Production Cycle 4.0

Die Digitalisierung im Production Cycle greift auf die am Ende des Development Cycle freigegebenen Stammdaten zurück und ergänzt diese. Die digitale Steuerung umfasst unter anderem die Nutzung von ERP (Enterprise Resource Planning) für das Auftragsmanagement, von MES (Manufacturing Execution System) für das Shopfloor Management, von Warehouse Management für die Intralogisitk sowie das Echtzeit-Produktionsmanagement anhand des digitalen Schattens, wie er übergreifend anhand von Smart Factory-Lösungen erstellt werden kann. Schließlich ermöglicht das Ticket-Management-System die Erstellung und Verfolgung qualitativer Rückmeldungen.
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Produktionsplanung und –steuerung (PSIpenta)

Die e.GO Mobile AG verwendet in ihrem Serienwerk das zentrale ERP-System PSIpenta. Über eine Schnittstelle werden die Fertigungsstückliste (mBOM) und Prozessliste (BOP) aus dem PLM-System übertragen und als Stammdaten angelegt und ergänzt. Bestellungen werden per Schnittstelle aus dem an den Vertriebskonfigurator angeschlossenen Webshop an PSIpenta übertragen. Das Auftragsmanagement erfolgt im ERP und weist Kundenaufträge auf Basis verfügbarer Ressourcen Kalendertagen zu. Zu beschaffendes Material wird automatisch errechnet und bestellt sowie über das ERP-System vereinnahmt.

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Disposition und Sequenzierung

Basierend auf den aus dem ERP-System stammenden Produktionsaufträgen ermöglicht das Produktionsmanagement-Tool ASM die manuelle Sequenzierung von Produktionsaufträgen innerhalb einer Schicht bzw. eines Tages. Dies bildet die Grundlage für die auftragsfolgegerechten Rückmeldungen aus den Produktionsschritten in das MES.

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SCADA (PSI MES)

Die im MES-System aufgereihten und durchlaufenden Produktionsaufträge sind in einer SCADA-Übersicht über die Vor- und Endmontagestationen verfügbar. Basierend auf Live-Daten aus dem Manufacturing Execution System (PSI MES) bietet der SCADA-Bildschirm einen Überblick der momentanen Belegung und Rückmeldesituation aller Vor- und Endmontagestationen des Serienwerks.  Anhand von Auftragsnummern ist ersichtlich, welcher Produktionsauftrag an welcher Station aktuell bearbeitet wird. Eine intuitive Farbcodierung zeigt in Echtzeit, ob Rückmeldungen vorliegen, die ein Eingreifen erforderlich machen.

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MES Werker Cockpit

Die e.GO-Werker an den Vor- und Endmontagestationen erhalten an ihren Monitoren die Montagevorgänge zu dem jeweils im Takt befindlichen Produktionsauftrag. Die Vorgänge werden aus der Prozessliste (BOP) des MES pro Produktionsauftrag in der disponierten Sequenz eingesteuert. Alle für die Station vorgesehenen Arbeitsschritte und deren Taktzeiten werden in Listenform dargestellt. Die Werker melden die Ausführung jedes einzelnen Prozessschritts per Touchscreen zurück. Zusammen mit automatisieren Rückmeldungen aus konnektierten Anlagen und Werkzeugen entsteht die vorschriftsgemäße Dokumentation des Produktionsprozesses.

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Warehouse Management System

Alle Materialflüsse innerhalb des e.GO Serienwerks werden über das Warehouse Management System PSI WMS gesteuert. Das WMS liefert Transparenz über Material im Lager und Verbräuche in der Produktion und die daraus abgeleiteten Kommissionier- und Lieferaufgaben. Durch Android-basierte Handscanner, sogenannte MDT (Mobile Datenterminals) können die Logistikmitarbeiter im Lager und Shopfloor Schritt für Schritt angeleitet werden. Die Priorisierung der Aufträge erfolgt automatisch systemseitig. Quittierung und Bestätigung von Aufträgen erfolgt konsistent und manuell über die MDT.

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Externes C-Teile Management mit Bossard

Bossard bietet nicht nur Verbindungslösungen sondern auch die Versorgung mit Teilen auf Basis eines „Availability-to-Line“-Modells, das das Outsourcing des C-Teile-Managements erlaubt. Backbone für die Steuerung ist das ARIMS-System von Bossard, das anhand der automatisierten Rückmeldungen aus Smart Bins, also Ladungsträgern mit integrierten Gewichtssensoren, die Nachbefüllung sicherstellt.

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Digitaler Schatten auf Basis Smart Factory

Die Demonstrationsfabrik Aachen verfügt über eine Vielzahl an Sensorik, IT-Systemen und vernetzten Maschinen. Der digitale Schatten bietet ein digitales Abbild aller konnektierten Prozesse. Smart Factory, die Cloud-basierte Internet-der-Dinge-Plattform von Elisa, verdichtet die Monitoring-Daten aus allen verfügbaren Datenquellen und visualisiert diese auf App-Ebene. Der digitale Schatten ermöglicht somit, jedes Werk bzw. jede Produktionslinie in Echtzeit zu überwachen und detailliert zu durchdringen.

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Condition Monitoring und Root Cause Analysis in der Batteriezellenproduktionslinie

Das eLAB in Aachen verfügt über eine mit Sensorik und Kameras versehene Batteriezellenproduktionslinie. Sehr wichtig ist die Minimierung von Ausschuss, da dieser erst nach Abschluss der Reifung der Batteriezellen nach mehreren Wochen erkennbar wird. Optisches Monitoring mit einer Hochleistungskamera und Echtzeit-Analyse relevanter Prozessparameter wie beispielsweise Temperatur und Beschichtungsdicke machen diesen Kontext transparent und ermöglichen zielgerichtete Prozessverbesserungen.  In diesem E4TC-Projekt wirken Lösungsbestandteile von Elisa, HPE und PTC zusammen.

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Ticketing System (JIRA) für kontinuierliche Verbesserung

Für den Produktionsanlauf des e.GO Life ist wichtig, alle Probleme und Herausforderungen auf einer zentralen Plattform zu identifizieren, zu dokumentieren und an alle relevanten Stakeholder zu kommunizieren. In einer standardisierten webbasierten Oberfläche können Probleme und deren Lösungen projekt- und abteilungsspezifisch beschrieben und verfolgt werden. In Regelkreis-Meetings kann JIRA genutzt werden, um die Verbesserungsmaßnahmen zu definieren, den passenden Stellen zur Lösung zuzuordnen und den Fortschritt zu verfolgen.

Smart Digital Twin mit EPLAN und PTC

Das Beispiel eines automatisierten Lagersystems zeigt das Potenzial aus Digitalisierung und Vernetzung von Betriebsmitteln für Produktion und Instandhaltung. Basierend auf der ThingWorx-Plattform von PTC werden ECAD-Daten aus dem EPLAN Autorensystem mit MCAD-Daten zusammengeführt. Für den Betreiber der Anlage ergibt sich somit die Möglichkeit, über eine einzige App sowohl Informationen aus dem Stromlaufplan als auch aus dem Konstruktionsmodell zu erhalten. Dies führt in der Instandsetzung der Anlage zu einem enormen Zeitvorteil, wenn es darum geht, defekte mechatronische Bauteile zu identifizieren und auszutauschen mit dem Ziel, den Anlagenstillstand zu minimieren. Augmented Reality unterstützt dabei den Instandhalter effektiv in der visuellen Identifizierung der betreffenden Komponenten sowohl in der Anlage als auch in der zugehörigen Schaltschrank-Umgebung.

Smart Assembly Station – Das Internet of Production ermöglicht flexiblen One-Piece-Flow

Gemeinsam mit den Mitgliedsunternehmen Miele, PTC, Bossard, Elisa und Atlas Copco wurde ein One-Piece-Flow 4.0 für die Montage entwickelt und in der Demonstrationsfabrik umgesetzt. Ein digital vernetztes und mit Lokalisierungssensorik versehenes Montagewerkzeug kann an allen Montagestationen eingesetzt werden. Produkt, Montagewerkzeug, Sensordaten, Stücklisten und Arbeitspläne sind digital über eine IoT-Plattform verknüpft. Das intelligente Werkzeug erhält automatisiert die richtigen Parameter für jede Montagestation. Alle Arbeitsschritte werden automatisch zurückgemeldet und dokumentiert, durch Positionserkennung kann das Werkzeug ausschließlich an dafür vorgesehenen Stationen genutzt werden. Die innovative Montagelösung minimiert Verschwendung und erhöht gleichzeitig Flexibilität und Qualität im Montageprozess.