Digital vernetzte Monta­ge­linie

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Projekt mit der Ortling­haus-Werke GmbH

Die Firma Ortling­haus, ein Spezia­list für Kupp­lungen, Bremsen, Lamellen und Kompak­t­an­trieben aus Wermels­kir­chen, arbeitet an einer papier­losen und skalier­baren Monta­ge­linie für eine neue Produkt­fa­milie.

Das Projekt

Ortling­haus ist ein fami­li­en­geführtes, mittel­stän­di­sches Unter­nehmen, das am Haupt­standort Wermels­kir­chen Brems- und Kupp­lungs­sys­teme für Spezi­al­an­wen­dungen in Einzel- und Klein­serie herstellt. Auf Grund der kunden­spe­zi­fi­schen Produkte bestehen wenig stan­dar­di­sierte Prozesse in der Montage: Diese ist derzeit mit einem hohen manuellen Aufwand für die Anpassung von Monta­ge­plänen und Prüf­pro­to­kollen verbunden. Die zentrale Heraus­for­de­rung für das Projekt­team von „Digital in NRW“ besteht daher darin, eine papier­lose und skalier­bare Monta­ge­linie für eine neue Produkt­fa­milie aufzu­bauen. Dabei soll der Monta­ge­pro­zess stan­dar­di­siert und eine Null­feh­ler­stra­tegie imple­men­tiert werden.

Zunächst iden­ti­fi­ziert das Unter­nehmen gemeinsam mit den Experten des Kompe­tenz­zen­trums die zentralen Heraus­for­de­rungen und Rahmen­be­din­gungen sowie das Projekt­ziel von Ortling­haus. Auf dieser Basis entwi­ckeln die Projekt­partner geeignete Lösungs­an­sätze. Dazu gehören sowohl tech­no­lo­gi­sche Industrie 4.0-Ansätze als auch orga­ni­sa­to­ri­sche Aspekte.

Für die Industrie 4.0-Ansätze wählt das Projekt­team geeignete Tech­no­lo­gien aus: Dazu könnten z. B. digi­ta­li­sierte Monta­ge­an­lei­tungen oder digi­ta­li­sierte Prüfpläne mit ange­bun­denen Mess­in­stru­menten zählen. In Pilot­an­wen­dungen werden die ausge­wählten Industrie 4.0 Tech­no­lo­gien geprüft, wobei die Demons­tra­ti­ons­fa­brik Aachen wertvolle Beispiele liefert.

Nach einer Schulungs- und Umset­zungs­phase, in der die Mitar­beiter von Ortling­haus die neuen Prozesse und Arbeits­weisen Schritt für Schritt erlernen, erfolgt eine Evalu­ie­rung des Nutzens in der Unter­neh­mens­praxis. So können die Chancen, die Industrie 4.0 für KMU bereits heute bietet, nach­ge­wiesen und quan­ti­fi­ziert werden.

Foto: Ortlinghaus-Werke GmbH

„Industrie 4.0 hat für Ortling­haus einen großen Stel­len­wert für die Zukunft. Beim Forschungs­pro­jekt ProSense haben wir erste Erfah­rungen mit den Poten­zialen von Industrie 4.0 gesammelt. Den nächsten Schritt wollen wir jetzt mit einer komplett papier­losen, digital vernetzten Monta­ge­linie gehen. Wir erhoffen uns dadurch höhere Prozess­si­cher­heit, kürzere Kommu­ni­ka­ti­ons­wege und letztlich Produk­ti­vi­täts­er­hö­hungen. Wir freuen uns, mit Hilfe der Förderung durch das Kompe­tenz­zen­trum „Digital in NRW“ hierbei Unter­stüt­zung vom Werk­zeug­ma­schi­nen­labor WZL der RWTH Aachen zu erhalten“, erklärt Janina Hammerer, Projekt­ma­na­gerin Opera­tions der Ortling­haus Werke GmbH.

Heraus­for­de­rung Industrie 4.0

Eine zentrale Heraus­for­de­rung der Firma Ortling­haus beim Thema Industrie 4.0 sind hohe Inves­ti­ti­ons­kosten in Verbin­dung mit dem noch unklaren wirt­schaft­li­chen Nutzen der Industrie 4.0-Anwen­dungen. Wie bei vielen kleinen und mittleren Unter­nehmen erfordert die Umsetzung von Industrie 4.0-Ansätzen zunächst erheb­liche tech­no­lo­gi­sche und orga­ni­sa­to­ri­sche Verän­de­rungen. Der konkrete Nachweis von Poten­zialen und Nutzen ist komplex und aufwendig. Die im Projekt mit „Digital in NRW“ erar­bei­teten Ergeb­nisse werden zu diesem Zweck auch anderen Unter­nehmen zugäng­lich gemacht.

Weitere verbrei­tete Heraus­for­de­rungen bei der Umsetzung von Industrie 4.0, denen sich auch Ortling­haus stellt, sind sich wandelnde Anfor­de­rungen an die Mitar­bei­ter­qua­li­fi­ka­tion sowie fehlende Standards in Unter­neh­mens­pro­zessen.

Das Projekt­team

Projektübersicht

Titel: Digital vernetzte Monta­ge­linie

Projekt­partner: Ortling­haus-Werke GmbH, Werk­zeug­ma­schi­nen­labor WZL der RWTH Aachen

Projekt­lauf­zeit: August 2016 – Dezember 2017

Das Vorhaben in Stich­worten

  1. Skalierbare Montagelinie einführen
  2. Papierlose Dokumentation ermöglichen
  3. Durchgängige IT-Infrastruktur aufbauen
  4. Transparenz und Rückverfolgbarkeit im Montageprozess gewährleisten

 

Zwischenbericht 1: Fort­schritte im Umset­zungs­pro­jekt „Digital vernetzte Monta­ge­linie“

Im „Digital in NRW“-Umset­zungs­pro­jekt „Digital vernetzte Monta­ge­linie“ haben die Projekt­partner eine neue Tech­no­logie in die Montage des mittel­stän­di­schen Unter­neh­mens Ortling­haus einge­führt: Auf Bild­schirmen werden die Monta­ge­an­lei­tungen künftig digital und damit immer aktuell und in Echtzeit verfügbar sein.

Ortling­haus verfolgt am Haupt­standort Wermels­kir­chen gemeinsam mit dem WZL der RWTH Aachen das Ziel, eine digital unter­stützte Monta­ge­linie einzu­führen. Durch das Projekt können die Monta­ge­pro­zesse einer­seits papierlos und hoch­stan­dar­di­siert ablaufen. Ande­rer­seits wird hierdurch eine effi­zi­ente Quali­täts­si­che­rung gewähr­leistet.

Als tech­no­lo­gi­sche Lösung iden­ti­fi­zierten die Projekt­partner digitale Monta­ge­an­lei­tungen, die nun schritt­weise einge­führt werden. Im Zuge der Instal­la­tion einer neuen Monta­ge­linie wurden dort direkt neue Bild­schirme montiert. Hier erscheinen die Monta­ge­folgen derzeit noch in Form von digitalen PDF-Anlei­tungen. „Demnächst sollen aber auch Anlei­tungen bereit­ge­stellt werden, die auf  den 3D-CAD-Daten aus der Konstruk­tion basie­renden. So kann die Werker­füh­rung weiter optimiert werden“, sagt Felix Basse vom WZL der RWTH Aachen.

Eine effi­zi­ente Quali­täts­si­che­rung der Monta­ge­um­fänge wird durch die Inte­gra­tion digitaler Prüfpläne und Mess­in­stru­mente in den Monta­ge­ab­lauf verfolgt. Derzeit werden in dem Projekt die Schnitt­stellen zwischen den Software-Systemen (Quali­täts­si­che­rungs-System, Betriebs­da­ten­er­fas­sungs (BDE)-System, Mess­system) unter­sucht, um Arbeits­schritte der einzelnen Systeme inte­grieren zu können. Dies kann etwa das Laden des Prüfplans bei Anmeldung am BDE-System sein, oder aber auch die Durch­füh­rung von Rück­mel­dungen im BDE-System ausschließ­lich bei durch­ge­führter Prüfung, um Voll­stän­dig­keit zu gewähr­leisten.

 

Zwischenbericht 2: Erfolgreiche Etablierung einer digital-vernetzten Montagelinie

Einspa­rungs­po­ten­ziale bei den Durchlauf- und Prüf­zeiten und – damit einher­ge­hend – eine Stei­ge­rung der Produk­ti­vität: Mit diesen positiven Ergeb­nissen konnte das Umset­zungs­pro­jekt von Digital in NRW mit der Ortling­haus-Werke GmbH abge­schlossen werden. Gemeinsam mit dem Kompe­tenz­zen­trum hat das auf Bremsen, Kupp­lungen und Lamellen spezia­li­sierte Maschi­nen­bau­un­ter­nehmen von August 2016 bis Dezember 2017 eine digital vernetzte Monta­ge­linie aufgebaut.

Die Ausgangs­si­tua­tion

Die Ortling­haus-Werke GmbH hatte für ihr Werk in Wermels­kir­chen die Einfüh­rung einer Monta­ge­linie geplant, bei der wichtige Industrie 4.0-Aspekte berück­sich­tigt werden sollten. Denn bis dahin wurde an den drei separaten Monta­ge­sta­tionen noch papier­ba­siert montiert und geprüft.

Die Umsetzung

Das Umset­zungs­pro­jekt gliederte sich in sieben Arbeits­pa­kete – von der Konzep­tio­nie­rung über Tech­no­lo­gie­aus­wahl und Schu­lungen bis hin zur Umsetzung und Evalu­ie­rung. Die einzelnen Maßnahmen wurden Schritt für Schritt und in enger Abstim­mung zwischen Unter­nehmen und Kompe­tenz­zen­trum abge­wi­ckelt.

Um eine vernetzte, papier­lose Montage zu erreichen, wurden alle drei Monta­ge­ar­beits­plätze mit je einem Rechner und Touch­screen-Monitor ausge­stattet, um alle weiteren Maßnahmen für die gesamte Montage nutzen zu können. Die ausge­druckten Monta­ge­auf­träge liegen in Zukunft in einem digitalen Arbeits­vorrat vor, wodurch damit sowohl die Arbeits­pläne als auch die Zeich­nungen über einen Touch­screen-Monitor abgerufen werden können. Auch sind im Rahmen des Projektes die Rahmen­be­din­gungen geschaffen wurden, um die manuelle Doku­men­ta­tion der Prüf­vor­gänge durch eine digitale Variante zu ersetzen: Messwerte können nun direkt in das digitale Dokument über­nommen werden.

Der Leitfaden

Im Rahmen des Projekts ist zudem ein Leitfaden entstanden: Geglie­dert in die fünf Prozess­schritte

  1. Aufnahme des Ist-Zustands / Schwachstellenanalyse
  2. Definition und Aufnahmen aktueller Kennzahlen
  3. Technologieauswahl
  4. Einführung ausgewählter Technologien
  5. Bewertung aufgenommener Kennzahlen

fasst dieser die wich­tigsten Maßnahmen für eine erfolg­reiche Umsetzung von Digi­ta­li­sie­rungs­pro­jekten zusammen. An diesen können sich so auch andere Unter­nehmen orien­tieren und bei der Einfüh­rung und Etablie­rung von Digi­ta­li­sie­rungs­maß­nahmen von dem erfolg­rei­chen Umset­zungs­pro­jekt profi­tieren.

Dr. Sascha Fuchs, Leiter Einkauf und Indus­trial Engi­nee­ring der Ortling­haus-Werke GmbH zeigt sich zufrieden: „Zusammen mit Digital in NRW sind wir einen guten Schritt in Richtung Industrie 4.0 gegangen. Auf dieser Basis setzen wir nun auf und entwi­ckeln unsere indi­vi­du­elle Digi­ta­li­sie­rungs­stra­tegie weiter.“