Als etablierter Hersteller der Spritzgussindustrie hat die Kölner igus GmbH mit den typischen Herausforderungen unserer Zeit zu kämpfen: Sowohl die Energie- als auch die Lohnkosten sind im globalen Vergleich sehr hoch. Zudem werden aus der Politik und von Seiten der Kunden immer konkretere Anforderungen an einen nachhaltigen Ressourcenverbrauch formuliert. Folglich sind Optimierungen auf allen Ebenen gefragt, um im internationalen Wettbewerb weiter eine Führungsrolle einnehmen zu können.

Zielsetzung von igus ist es, die vollständige Produktion sukzessive über das Internet of Things zu vernetzen. (igus)

„Wir spüren einen hohen Druck, in jeder Hinsicht produktiv zu sein“, so Stefan Fertmann, Leiter Inhouse Automation. „Dabei gibt es unzählige Ansatzpunkte, schließlich sind die Fertigungsprozesse rund um unsere vielfältigen Produkte komplex und energieintensiv. Speziell in der Prozessüberwachung sehen wir unglaubliche Potenziale, die es zu erschließen gilt.“

Für die Verantwortlichen bedeutet das, sich konsequent dem Thema Industrie 4.0 zuzuwenden: „Wir haben einen Stufenplan entwickelt, der vom Aufbau einer stabilen Datenbasis bis zur vollständigen Vernetzung von Maschinen und Menschen über das Internet of Things reicht.“ Gemeinsam mit ORAYLIS hat sich igus nun an die Umsetzung dieses „Masterplans Industrie 4.0“ gemacht, wobei schon die ersten konkreten Anwendungsfälle zu bemerkenswerten Verbesserungen führen.

Cloud-Plattform als Fundament

Stefan Fertmann, Leiter Inhouse Automation bei igus. (igus)

„Wir haben mit ORAYLIS bei verschiedenen Power-BI-Projekten sehr gute Erfahrungen gemacht,“ erläutert Stefan Fertmann die Wahl des Partners. „Außerdem hat das ORAYLIS-Team bereits einige solcher Großprojekte erfolgreich gestemmt. Das hat uns überzeugt.“ Gemeinsam ist man dann die erste Stufe des igus-Plans angegangen: die Planung und Umsetzung einer modernen Datenplattform in der Azure Cloud, die sämtliche Daten des Unternehmens zentral zusammenführt. Beim Aufbau der Infrastruktur lag ein besonderer Fokus auf der Verarbeitung von Echtzeit-Daten.

„Letztendlich bedeutet IoT ja nichts anderes, als Live-Daten aus einer Vielzahl von Quellen miteinander zu vernetzen und für ganz unterschiedliche geschäftliche Einsatzgebiete bereitzustellen“, sagt Christoph Epping, IoT-Experte bei ORAYLIS. „Im Fall von igus sind das gegenwärtig vor allem Produktionszahlen und Statusmeldungen, die von der Steuerung der Maschinen in Echtzeit geliefert werden. Hinzu kommen neuerdings spezielle Sensoren, die beispielsweise die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit oder auch den Energiebedarf messen. In einem nächsten Schritt werden wir auch diese Daten für den produktiven Einsatz erschließen.“

Doch auch schon mit dem vorhandenen Datenmaterial konnten die Beteiligten erste Prozesse digitalisieren und gezielt Verbesserungen einleiten. Beispielsweise hat ein neues Produktionsreporting dazu geführt, dass Schichtleiter von aufwendigen manuellen Tätigkeiten entlastet werden.

Echtzeitdaten statt Handzettel

Um den Status und die Produktivität der Fertigung prüfen zu können, müssen die Schichtleiter einer Abteilung bisher täglich 20 bis 30 Maschinen einzeln ablaufen. Die gewünschten Werte wurden händisch notiert und schließlich in das System eingegeben – ein Vorgang, der die Maschinenführer im Dreischichtbetrieb jedes Mal circa 45 Minuten gekostet hat. Das neue Reporting stellt den Betroffenen nunmehr diese Daten in wenigen Sekunden als aussagekräftige Kennzahlen zur Verfügung.

Christoph Epping, Senior Conultant und IoT-Experte bei der ORAYLIS GmbH. (ORAYLIS)

„Es geht im Kern um den Output der Maschinen in Stückzahlen bzw. Metern,“ erklärt Christoph Epping. „Basis bilden hierbei die Echtzeitdaten der Steuerung, die wir durch Stammdaten aus unserer Datenplattform – wie Standort, Maschinennummer und Maschinentyp – anreichern. Somit sind auch vertiefende Analysen zur jeweiligen Schicht, den Stückzahlen pro Stunde und der Verteilung über die Woche möglich. Die Schichtleiter können daraus nicht nur ablesen, wie viel in welcher Zeit produziert wird. Auch Stillstände und Störungen sind einfacher nachvollziehbar. Vor diesem Hintergrund implementieren wir bald erste Alarm-Funktionen.“

Ergänzt wird das neue Datenangebot durch ein Live-Dashboard in der Fabrikhalle, das für jeden Anwesenden den aktuellen Status aller Maschinen mit Hilfe eines Ampelsystems direkt ersichtlich macht. Und natürlich wartet das frisch gestartete Reporting auf die Ergänzung weiterer Datenquellen. Neben Rentabilitätsbewertungen wollen die Verantwortlichen mittel- bis langfristig ein System der vorausschauenden Fehlerbehebung und Wartung etablieren, das umfangreiche Optimierungen beim Ressourcen- und Energieverbrauch sowie der Arbeitszeit vorsieht.

Intelligente Prozesslandschaft im ganzen Unternehmen

Auf Basis der neuen Datenplattform werden nun sukzessive immer mehr Aufgaben auf den Prüfstand gestellt und möglichst umfassend digitalisiert bzw. automatisiert. Dabei haben die Beteiligten stets das große Industrie-4.0-Ziel einer übergreifenden Vernetzung von Anlagen und Prozessen vor Augen: „Es geht darum, sequentielle Prozessschritte, die fachlich und technisch zusammenhängen, gezielt miteinander zu verknüpfen und digital zu steuern“, so Stefan Fertmann. „Was aktuell als Insellösung läuft, soll perspektivisch in das unternehmensweite Internet of Things integriert werden. Hierdurch wollen wir menschliche Fehler weitestgehend ausschließen.“

Künftig sollen IoT-Technologien bei igus auch zu einem nachhaltigeren Einsatz von Ressourcen beitragen. (igus)

Ein anschauliches Beispiel ist die Fertigung: „Die Kunststoffteile etwa für unsere Energieketten werden in einem aufwändigen Verfahren von unseren Spritzgussmaschinen produziert und dann den Montageautomaten zugeführt. Eine Vernetzung – und damit lückenlose Überwachung – ermöglicht es uns, die einzelnen Prozessschritte genau aufeinander abzustimmen und somit für eine optimale Auslastung zu sorgen. Zudem vermeiden wir Ausschuss.“ Künftig stehen auch Einsatzgebiete auf dem Programm, die über den reinen Produktionsprozess hinausgehen. „Im Rahmen unserer Haustechnik wollen wir neben der Temperatur auch die Versorgung mit Strom und Druckluft besser im Blick behalten. Vor allem letztere ist für uns ein hoher Kostenfaktor und bietet hohe Einsparpotenziale.“

Ausgangspunkt für die Umsetzung der weiteren Pläne bleibt indes die mit ORAYLIS aufgebaute Datenplattform. „Dank des Cloud-Ansatzes sind uns prinzipiell keine Grenzen gesetzt“, resümiert Stefan Fertmann zufrieden. „Wir können Schritt für Schritt unseren Weg in die digitale Zukunft gehen und dabei jederzeit flexibel umsteuern und neue Ideen realisieren. Daher freue mich sehr auf die weitere Zusammenarbeit mit ORAYLIS und was da noch kommt.“

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