INTELLIGENT
MACHEN

INTELLIGENT
MACHEN

INTELLIGENTE FERTIGUNG


Intelligente Fertigung ist das oberste Ziel aller digitalen Transformationsprozesse für Produktionslinien, bei denen der Einsatz neuer Technologien dabei hilft, die Kontrolle über die Maschinen und Prozesse zu erlangen. Intelligente Fertigung erfordert intelligente Planung und Bereitstellung von Anfang an. Es gibt unzählige Möglichkeiten, wie sich die Daten einer Produktionslinie zusammentragen und visualisieren lassen, aber nur Erfahrung kann den optimalen Einsatz von Sensoren und Prozessdaten für effektive, zielorientierte Ergebnisse bestimmen.

WACHSTUM

GESCHÄFTSERGEBNISSE BEI DER FERTIGUNG


Der Wunsch nach positiven Geschäftsergebnissen ist der offensichtliche Katalysator für neue Projekte. Bei relayr ist das auch der Leitgrundsatz, der die Planung im gesamten Verlauf jeder digitalen Transformation inspiriert. Alle digitalen Reisen werden durch festgelegte Szenarien von Geschäftsergebnissen geleitet. Diese Szenarien können jedoch auch mit neuen Geschäftszielen, die auf den durch digitale Umrüstung bestehender Maschinen und Produktionsprozesse gewonnenen Informationen beruhen, verbessert werden. Ist die Visualisierung der bestehenden Prozesse und Problempunkte erst einmal abgeschlossen, sind Vor-Ort-Teams in der Lage, beliebige neue potenzielle Ergebnisse aus den Daten in ihre Zielplanung zu integrieren.

Neben den gängigen, allgemeinen Geschäftszielen wie der Reduzierung des Energieverbrauchs oder der Erhöhung der Produktivität und Qualität der Produktionslinie gibt es noch eine Menge anderer positiver Ziele für Geschäftsergebnisse, die sich während der Optimierung der Produktionslinie durch einen IIoT-Prozess ergeben.

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EINBLICKE

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GAE-VERBESSERUNG


Die Gesamtanlageneffektivität (GAE) ist ein zentraler Vorgang jeder Optimierung von Produktionslinien. Die Experten für technische Gesundheit von relayr stellen Diagnosen zu verborgenen Aspekten, lindern Probleme und verordnen Verbesserungsmaßnahmen für Ihre Produktionslinien. Daten, die aus der Sensorenaufrüstung von relayr und den verarbeiteten Daten der bestehenden Produktionslebenszyklen gewonnen werden, werden kombiniert und visualisiert, damit die Bediener fehlerhafte oder leistungsschwache Abschnitte des Produktionsprozesses schnell identifizieren und beseitigen können. Detaillierte Angaben über die Prozesse und die Maschinen verschaffen Erkenntnisse darüber, wie die Produktions- und Produktqualität verbessert, die Wartungskosten reduziert, die Produktivität (die verfügbare Betriebszeit der Maschinen) gesteigert und die Kosten für unvorhergesehene Ausfälle verringert werden können.

UNSERE
VORGEHENSWEISE

"Sobald die Organisationsphase abgeschlossen ist, tritt das relayr Team auf den Plan, rüstet die Maschinen mit einer Reihe verschiedener Sensoren um und verbindet die neuen Sensordaten mit Daten, die aus den bestehenden Produktionslebenszyklen gewonnen wurden. Anschließend werden die Daten zur Verarbeitung und Strukturierung an die interne Technologieabteilung von relayr übermittelt.

Der Technologie-Stack von relayr wiederum visualisiert genau, wie bestehende Prozesse funktionieren, und hilft vor allem dabei, auf interaktiven, leicht konfigurierbaren Dashboards für den Kunden künftige Optimierungschancen zu identifizieren. Intelligente Fertigung ist ein kontinuierlicher Vorgang, der mit intelligenter Planung beginnt, sich mit dem Einsatz intelligenter Maschinen fortsetzt und mit der Visualisierung und ergebnisorientierten Absicht intelligenter Bediener in Schwung kommt. So hilft zum Beispiel eine Visualisierung der Produktionslinie schnell bei der Reduzierung von Materialverschwendung und der Identifizierung von Prozessen, die fehlerhafte Teile verursachen. Konfigurierbare Dashboards generieren außerdem Push-Warnmeldungen für potenzielle Betriebsstörungen oder können Unregelmäßigkeiten im System aufdecken und Vorratsengpässe vorhersagen. Eine intelligente Datenkonfiguration kann ferner dabei helfen, das Personal auf Umstellungen in der Produktionslinie vorzubereiten und die Notwendigkeit des manuellen Shop-Floor-Reportings und manueller Maschineninspektionen zu beseitigen.

Der Schlüssel zu einer Partnerschaft mit relayr ist das Gefühl, nicht nur unsere Technologie und unser Know-how zu nutzen, um die aktuelle Effizienz zu verbessern, sondern auch von unseren neuen Erkenntnissen zu profitieren, um in Zukunft innovative Geschäftschancen identifizieren zu können."

UNSERE VORGEHENSWEISE

GESCHICHTEN

Das relayr Team verfügt über eine bewährte Erfolgsbilanz, wenn es um die Effizienzsteigerung von Produktionslinien geht. Von der Rationalisierung industrieller Planungsprozesse bis zur Bereitstellung effizienter und kostensparender Lösungen arbeitet relayr immer wieder mit Partnern zusammen, die angestrebte Geschäftsergebnisse erreichen und oft sogar übertreffen.
Our solution leverages the power of leading cloud computing providers. Our Customers can select their preferred environment like AWS, Google Cloud Platform, Microsoft Azure, as well as on-premise and hybrid installations.
Ein großes KMU mit fünf Anlagen in Europa, davon jede mit ca. 150 Produktionslinien und einem Jahresumsatz von 90 Mio. Euro, gab dem relayr Team den klaren Auftrag, sowohl den Abfall als auch den Energieverbrauch der Linien zu reduzieren (um die strengen EU-Vorgaben zu erfüllen). Im Rahmen des Auftrags sollte relayr außerdem potenzielle Fehler an den Linien aufdecken, die Wartungsplanung verbessern und künftige Chancen identifizieren. Das damalige Setup ließ keine Erkenntnisse hinsichtlich des Stromverbrauchs pro Maschine oder Werk zu. Daher konnte kein Plan für den Energieverbrauch pro Charge aufgestellt werden. Zudem wurden aufgrund von Qualitätsstandards flächendeckende Fertigungsverluste von 10 % verzeichnet – die Ursache für das, was nicht identifizierbar war. GAE-Daten wurden ferner manuell erfasst und verglichen – ein zeitraubendes und zudem fehlerträchtiges Unterfangen. Mit dem manuellen System waren keine guten Gesamtübersichten möglich. Nach der Umrüstung und Verbindung mit dem Datenpool für den bestehenden Produktionslebenszyklus richtete relayr seine ganze Aufmerksamkeit auf die Erkennung von Systemunregelmäßigkeiten. Ergebnis war eine deutliche Reduzierung des Gesamtproduktabfalls von 5 % auf allen Produktionslinien. Die digitale Transformation hinterließ jedoch auch ein neues System zur Überwachung und Berichterstattung, mit dem Temperaturen und Luftfeuchtigkeit ausgewertet, Maschinenausfälle registriert, Spindelumdrehungen gemessen und der Chemiegehalt in dem zur Stoffverarbeitung benötigten Wasser überwacht werden kann.
Relayr arbeitet mit seinen Partnern nicht nur an den Produktionslinien zusammen, sondern auch an den Planungsprozessen dahinter. Ein großes Maschinenbauunternehmen, das maßgeschneiderte, nicht standardgemäße Komponenten für Abwasserlösungen herstellt, brauchte Unterstützung bei der Suche nach einem System zur Abschätzung des Zeitbedarfs für die Herstellung kundenspezifischer Bauteile. Das Unternehmen prognostizierte den Zeitbedarf manuell, so gut es eben ging. Der durchschnittliche prozentuale Fehler (MAPE, mean absolute percentage error) der menschlichen Einschätzung lag bei ganzen 26 %. Diese Ungenauigkeit verursachte eine Verlangsamung in der Produktion, da sich von einer Fertigungsstation zur nächsten immer längere Wartezeiten ergaben. Das Unternehmen legte relayr eine Datenreihe für eine gängige Komponentenart, einschließlich Angaben über Länge, Breite usw., und den tatsächlichen Zeitbedarf für die Herstellung vor.

Mithilfe dieser Grundinformationen erstellte ein relayr Algorithmus für maschinelles Lernen eine Prognosevorlage, die für andere Teilearten verwendet werden konnte. Dadurch wurden die durchschnittlichen Fehlerwerte auf 14,6 % reduziert. Die enthaltenen Geschäftsergebnisse erhöhten aufgrund der Visualisierung von Echtzeitdaten die Genauigkeit im Gegensatz zum alten System, mit dem Produktionszyklen mithilfe von Schätzungen geplant wurden. Dieser Wechsel wiederum trug zur Produktivitätssteigerung bei, da die Arbeiter konkretere Ziele erhielten. Durch die Verbesserungen wurden zudem Personalkosten eingespart, da das zeitraubende Verfahren mit Quoten und Schätzen aus dem Planungsprozess gestrichen wurde.
Das relayr Team wurde angefragt, für einen größeren internationalen Hersteller und Händler von Aufhängungsteilen an Fahrzeugen die Leistung einer umfangreichen Produktionslinie zu verbessern. Die betreffende Produktionslinie war tatsächlich eine Reihe von Maschinen und die entscheidende Linie in der Hauptfertigungsbasis des Unternehmens. Nach der anfänglichen Implementierungsphase, bei der das relayr Team mit der Verbesserung der Leistung der Linie und der Reduzierung von Verlusten beauftragt war, legten die visualisierten Daten offen, dass ein Bereich des Systems bis zu 100 fehlerhafte Teile (etwa 4.000 US-Dollar) pro Schicht produzierte. Die Daten deckten in einem Bereich der Linie ebenfalls kritische Engpässe bei einer Maschine zur Gasbefüllung auf. Beide Probleme konnten daraufhin angemessen angegangen werden.

In der Phase nach der Implementierung arbeitete das Team daran, dem Hersteller bei der Vorhersage und damit bei der Beschleunigung der Umstellungszeiten an der Linie zu helfen. Es entwickelte ein Inventur-Widget, das kritische Puffer in Echtzeit aufzeigt und Shop-Floor-Teams für den bevorstehenden Linienwechsel mit SMS-Warnmeldungen vorbereitet. Die sofortigen Ergebnisse wurden durch die neu installierten und am Ort verbliebenen Prognosesysteme für Wartungsmeldungen und zur Erkennung von Unregelmäßigkeiten verbessert. Das Unternehmen erhielt dadurch die zentrale Fernkontrolle über die gesamte Produktionslinie.
relayr wurde zu einem größeren Teilehersteller und Servicedienstleister für Abfüllanlagen gerufen. Dieser beauftragte relayr damit, die GAE aller vertragsmäßigen Anlagen zu verbessern. Die Produktionslinien hatten bei Maschinen mit einem Durchschnittsalter von 20 Jahren eine Kapazität von bis zu 1,2 Mio. Flaschen. Neben der Steigerung der Produktivität und Senkung der Wartungskosten (das Management unterlag Budgetbeschränkungen) wurde das Team gebeten, unvorhergesehene Betriebsausfälle, die bis zu 35.000 US-Dollar pro Stunde kosteten, zu reduzieren, die GAE-Werte anzuheben und die Produktqualität zu verbessern.

relayr rüstete die bestehenden Maschinen mit Sensoren aus, um Daten zu erfassen, die bisher unbemerkt geblieben waren, aber nun auf maßgeschneiderten Dashboards angezeigt wurden. Die Daten legten Schlüsselparameter offen, die den Bedienern dabei halfen, die Produktqualität zu verbessern und den Abfall zu minimieren. Die Funktionen zur Erkennung von Unregelmäßigkeiten ermöglichten die Identifizierung dreier Aspekte, die für 90 % der Anlagenausfälle verantwortlich waren: Filterung, Verpackung und Etikettierung.

Einer Steigerung der Maschinenverfügbarkeit von 20 % ist es zu verdanken, dass der Kunde eine Gesamterhöhung der Leistung von 11 % erreichte. Die Qualitätsverbesserung von 8 % und die Reduzierung der Wartungskosten von 30 % führten zu einer Erhöhung der Betriebsgewinnspanne um 2 %.
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