zeit- und Innovationsdruck einer der größ-
ten Kostentreiber. Ein Anforderungsmana-
gement kann hier Kernelement der effizien-
ten Produktion darstellen. Mit moderner IT-
Technologie kann es Unternehmen befähi-
gen, nahezu in Echtzeit auf Produkt- und
Prozessänderungen zu reagieren. ■
Die Autoren: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Burggräf ist
Geschäftsführer, Dipl. Wirt. Ing. Jan-Philip Ganser
ist Vice President Automotive und Moritz Roder,
M.Sc. RWTH ist Unternehmensberater bei der
StreetScooter Research GmbH.
Dipl. Wirt. Ing. Matthias Dannapfel ist Oberinge-
nieur am Werkzeugmaschinelabor (WZL) und
Sebastian Patrick Vierschilling, M.Sc. RWTH, M.Sc.
ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Werkzeug-
maschinelabor (WZL) der RWTH Aachen.
www.streetscooter-research.eu
IT&Production 4/2019
| AUTOMOBILINDUSTRIEENGINEERING
Porsche wird beim E-Fahrzeug Taycan erstmals FTS in der Serienproduktion im kontinuierlichen Fluss einsetzen.
AUTOMOBILINDUSTRIE |
In der Automobilindustrie arbeiten die
Hersteller an Produktionskonzepten,
die ohne stationäre Fördertechnik
wie Montagebänder und Hängebahnen
auskommen. In ihren Versuchsfabriken
sammeln mehrere Autohersteller aktuell
Erfahrungen mit solchen Konzepten. Das
Fraunhofer IPA hat mit seiner For-
schungsfabrik in der Arena 2036 eben-
falls eine FTS-basierte Automobilproduk-
tion realisiert. Und nicht weit entfernt, in
Stuttgart-Zuffenhausen, wird ab Ende
dieses Jahres der Porsche Taycan nach
diesem Prinzip gebaut. Porsche verab-
schiedet sich damit vom Fließbandprin-
zip und setzt als erster Fahrzeugherstel-
ler fahrerlose Transportsysteme in der
Serienproduktion im kontinuierlichen
Fluss ein. Die neue Produktionsmethodik,
wie sie zurzeit erprobt und in Kürze in
die Tat umgesetzt wird, erfordert aller-
dings neue Hardware wie z.B. dafür ge-
eignete FTS und auch eine neue Art der
Kommunikation. Schließlich sind wesent-
liche Komponenten der Fördertechnik
mobil. Das gilt nicht nur für die FTS, auf
denen das Fahrzeug entsteht, sondern -
je nach Konzept - auch für mobile Trans-
porteinheiten, die das FTS mit zu mon-
tierendem Material versorgen. Für solche
Aufgaben, d.h. für den Datenaustausch
von Sensoren in den mobilen Einheiten
mit der übergeordneten IT-Infrastruktur,
hat der steute-Geschäftsbereich Wire-
less ein Funknetzwerk entwickelt. Es be-
steht aus funk- und netzwerkfähigen
Endgeräten (Positionsschalter, Fußschal-
ter, Magnetsensoren…), die Informatio-
nen mit Access Points austauschen.
Jeder Access Point kann bis zu ca. hun-
dert netzwerkfähige Endgeräte in das
Netzwerk einbinden, und das gesamte
Netzwerk kann aus zahlreichen Access
Points bestehen. Eine Sensor Bridge als
Service Manager übernimmt die Anbin-
dung der auf der Produktionsebene ge-
nerierten Daten an die kundenseitige IT-
Infrastruktur. Die Konfiguration der Sen-
sor Bridge erfolgt web-basiert über ein
zentrales Dashboard. Das ermöglicht es
dem Anwender, die jeweiligen Funktio-
nen des Funknetzwerks an die individu-
ellen Anforderungen anzupassen. Ein
weiterer Vorteil des Netzwerks besteht
darin, dass es für verschiedene Applika-
tionen genutzt werden kann, z.B. für FTS-
Flotten und mobile E-Kanban-Systeme.
Neue Produktionskonzepte haben zum Ziel, eine flexible und hoch automatisierte Ferti-gung in Losgröße Eins zu ermöglichen. In der Automobilindustrie werden solche Konzepte, bei denen FTS im Mittelpunkt stehen, z.B. bei Porsche schon erprobt. Das erfordert eine flexible Kommunikation auf Shopfloor-Ebene – per Funk im Netzwerk.
MATERIALFLUSS
IT&Production 4/2019
Weckruf per FunkFTS-Einsatz in der modernen Automobilproduktion
Bild
: Por
sche
AG
Nutzbar für verschiedene Funkstandards
Ursprünglich hat steute das Funknetzwerk
ausschließlich mit der im eigenen Hause
entwickelten Funktechnologie sWave.net
betrieben. Sie gehört zur Klasse der Low
Power Wide Area Networks (LPWAN) und
bietet u.a. den Vorteil, dass sie mit sehr
geringem Energiebedarf arbeitet und den-
noch hohe Reichweite auch unter ungüns-
tigen Bedingungen sowie eine hohe Über-
tragungssicherheit bietet. Deshalb errei-
chen die Funksensoren Batteriestandzei-
ten von bis zu zehn Jahren. Die hohe
Übertragungssicherheit wird z.B. durch die
Mehrfachübertragung bei einer fehlge-
schlagenen Übermittlung gewährleistet:
Wenn das Senden an den ersten Zugangs-
punkt scheitert, wird der zweite Access
Point adressiert usw. In einigen Anwen-
dungen möchten die Betreiber aber auf
diese Vorteile verzichten, weil es ihnen
wichtiger ist, vorhandene Standards wie
z.B. ihr eigenes WLAN-Netz für die Über-
tragung der Funksignale zu nutzen. Des-
halb wurde das Funknetzwerk geöffnet
und bietet unter der Dachmarke nexy eine
funktechnologie-unabhängige Plattform
für die drahtlose Übertragung und Aus-
wertung von Sensordaten aus der Shopf-
loor-Ebene in die Unternehmens-IT (FTS-
Flottenmanagement, LVS, BDE, MES, ERP)
und darüber hinaus ins IoT. Einige nexy-In-
terfaces, z.B. zur Flottenmanagement-
Software mehrerer FTS- Hersteller, befin-
den sich bereits im Einsatz. Ein weiteres
Softwaremodul - ein eKanban-System -
bereits vorgestellt.
Funknetzwerk bei FTS-Flotten
Die DPM Daum & Partner Maschinenbau
GmbH gehört zu den Spezialisten der FTS-
Systeme für den Automobilbau und hat
mit dem Vision E ein neues FTS-Konzept
speziell für die Montage von Elektrofahr-
zeugen entwickelt. Zu den Besonderhei-
ten des Vision E gehört die On-board-Si-
cherheitstechnik, die nach Angaben des
Herstellers erstmals Montagearbeiten im
Fließbetrieb rund um das Fahrzeug ermög-
licht. Der Fließtransport wird dabei nicht
unterbrochen. Eine weitere Besonderheit
des FTS ist das energieeffiziente Batterie-
managementsystem. Bei Betriebsruhen bis
zu drei Wochen kann die gesamte FTS-An-
lage in einen Sleep-Modus versetzt wer-
den, bei dem die Energiezufuhr gänzlich
ausgeschaltet wird. Das hat u.a. den Vor-
teil, dass die FTS nicht eine zentrale Lade-
station anfahren müssen, sondern in belie-
biger Position stehenbleiben können. Le-
diglich eine Pufferbatterie ist während
dieser Zeitspanne in Betrieb und versorgt
einen Funkempfänger mit Strom. Dieser
Empfänger veranlasst den Start des jewei-
ligen FTS, nachdem er über das
sWave.net-Funknetzwerk das entspre-
chende Signal erhalten hat. Bei bisherigen
Anlagen erfolgte die Stromversorgung
durch Batterien, die nach längeren Pausen
bei jedem einzelnen Fahrzeug neu gestar-
tet und ggf. neu aufgeladen werden müs-
sen. Außerdem kann (und wird) dpm das
nexy-FTS-Interface für andere FTS-
Typen und -Flotten nutzen.
Mehrere Applikationen – eine Funktechnologie
In einem nächsten Schritt könnte ein sol-
ches Funknetzwerk auch noch weitere
Funktionen übernehmen - z.B. die Nach-
schubsteuerung der Fahrzeugproduktion.
In diesem Fall würden stationäre oder mo-
bile, ggf. ebenfalls auf FTS installierte E-
Kanban-Regale das Vorhandensein bzw.
die Entnahme von Behältern detektieren
und diese Information an die Materialfluss-
steuerung übermitteln. Oder es werden
Funksensoren an den Übergabepunkten
zwischen stationärer und mobiler Förder-
technik installiert, die z. B. dem FTS signali-
sieren, dass ein Behälter zum Transport be-
reitsteht, und einen entsprechenden Ab-
holauftrag bzw. Fahrbefehl generieren. ■
Der Autor Andreas Achenk ist
Produktmanager Wireless bei
Steute Technologies GmbH & Co. KG.
www.steute.com
IT&Production 4/2019
| AUTOMOBILINDUSTRIEMATERIALFLUSS
Über die sWave.net-Technologie werden FTS innerhalb kurzer Zeit aus dem Deep Sleep-Modus aufgeweckt.
Bild: Daum & Partner Maschinenbau GmbH
Access Points empfangen die Funk-signale der einzelnen Schalt-
geräte und geben sie z.B. per WiFi oder Ether-net an die IT weiter.
Bild: Steute Technologies GmbH & Co. KG
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IT&Production 4/2019
…und dann kommt das Update des Dokumentes Ein erfahrungsgemäß blutdruckerhöhender Prozess ist der
Empfang einer neuen Lastenheftversion vom Auftraggeber:
Dokumente mit einer Vielzahl an Änderungen gehen ein und
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genau sich im Vergleich zu den Vorversionen geändert hat –
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Bedarf manuell eingreifen, um so im Ergebnis eine optimale
Zerlegung der Dokumentinhalte zu erzeugen.
Die Übergabe der Informationsobjekte an ein Anforderungs -
management-System erfolgt via ReqIF-Format. ReqMan®
besitzt eine Exportoption, die die spezifischen Belange
verschiedener Anforderungsmanagement-Systeme berücksich-
tigt und so dem Anwender ermöglicht, mit minimalem
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PDF-Dokumente wie von Zauberhand zerlegen, vergleichen und in Anforderungsmanagementsysteme importieren
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Hersteller aus der Serienfertigung, vornehmlich aus der Auto-
mobil- und Fertigungsindustrie versuchen seit vielen Jahren,
ihre Lagerkosten zu reduzieren und gleichzeitig die Produk -
tionsversorgung stabil zu halten.
Unterschiedliche logistische Lösungen dieses Zielkonfliktes, wie
die Anwendungen Kanban und Just-in-Time / Just-in-Sequenz
haben sich in der Praxis etabliert. Die Unterschiede zwischen JIT
und JIS sind u.a. dadurch geprägt, dass bei den JIS-Prozessen
wechselnde Bandgeschwindigkeiten und unterschiedliche
Ausprägungen des zu liefernden Produktes eine wesentliche
Herausforderung darstellen. Eine ständig wachsende Anzahl der
unterschiedlichen Produktvarianten erschwert es dem Zulieferer,
immer das richtige Einzelmodul fahrzeugbezogen und sequenz-
genau in der richtigen Reihenfolge an das Band zu liefern,
ohne den Produktionsablauf bei den OEM’s zu behindern.
Ein möglicher Systemausfall würde neben enorm hohen Kosten auch
einen erheblichen Imageschaden für den Zulieferer produzieren.
Ausfallsicherheit durch ein Backup-System Hochsensible JIT/JIS-Prozesse bergen gewisse Risiken. Für eine
sequenzgenaue Produktion ist daher ein kontinuierlicher Daten-
fluss erforderlich, um jederzeit Zugriff auf die Bestände zu haben.
Bricht die Netzwerkverbindung komplett zusammen oder es
kommt zu einem Stillstand des ERP-Systems, können Kundenab-
rufe nicht mehr Just-in-Time bedient werden.
Aus diesem Grunde ist ein zum ERP-System parallel laufendes
Backup-System erforderlich, welches die Anlieferung in dieser
Ausfallsituation sichert. Dieses dezentrale Notfallsystem verfügt
über eine Echtzeitschnittstelle zum ERP-System und sorgt dafür,
dass der Anwender bei Ausfall einfach weiterarbeiten kann.
Folgende Funktionen sollten in diesem Backup-Szenario
abgebildet werden:
Nahtlose Umschaltung vom ERP-System zum JIT/JIS-Backup-•
System und umgekehrt
Materialbereitstellung an verschiedenen Kommissionier-Stationen •
Bearbeitung von Sequenzsprüngen•
Unterschiedliche Druckfunktionen (incl. Barcode-Labels)•
Automatische Rückübertragung der Daten an das ERP-System•
für die Nachbuchung nach Beendigung des Stillstandes
Synchrone Bearbeitung der Sequenzierungsnachricht•
(Broadcast Message)
Automatischer Datenimport auf Basis unterschiedlicher•
Technologien (CSV, RFC, IDOC)
ein integriertes Trainingsmodul•
Mit der web-basierten Client-Server Lösung „itm JIT/JIS-AddOn“
bietet die it-motive AG den Zulieferern ein Programmsystem,
welches immer parallel zum SAP-System läuft und mit aktuellen
Daten versorgt wird. Im Falle eines Systemausfalls übernimmt das
Tool nahtlos die Zulieferprozesse und sorgt für eine automatische
Rückübertragung der Informationen, sobald das SAP-System
wieder verfügbar ist. Ein zusätzliches Trainingsmodul gibt jedem
Anwender die Sicherheit unter Stress, die jede Störung mit
sich bringt, sicher agieren zu können.
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it-motive AG Zum Walkmüller 6 47269 Duisburg, Deutschland Tel.: + 49 (203) 6 08 78-0 • Telefax: + 49 (203) 6 08 78-222 [email protected] • www.it-motive.de
IT&Production 4/2019
Störungen in der Zulieferung bei JIT/JIS-
basierten Geschäftsprozessen können sich
auf große Teile der Supply Chain auswir-
ken und zu erheblichen finanziellen Ein-
bußen führen. Eine entsprechend hohe
Anforderung ergibt sich dabei an die
Logistiksoftware.
Kunde Automobilhersteller
LieferantZulieferer
Planning Sequenced
orders
Vehicle„created“
Vehicle„Release to shipment“
Vehicle„Delivered“
Vehicle„Confirmed“
Vehicle„Delivery created“
Vehicle„Good issue
posted“
Vehicle data
FDS / JDS
Message „Trigger for Sequencing“
= (Broadcast Message)
Delivery (pallet)
Message Vehicle completely assembled
Ausfallsicherheit bei JIT/JIS-Prozessen
Bild
: it-
mot
ive
AG
Bild: ©Nataliya Hora /Fotolia.com
AUTOMOBILINDUSTRIE |
EExperten gehen davon aus, dass bis
2020 weltweit etwa 250 Millionen
vernetzte PKW und LKW auf den
Straßen unterwegs sein werden. Im Jahr
2050 sollen sogar alle neuen Fahrzeuge
mit dem Internet of Things (IoT) verbunden
sein. Ein wichtiger Schritt in Richtung des
autonomen Fahrens. Doch ganz so einfach
umzusetzen ist das nicht. Herausforderun-
gen bestehen derzeit noch in der Anten-
nentechnik, den Steuergeräten dem
Schutz vor Cyberangriffen und der Akzep-
tanz neuer Geschäftsmodelle – sowohl auf
Seiten der Hersteller als auch der Kunden.
Connectivity-Lösungen gefragt
Erste Ansätze für intelligentes Auto gab
es schon in den 90er Jahren, die jedoch
meist an der Kostenfrage scheiterten. Die
Telematik-Lösungen waren zu teuer. Das
könnte sich mit der aktuellen Evolution
von reinen Telematik-Konzepten hin zu
immer weitreichenderen Verknüpfungs-
angeboten inklusive Domain Controllern
ändern. Vernetze Fahrzeuge müssen
Daten mit anderen Quellen in einer aus-
reichend hohen Geschwindigkeit austau-
schen können. Erst dann ist sogenanntes
Sensorsharing möglich, wobei Fahrzeuge
verschiedener Hersteller Sensordaten an-
derer Verkehrsteilnehmer nutzen und in-
terpretieren. Zum anderen benötigen
auch die Passagiere immer mehr Perfor-
mance im Auto, um mit der Außenwelt
verbunden zu sein. Deswegen wird eine
Domainzentrale benötigt, die über Mobil-
funkschnittstellen die Konnektivität des
Fahrzeugs sicherstellt. Die Fahrzeugkom-
munikation steht derzeit vor einem kriti-
schen Umbruch und muss sich diesen He-
rausforderungen stellen, um die Evolution
der Kommunikationstechnologien auf das
Auto zu übertragen.
Energieeffizienz im Auto
Energieeffizienz und die Anpassung der
Autos an die Umwelt werden in Zukunft
eine wichtige Rolle spielen. Momentan
werden Signale von Antennen auf dem
Dach eines Fahrzeugs mithilfe von Kabel-
verbindungen an die Bordelektronik über-
mittelt, die sich oft im Fahrercockpit befin-
det. Werden die Frequenzbänder von der-
zeit 6GHz auf bis zu 100GHz erweitert, um
die erforderlichen Datenvolumen übertra-
Passagiere im neuenmobilen Lebensraum
Technologie für das vernetzte Fahrzeug
Die Vision der Automobilindustrie ist schnell erklärt: Verkehrsteilnehmer vom Auto überLKW und Fahrräder bis hin zu Fußgängern sollen miteinander vernetzt sein. Fahrer werdenzu Passagieren in einem neuen mobilen Lebensraum. Bevor es soweit ist, müssen von derverbauten Antenne bis zur weltweiten IT-Infrastruktur technische Probleme gelöst werden.
Bild: Laird Technologies
ENGINEERING
IT&Production 9/2018
sen mit gerichteten Antennen ausgestattet
werden, um Signale an Geräte in vorbeifah-
renden Fahrzeugen zu übertragen.
IT-Sicherheit mitgedacht
Das Thema IT-Sicherheit betrifft Hersteller
und Zulieferer gleichermaßen. Da Benut-
zer künftig viel häufiger über ihr Auto
kommunizieren oder es durch Apps per-
sonalisieren dürften, steigt auch die Ge-
fahr durch Cyberkriminelle. Erste Angriffe
auf vernetzte Fahrzeuge gab es bereits.
Zwar wurde bei 5G die IT-Sicherheit von
Anfang an bedacht, sodass der Standard
als sicherer gilt als etwa WLAN, die Absi-
cherung der Luftschnittstelle reicht aber
bei weitem nicht aus, um Angriffe auf ein
Connected Car ganz zu verhindern. Viele
Steuergeräte und Kommunikationssys-
teme innerhalb des Fahrzeugs sind an-
greifbar. Besonders gefährdet sind Steu-
ergeräte wie eine TCU (Telematics Con-
trol Unit) oder eine Headunit, die über
viele drahtlose Schnittstellen verfügen
und somit als potentielles Einfallstor für
Angriffe dienen könnte. Solche Attacken
können durch Ausbreitung über die Fahr-
zeugbussysteme im schlimmsten Fall si-
cherheitsrelevante Funktionen stören.
Neue Mobilitätskonzepte
Vernetzte Autos können als Teilnehmer
in einem IoT neue Mobilitätskonzepte
ermöglichen. Aufgrund von Kosten- und
Platzproblemen erwarten beispielsweise
viele, dass zukünftig weniger Privatau-
tos auf den Straßen unterwegs sein
werden als bisher. Stattdessen könnten
Car-Sharing-Konzepte oder Pay-per-
Use-Modelle weiter an Aufschwung ge-
winnen. Auch der umwelttechnische As-
pekt wird in Zeiten der Klimaerwärmung
und verschmutzter Luft immer relevan-
ter. Neue Lösungen und Infrastruktur-
maßnahmen im Bereich der Elektromobi-
lität könnten helfen, diese Effekte in den
Griff zu bekommen.
Netze im mobilen Lebensraum
Der Ausbau der Datenraten ist auch im
Hinblick auf autonom fahrende Autos re-
levant: Fahrer werden immer mehr zu
Passagieren, die unterhalten werden
wollen und das Auto als erweiterten,
mobilen Lebensraum nutzen. Dazu ge-
hört auch eine gute Datenverbindung.
Allgemein werden die Mobilitätslösun-
gen der Zukunft den Spagat zwischen
Flexibilität und Freiheit sowie gleichzei-
tiger Kosten- und Platzreduzierung
schaffen müssen. ■
Der Autor Guido Dornbusch ist
Vice President Product Management bei
Laird Connected Vehicle Solutions.
www.lairdtech.com
| AUTOMOBILINDUSTRIEENGINEERING
gen zu können, reicht eine Kabelverbin-
dung von der Antenne zur Transceiver-
Elektronik nicht mehr aus. Zudem ist die
Verlegung der Antennenkabel aufgrund der
geringen Biegsamkeit alles andere als trivial
und erhöht durch die große Menge an be-
nötigten Leitungen zudem das Gewicht
des Fahrzeugs. Eine Lösung wäre es, die
Elektronik und damit die Signalverarbei-
tung möglichst nah an der Antenne anzu-
bringen. Also entweder direkt unter dem
Dach oder in der Antenne selbst. Doch die
schwankenden Witterungsbedingungen,
denen die Elektronik dann ausgesetzt ist,
könnten dann Probleme verursachen. Die
Temperaturen unter dem Dach und in der
Antenne sind oft sehr hoch und schwanken
zudem, was der Elektronik auf Dauer zu-
setzt. Nur wenige Hersteller können Elek-
tronik und Antenne unter solchen Bedin-
gungen zusammen bringen. Eine weitere
Herausforderung im Bereich der Antennen-
technologie entsteht durch die Auswei-
tung der Frequenzbänder von derzeit unter
6GHz auf bis zu 100GHz. Dies wird im Rah-
men der Einführung des Mobilfunkstan-
dards 5G stattfinden. Dadurch wird die
Dämpfung erhöht, sodass Signale nur noch
in geringerem Abstand übertragen werden
können. Ungerichtete Antennen können so
jedoch keine bzw. nur eingeschränkt Sig-
nale empfangen. Diese Strecke kann durch
eine gezielte Ausrichtung der Antennen
vergrößert werden. Dafür müssen Devices
mit verschiedenen Antennen bestückt
werden, von denen immer diejenige ge-
nutzt wird, die sich in der Richtung
des Senders befindet.
Auch Road-Side-
Units müs-
IT&Production 9/2018
Die Vision künftiger Mobilität basiert auf der digitalen Vernetzung im und um das Fahrzeug herum.
Bild
: Lai
rd T
echn
olog
ies
AUTOMOBILINDUSTRIE |
SSouthco ist ein Hersteller von Ver-
schlusssystemen unterschiedlicher
Branchen, darunter die Automobilin-
dustrie, Luft- und Raumfahrt und die Medi-
zinbranche. Rund 2.000 Mitarbeiter beschäf-
tigt das Unternehmen in 20 Produktions-
stätten und Verkaufsniederlassungen in den
USA, Europa und China. Dabei setzt
Southco von jeher auf einen technologie-
orientierten Ansatz. Die Produktionslenkung
erfolgte dabei jedoch bislang in großen Tei-
len durch Papierprozesse. Das heißt, dass
die strengen Maßnahmen der Produktions-
lenkung mithilfe von manuellen Kontrollen
und Listen zum Abhaken durchgeführt wur-
den. Zwar war man sich bei Southco ob der
Effizienz der eigenen Fertigungsprozesse
sowie der Produktqualität sicher. Im Sinne
der kontinuierlichen Verbesserung wollte
das Unternehmen dennoch verschiedene
automatisierte Systeme zur Prozesslenkung
testen, um Qualität und Produktivität wei-
ter zu steigern. Das Unternehmen testete
drei unterschiedliche Manufacturing Execu-
tion Systems (MES). Am Ende fiel die Wahl
auf ein Echtzeit-Prozess- und Fertigungslen-
kungssystem von Epicor. „Anfangs wollten
wir vor allem ein System für die Prozesslen-
kung”, sagt Tony Ryder, Leiter für die Spritz-
gussfertigung bei Southco. „Nachdem wir
insgesamt drei Systeme getestet hatten, er-
kannten wir aber den Vorteil der Epicor-Lö-
sung, die die Prozess- und Fertigungslen-
kung in einer einzigen integrierten Software
kombiniert, sodass wir nun von den Vortei-
len beider Methoden profitieren.”
Anlageneffektivität offengelegt
Das System wurde zunächst in der Spritz-
gussfertigung des Unternehmens in Groß-
britannien eingesetzt. Die Anwendung legte
schnell die tatsächliche Effizienz der Ferti-
gungsanlagen von Southco offen: Die Ge-
samtanlageneffektivität (GAE) betrug ledig-
lich 52 Prozent, was weit unterhalb des an-
gestrebten Ziels und deutlich unterhalb der
Werte lag, die im Rahmen von manuellen
Lenkgruppen gemessen wurden. „Wir konn-
ten schnell sehen, wo die Probleme lagen”,
sagt Ryder. „Zum Beispiel fanden wir heraus,
dass ein großes Problem in Farbverunreini-
gungen bestand. Tatsächlich war dieses
Problem so groß, dass es die Investition in
ein komplett neues Trichtersystem rechtfer-
tigte, das dafür sorgt, dass der Fertigungs-
prozess absolut sauber abläuft.” Ein einziger
Tropfen der falschen Farbe könne zur Folge
haben, dass der Verschluss für das Hand-
schuhfach eines Autos nicht genau den
Vorgaben des Herstellers entspricht und ein
gesamtes Los somit wertlos sei, erklärt er.
„Wir profitieren nun von einer Transparenz,
die uns vorher schlichtweg fehlte”, sagt
Ryder weiter. Das Unternehmen ist nun in
der Lage, kritische Daten wie Temperatur
und Druck zu überwachen und den Ferti-
gungsprozess flexibel anzupassen. Vor Ein-
führung des Systems belief sich der interne
Ausschuss des Unternehmens zum Teil auf
15.000 bis 16.000 parts per million (ppm) –
einige der Ursachen dafür blieben wegen
der manuellen Systeme unentdeckt. Inner-
halb von nur vier Monaten nach Einführung
des ME-Systems sank diese Zahl um das
Vierfache. Inzwischen kann Southco meh-
rere Monate hintereinander mit 0ppm Aus-
schuss vorweisen. Das bedeutet auch, dass
Kleinste Fehler können dazu führen, dass Produkte nicht mehr den Vorgaben des Kundenentsprechen – sie sind somit wertlos. Beim Unternehmen Southco ist man dieser Problema-tik mit der Einführung eines Manufacturing Execution Systems (MES) entgegen getreten.
MANUFACTURING EXECUTION SYSTEME
IT&Production 9/2018
Weniger Ausschuss produziertMES-Einführung in der Spritzgussfertigung
Bild: Southco
das Unternehmen nun viel besser nachwei-
sen kann, wenn Produktionsfehler auf das
gelieferte Rohmaterial zurückzuführen sind.
„Wir sind jetzt in der Lage, die eigentlichen
Ursachen von Fehlern sehr schnell und si-
cher festzustellen. Auf diese Weise können
wir Kosten und Rufschädigung durch die
Lieferung fehlerhafter Teile an unsere Kun-
den vermeiden und Schadensbehebung
von unseren Lieferanten fordern, da wir nun
beweisen können, dass nicht unsere Pro-
zesse für die Mängel verantwortlich sind.”
Maschinen abgeschafft
Da die tatsächliche GAE jetzt bei knapp 85
Prozent liegt, kann Southco mit den vorhan-
denen Maschinen sogar so viel produzieren,
dass fünf Spritzgussmaschinen ersatzlos ab-
geschafft werden konnten. „Wir waren kurz
davor, zwei neue Maschinen anzuschaffen.
Bis wir feststellten, dass wir diese Maschi-
nen gar nicht brauchten. Stattdessen konn-
ten wir im Werk sogar Platz für eine neue
Fertigungsstraße schaffen”, berichtet Parker.
ERP-Integration
Southco will das System nun auch in sei-
nen Standorten in den USA und China ein-
führen. Langfristig soll es nicht nur im Be-
reich der Spritzgussfertigung, sondern auch
in der Produktmontage zum Einsatz kom-
men. Darüber hinaus arbeitet Southco ge-
meinsam mit Epicor an der Integration des
Systems in eine neue Enterprise-Resource-
Planning-Software von SAP, die das Unter-
nehmen derzeit international an seinen
Standorten einführt. „Durch die Verbindung
des Epicor-Systems in der Fertigung mit
der SAP-Anwendung im Back Office kön-
nen wir auch die noch verbliebenen Papier-
prozesse abschaffen”, erklärt Parker. „Epicor
wird Arbeitsaufträge von SAP erhalten und
die Fertigungsberichte direkt an das Pla-
nungsbüro senden.” Parker weiter: „Außer-
dem senden wir unsere technischen Doku-
mente aus unserem zentralen, zugangsbe-
schränkten System direkt an das MES, so-
dass aktuelle Änderungen und Anweisun-
gen jederzeit für die Maschinenführer ver-
fügbar sind, die in der Fertigung an den Be-
dienpulten stehen. Auf diese Weise können
wir sichergehen, dass alle Prozesse richtig
eingestellt sind.” Die Senkung des Papier-
bedarfs ist dabei enorm: In denjenigen Be-
reichen, in denen das neue System einge-
setzt wird,hat Southco seine Papierpro-
zesse komplett abgeschafft.
Enge Zusammenarbeit
Southco arbeitet eng mit Epicor zusammen,
um die Software weiterzuentwickeln und sie
an die sich verändernden Anforderungen an-
zupassen. Letzten Endes sei die Software aber
nicht mehr als ein Instrument, dessen Erfolg
davon abhänge, ob das System im gesamten
Unternehmen auch angenommen wird. „Und
um diese Akzeptanz zu erreichen, hat Epicor
uns nach Kräften unterstützt”, sagt Parker. ■
Der Text entstand nach Material der
Epicor Software Cooperation
www.epicor.com
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Ellwangen und Monschau reali-
siert Fertigungslösungen in der
Reinigungs-, Prüf- und Montagetechnik,
insbesondere für die Bereiche Motoren,
Lenkung und Getriebe vornehmlich für die
Automobilindustrie. Entsprechend an-
spruchsvoll sind die gefertigten Anlagen
und die Anforderungen an das Daten- und
Programmmanagement für Steuerungen,
Human Machine Interfaces, Robotik und
Konfigurationsdaten. Die Versions- und Da-
tenmanagementlösung Versiondog des IT-
Herstellers Auvesy hilft dem Maschinen-
bauer Elwema im Engineering und in der
Anlagenfertigung dabei, die Programme im
Blick zu behalten.
Auf Projektarbeit ausgelegt
Vor dem Einsatz des Tools kam es immer
wieder zu Missverständnissen beim Um-
gang mit Daten. „Es war keine klare File-
struktur vorhanden. Simple Dinge wie die
Namensgebung von Files wurden unter-
schiedlich gehandhabt, oder Modifikatio-
nen wurden nicht abgeglichen. Das alles
führte zu Suchvorgängen und verur-
sachte unnötigen Zeitaufwand“, berich-
tet Karl-Heinz Büchel, Leiter der Steue-
rungstechnik und der Automatisierung
bei Elwema. Auf der Suche nach einer
Lösung stieß man auf Versiondog, das in
einer dreimonatigen Testphase überzeu-
gen konnte. Seit rund drei Jahren setzt
der Maschinenbauer projektspezifische
Versionen der Anwendung für die Anla-
gensteuerung ein. Diese beinhalten bei-
spielsweise Netzwerk- oder EA-Listen.
Etwa 35 Mitarbeiter haben Zugriff auf
diese Daten. Die Lösung versioniert und
dokumentiert Änderungen und verwaltet
Projektdaten im Sinn eines Lifecycle Ma-
nagements. Das aktuell geladene Pro-
gramm, die verwendeten Parameter und
Sollwerte, wie auch die eindeutige Ver-
sionszuordnung sind stets aktuell abruf-
bar. „Durch das Arbeiten mit Versiondog
haben wir uns weiterentwickelt und Pro-
zesse standardisiert“, sagt Büchel. „Wir
haben jetzt eine zentrale Stelle für die
Datenablage, eine klare Rechtestruktur,
die Änderungsgründe sind ersichtlich, die
Transparenz wer, wo, wann, was geän-
dert hat, die Source-Code-Verwaltung
ist möglich und der Versionsvergleich
nützt der Standardisierung. Änderungen
folgen einem einheitlichen Muster: Datei
auschecken, Sperrstatus setzen, ändern,
einchecken. Alles ist dokumentiert und
jederzeit nachvollziehbar.“
Die Anlage lebt weiter
Der Versionierungsprozess ist jedoch
nicht mit der Fertigstellung einer Anlage
beendet. Nach der Montage und Inbe-
triebnahme erfolgt vor Auslieferung zu-
nächst die Vorabnahme durch den Kun-
den. Dann wird sie demontiert und vor
Ort beim Kunden wieder aufgebaut.
Dabei ist die Integration der Komponen-
ten nach einer CNC-Maschine keine Sel-
tenheit. Denn nach der Bearbeitung (z.B.
eines Kurbelwellengehäuses) erfolgen
die Reinigung der gefertigten Teile, die
Montage und anschließend die Prüfung
auf Dichtheit, z.B. der Öl- und Wasser-
räume. Damit diese Integration funktio-
Anlagensoftware versioniertund protokolliert
Verzahnte Entwicklung bei Elwema Automotive
Bild
: Auv
esy
Gm
bH
SPS-Programmierung, Human Machine Interfaces, Konnek-tivität – die Softwareentwicklung für moderne Anlagenwird immer aufwendiger. Um diese Arbeiten zu unterstüt-zen und abzusichern, nutzt der Zulieferer Elwema Automo-tive speziell angepasste Versionierungsanwendungen vonAuvesy. Bei der Produktion behalten die Mitarbeiter so alleArbeitsfortschritte und Änderungen im Blick. Doch auchnach der Inbetriebnahme protokollieren die ProgrammeAnlagenänderungen sicher und nachvollziehbar.
IT&Production 9/2018
AUTOMOBILINDUSTRIE | ANLAGENBAU
niert, müssen die jeweiligen Daten- Und Pro-
grammstände versioniert werden. Dieser
Auslieferungsstand wird auch an den Kunden
übermittelt. Nach der Auslieferung kann die
Anlage weiter überarbeitet, umgebaut oder
erweitert werden. Bei allem muss die aktu-
elle Daten- und Software-Version festgehal-
ten und abgeglichen werden, was mit Versi-
ondog recht einfach fällt. Es ist unter techni-
schen sowie Sicherheits- und Gewährleis-
tungsaspekten wichtig, dass alle Beteiligten
auf dem gleichen Informationsstand sind und
mit gleichen Programmversionen arbeiten.
Deshalb wird der Prozess über den gesamten
Lebenszyklus einer Anlage hindurch geführt.
So ist dokumentiert, was der Kunde nach der
Übergabe der Anlage mit ihr gemacht hat.
Durch den Zeitstempel ist auch festgehalten,
wann etwas verändert wurde.
Mitarbeiter geschult
Um das Bewusstsein bei den Mitarbeitern zu
verankern, dass Anlass, Zeitpunkt und Verant-
wortlichkeit für jede Anpassung von Program-
men und Daten dokumentiert werden muss,
setzte der Maschinenbauer Schulungen für
die rund 35 Nutzer an. Denn wie so häufig
steht und fällt der Nutzen leistungsfähiger
Anwendungen mit der Bereitschaft der Beleg-
schaft, die Programme konsequent und wie
vorgesehen zu benutzen. ■
Die Autoren sind Karl-Heinz Büchel, Leiter
Steuerungstechnik & Automatisierung bei
Elwema sowie Silke Glasstetter, Head of
Marketing bei Auvesy GmbH.
www.elwema.de
ANLAGENBAU
Versiondog-Versionshistorie einer S7-Softwarekomponente mit Änderungsdarstellung in Version 3 im Fensterrechts unten
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23.– 24.10.2018, Frankfurt am Main
Übersicht der Komponentenstatus in einem Elwema-Projektverzeichnis
Bilder: Auvesy GmbH
BBeim Automobil- und Industriezulie-
ferer Schaeffler stehen Optimie-
rungsprojekte praktisch auf der Ta-
gesordnung. Ein aktuelles Projekt galt der
Logistik in der Industriesparte des Unterneh-
mens, die dabei völlig neu aufgestellt wurde.
Im neu gebauten Distributionszentrum in
Carisio (Italien) sollte eine besondere He-
rausforderung gelöst werden: „Die Aufgabe
bestand darin, die Betriebssicherheit eines
SAP-EWM-Systems im Rechenzentrum Her-
zogenaurach mit den Echtzeitanforderun-
gen eines automatisierten Logistiksystems
am Standort in Italien zu verbinden“, erläu-
tert Hans-Peter Rösch, Teilprojektleiter Lo-
gistische Prozesse und IT der Schaeffler-
Gruppe. Beides ließ sich mit dem Einsatz
eines Materialflussrechners als gekapselte
selbständige Einheit lösen. An der Lösung
des Projektes waren der Systemintegrator
Aberle und Softwarespezialist Sysmat betei-
ligt. Der Materialfluss kann durch die indivi-
duell konfigurierte Software nun so gesteu-
ert werden, dass die Fördertechnikprozesse
und Warenflüsse reibungslos laufen. Auch
die Aus- und Einlagerungen von Regalbe-
diengeräten und Automatikkränen werden
nun per Software optimiert. Eine Visualisie-
rung der Anlage in der Anwendung hilft,
Störungen zu lokalisieren. Schon während
der Implementierung der Anlage hat das
Modul ‘Anlagenemulation’ die Entwicklungs-
und Aufbauphase unterstützt, indem sie ein
virtuelles Abbild der Anlage bereit gestellt
hat. So ließen sich mit dem Tool bereits vor
der Inbetriebnahme das Zusammenspiel
zwischen Materialflussrechner, SAP-Soft-
ware und Anlage testen.
Zwei Systeme nebeneinander
Im neuen Distributionszentrum in Carisio
übernimmt der grafische Materialflussrech-
ner die Steuerung der Anlage auf der Basis
von Transporten aus dem SAP-System.
Doppelpack für effiziente Distribution
Lagerverwaltung bei Schaeffler Technologies
Bild
: Abe
rle G
mbH
Schaeffler Technologies aus Herzogenaurach arbeitet laufend daran, die eigenen Produk-tions- und Intralogistikprozesse zu verbessern. Beim Neubau eines Distributionszentrumswaren die Ansprüche gerade an das Zusammenspiel von Automation und Software ent-sprechend hoch. Umgesetzt haben das Projekt der Generalunternehmer Aberle und derSoftwarehersteller Sysmat.
IT&Production 9/2018
AUTOMOBILINDUSTRIE | DISTRIBUTION
| AUTOMOBILINDUSTRIE
Durch die Trennung von Funktionen und
Hierarchien nutzen beide Systeme ihre im
Standard vorhandenen Funktionen. Somit
entfallen projektspezifische Programmierun-
gen und Tests ebenso wie Schnittstellen
zwischen den Systemen. Der grafische Ma-
terialflussrechner steuert beispielsweise ein
automatisches Kleinteillager, zwei Sequen-
zer und Behälterfördertechnik. Die Waren-
ausgangs- und Wareneingangszone, ein ma-
nuelles Palettenlager, Arbeitsplatzdialoge
und das Staplerleitsystem werden über ein
Enterprise Warehouse Management-System
von SAP gesteuert. Im Zusammenspiel von
SAP-Software und dem Materialflussrechner
werden Lagerprozesse, Dialoge und Materi-
alfluss synchronisiert. Auch im Ablauf blei-
ben die Systeme getrennt: Während das
Entladen, Warenein- und -ausgang, Dekon-
solidierung, Versandvorbereitung und die
Auftragssteuerung via SAP gesteuert sind,
erfolgt der Putaway, das Auslagern von Be-
hältern, Behältersequenzierung nach Ge-
wichtsklassen, Andienen und Rücklagern
durch den Materialflussrechner.
45.000 Behälterplätze
Das Programm MFR Matcontrol von Sys-
mat übernimmt die Verwaltung der Lager-
fächer für das vierfach tiefe Behälterlager
und die Warteschlangenverwaltung. Die
Lagersoftware kennt hingegen die Behäl-
ter, die Bestände in den Behältern und
sämtliche Artikel- und Kundendaten. Soll
ein Behälter eingelagert werden, sendet
die SAP-Lagersoftware einen Transport an
den Materialflussrechner und sorgt für Ab-
transport, Lagerfachsuche und Einlage-
rung in das viergas-
sige automatische
Kleinteillager mit
45.000 Behälter-
stellplätzen. Die Re-
gale sind für eine
zweifach tiefe La-
gerung bei großen
Behältern oder vier-
fach tiefe Lagerung
bei kleinen Behäl-
tern konzipiert. Für
die Pufferung vor
der Kommissionie-
rung gibt es zwei
Sequenzer mit ins-
gesamt 1.800 Stell-
plätzen, zweifach
tief. Diese Sequenzer versorgen die zwölf
Pick- und Packarbeitsplätze mit Behältern
in der vom SAP-System vorgegebenen
Reihenfolge. Dort kommissionieren Mitar-
beiter über SAP-Dialoge die Ware, indem
sie sie wiegen, bestätigen, verschließen
und mit Versandpapieren versehen.
Echtzeitaufgabenausgelagert
Die Sysmate-Anwendun-
gen nehmen dem Sys-
mat-Anwendungen viele
komplexe Steuerungs-
funktionen ab. So hat die
Unternehmensgruppe
die Möglichkeit, ver-
schiedene Prozesse zu
optimieren, da die Koor-
dination der Material-
flusslogik sich in einer
Hand befindet und die
Echtzeitanforderungen
aus dem Lagerverwal-
tungssystem ausgelagert
sind. Es existiert eine
Trennung von Funktio-
nen und Verantwortung
für Leistungsmerkmale
des SAP-Systems. Eine
Neuentwicklung der
Standardfunktionen des
Mater ia l f lussrechners
war nicht notwendig.
Dazu zählen u.a. unter-
schiedliche Einlagerungs-
strategien und die Ver-
waltung der Lagerfächer.
Virtuelle Inbetriebnahme
In der Entwicklungs- und Testphase trug
die Software ‘Anlagenemulation’ von Sys-
mat dazu bei, das Projekt zügig voranzu-
bringen. Das Programm kommuniziert mit
SAP EWM und erlaubt Entwicklung, Funk-
tions- sowie Integrationstest von EWM-
Komponenten. So lassen sich viele Fehler
etwa in den Schnittstellenprogrammen
und der Kommunikationslogik erkennen,
bevor die physikalische Anlage gekoppelt
ist. Typisches Beispiel für einen Test ist die
Integration weiterer logistischer Arbeits-
plätze, wie beispielsweise für Dekonsoli-
dierung und Kommissionierung, die im
EWM mit der Fördertechnik zur Andie-
nung und Abförderung von Ladungsträ-
gern geführt werden. „Durch den Einsatz
des Materialflussrechners und der Emula-
tion wurde die Projektlaufzeit enorm ver-
kürzt. Wir konnten mit der Emulation be-
reits parallel zum Aufbau von Mechanik
und Steuerungstechnik alle EWM-Funk-
tionen erstellen und testen“, so Rösch.
DISTRIBUTION
IT&Production 9/2018
Das Softwaregespann unterstützt die Mitarbeiter beimKommissionieren.
Bild
: Abe
rle G
mbH
für .
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AUTOMOBILINDUSTRIE |
auch bei dem angestrebten SOP-Datum,
also der ersten Kundenlieferung. ■
Der Autor Rainer Schulz ist
Geschäftsführer bei der Sysmat GmbH.
www.sysmat.de
IT&Production 9/2018
Wie viel Zeit das spart, wird bei der Ge-
genüberstellung von konventioneller Me-
thode und Materialflussrechner inklusive
Emulationsfunktion deutlich. Der konven-
tionelle Weg sieht einen sequentiellen
Ablauf vor. Das heißt, die Integration der
SAP-Lagerverwaltung mit der Anlage er-
folgt vor Ort. Dazu testet der Anwender
im ersten Schritt die Schnittstellenpro-
gramme und überprüft die Syntax. Die Se-
mantik, also die Nachrichtenlogik, testet
er im nächsten Schritt. Der dritte Schritt
widmet sich den Nachrichtensequenzen,
das heißt, es erfolgt eine Überprüfung der
Logik- und Statusübergänge. Alleine diese
Tests dauern mit der physikalischen An-
lage circa vier bis sechs Wochen. Im letz-
ten Schritt finden Tests zu den logisti-
schen Prozessen statt. Im Gegensatz dazu
benötigen die Tests der Logik- und Sta-
tusübergänge mit einer Kombination aus
Materialflussrechner und Emulation nur
zwei Wochen. Voraussetzung dafür ist,
dass sich die Echtanlage identisch mit der
Simulation verhält. Auch hier erfolgt am
Ende ein Prozesstest der logistischen Vor-
gänge. Dort konnte die Software
ihre Stärke zeigen. „Die Inbe-
triebnahme wurde wesentlich
verkürzt, da die Module bereits
getestet in die Phase‚ 'Integrati-
onstest und Inbetriebnahme' ein-
fließen konnten“, schildert Rösch.
Lieferung wie geplant
Darüber hinaus wird ein durch-
gängiges Qualitätssicherungs-
system für Schulungen und
Tests durch Key User aufgebaut
und genutzt. Durch die Emulati-
onsfunktionen ist eine Schulung der Be-
nutzer in den Prozessen direkt am Sys-
tem möglich. Auch bei künftigen Funkti-
onserweiterungen und Upgrades steht
die Testumgebung zur Verfügung, um
Systemfehler auf der produktiven Anlage
minimieren zu helfen. Am Ende des Pro-
jekts verzeichnete Schaeffler eine insge-
samt stark verkürzte Projektlaufzeit. Das
Unternehmen erreichte die angestrebten
Ziele sowohl auf funktionaler Ebene als
DISTRIBUTION
Virtuelle Inbetriebnahme: Bevor Mitarbeiter dieLager nutzen, wird das Zusammenspiel von Anlageund Software per Emulation getestet.
Bild: Aberle GmbH
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IT&Production 9/2018
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