Produktionsoptimierung Integrierte Datenerfassung optimiert die Produktion

Autor / Redakteur: Franz Pentenrieder / Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein

Bei einem Anbieter kupferbeschichteter, glasfaserverstärkter Basismaterialien zur Herstellung von Leiterplatten hat die Integration der Datenerfassung in die Produktion die Abläufe in der Endbearbeitung der Laminate optimiert. Ein weiteres Projektziel war die Verbesserung der Datenqualität.

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(Bild: Bild: Membrain)

Die Isola GmbH wurde 1912 in Düren gegründet und beschäftigt dort circa 350 Mitarbeiter. Das Unternehmen ist eine Schwestergesellschaft der Isola USA Corp. mit Sitz in Chandler (Arizona/USA) sowie zwei weiteren Standorten in Elk Grove (California) und Ridgeway (South Carolina). Heute zählt Isola zu den führenden Herstellern von kupferbeschichteten, glasfaserverstärkten Basismaterialien (Elektroniklaminaten), die zur Herstellung von Leiterplatten benötigt werden.

Projekte zur Optimierung der Produktionsprozesse werden auch vom deutschen Standort in Düren aus betreut. Zur Produktion der glasfaserverstärkten Basismaterialien müssen fünf Prozesse durchlaufen werden – die Imprägnierung, das Eintafeln, das Pressen, das Austafeln und die Endbearbeitung.

Abläufe in der Endbearbeitung von Laminaten optimieren

Ziel des Projektes war es zunächst, die Abläufe in der Produktionsstufe Endbearbeitung der Laminate zu optimieren. Dabei sollte die Datenerfassung, die im sogenannten Abschreiberbüro stattfand, in die Produktion integriert werden. Ebenso erhoffte man sich eine Verbesserung der Datenqualität. Die Optimierung dieses Projektes wurde in Teilprojekte eingeteilt:

  • 1. Teilprojekt: Fehlererfassung (Umsetzung: Deutschland/USA);
  • 2. Teilprojekt: Merkmalerfassung, Verwendungsentscheid, Kundenetikett und Verpackungs-/Kundenvorschriften (Umsetzung: Deutschland);
  • 3. Teilprojekt: Erstellung von Lieferschein und Qualitätsprüfzeugnis (Umsetzung: Deutschland).

Das erste Teilprojekt wurde nach erfolgreicher Umsetzung in Düren auch in den drei Isola-Werken in den USA implementiert. Teilprojekt 2 und 3 wurden aufgrund des im deutschen Werk bestehenden hohen Automatisierungsgrades nur in Düren umgesetzt.

Seit 2003 fanden alle Dateneingaben und die damit verbundene Erstellung der Dokumente für die Produktionsstufe Endbearbeitung in einem eigens dafür vorgesehenen Abschreiberbüro statt. Die dazu notwendigen Transaktionen wurden vom Anlegen des Fertigungsauftrages bis zur Erstellung der Versandpapiere in SAP (GUI) durchgeführt. Zur Fehlererfassung erstellten die Produktionsmitarbeiter eine handschriftliche Fehlerliste, die im Abschreiberbüro in das System eingegeben wurde.

Eingaben per Hand machte Datenerfassung fehleranfällig

Dies war sehr zeitaufwendig und verursachte Übertragungsfehler, was wiederum zu einer unbefriedigenden Datenqualität führte. Die Abläufe über das Abschreiberbüro waren umständlich, zeitaufwendig und verursachten zusätzliche Kosten. Die Standardtransaktionen von SAP wären zu komplex für die Produktionsmitarbeiter gewesen.

Deshalb suchte Isola nach einer optimierten und schlankeren Lösung. Zunächst wurde angedacht, für die direkte Fehlererfassung in der Produktion eine mechanische Schalttafel einzusetzen, später ging man zu der Idee über, Touchscreens als Basis zu verwenden (Bild 1 – siehe Bildergalerie). Die Hauptanforderung an das neue System war es, möglichst viele etablierte Funktionen zu nutzen. Es sollte zudem über eine Schnittstelle zu SAP verfügen und sich leicht in die bestehende IT-Landschaft integrieren.

Besichtigung beim Anwender gibt Ausschlag für das Datenerfassungssystem

Besonders wichtig war dabei die Einbindung aller bestehenden Visual-Basic-Anwendungen sowie die Anbindung an das bestehende Lotus-Notes-System, das wichtige Daten über Lieferanten enthält. Das System sollte skalierbar sein, um künftig neue Anforderungen schneller abdecken zu können. Weiter sollten zum einen Rückmeldungen in SAP performanter und zuverlässiger erfolgen, zum anderen sollten die Transaktionen für das Produktionspersonal möglichst einfach gehalten werden und die Benutzeroberflächen der Touchscreens anwenderfreundlich und praxisbezogen sein.

Ausschlaggebend für die Entscheidung zugunsten von Membrain SFC und die Touchscreen-Lösung war die „Live“-Besichtigung bei einem Referenzkunden der Membrain GmbH, Anbieter von vollintegrierten Lösungen für Produktion und Logistik. Die Membrain-Software wurde 2007 mit dem Innovationspreis Mittelstand und 2008 mit dem Industriepreis ausgezeichnet.

Zuerst wurde Membrain SFC (Shop-Floor-Com

SAP-System angebunden und alle Funktionen übernommen

munication, Bild 2) in die bestehende IT-Landschaft integriert. Dabei steuert ein sogenannter RTC-Server (Real Time Communicator) die Prozesse. Alle relevanten Komponenten (Fertigungsaufträge, Rückmeldungen, Dokumentationserstellungen oder Anlageninformationen) können zeitnah verbunden werden und kommunizieren in Echtzeit. Dadurch konnten das bestehende SAP-System angebunden sowie alle bestehenden Funktionen und Visual-Basic-Anwendungen übernommen werden.

Für das erste Teilprojekt, die Fehlererfassung, wurden die entsprechenden SAP-Bausteine erstellt und in der Programmiersprache C# programmiert. Die Clients wurden in Form von Touchscreens an die Produktionsanlage angebunden. Diese verfügen über eine leicht verständliche und benutzerfreundliche Oberfläche. Eine kurze Einweisung des Produktionspersonals genügte, um das System bedienen zu können.

Automatische Prozesssteuerung verbessert Datenqualität

Die Datenqualität verbesserte sich durch die automatische Prozesssteuerung rapide. Anschließend wurde das zweite Teilprojekt am Standort Düren umgesetzt. Die bestehende Lotus-Notes-Datenbank wurde mit in die neue SFC-Lösung integriert. Die Mitarbeiter in der Produktion können jetzt direkt von ihrem Touchscreen die Datenbank starten, notwendige Informationen erfassen und die Dokumente erstellen.

Im dritten Teilprojekt wurde die Erstellung von Lieferschein und Qualitätsprüfzeugnis durch die Produktionsmitarbeiter umgesetzt. Dazu wurde in SAP ein Funktionsbaustein erstellt, über den die Produktionsmitarbeiter die Vorgänge bearbeiten können. Sie prüfen für die zu erledigenden Lieferscheinaufträge, ob Qualität und Quantität übereinstimmen.

* Franz Pentenrieder ist Entwicklungsleiter bei der Membrain GmbH in 82152 Martinsried

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