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Stückzahl- und bedarfsorientierte Wartung sichert die Prozessqualität

Industrie 4.0
IIOT Plattform moneo Digitalisierung Cloud
moneo Use Case
Prozessqualität
Use Case
Mit einer stückzahlorientierten Überwachung die Prozessqualität sichern

Mit einer intelligenten KI-Lösung Ihre stückzahlbasierte Wartung unterstützen

Ziel des Projekts

Die Anzahl der gefertigten Bauteile zählen und dabei auch noch die Qualität des Prozesses im Auge behalten? Diese scheinbar voneinander unabhängigen Anforderungen lassen sich ganz einfach miteinander kombinieren, indem Stückzahlzähler eingesetzt werden. Stückzahlzähler werden überall dort eingesetzt, wo die Montage von Produkten oder Halbfabrikaten vorgenommen wird, wie beispielsweise in der Elektro- und Elektronikindustrie, der Medizintechnik, der Automobilindustrie und Automobilzulieferern als auch bei Spielwaren, Haushaltsgeräten oder der Luftfahrt. Sie erfassen die genaue Anzahl der hergestellten oder verarbeiteten Einheiten und werden oft in Verbindung mit Produktionssteuerungssystemen verwendet. ifm bietet hier Lösungen mit den Softwarelösungen in moneo an, die eine Wartung stückzahlbasiert und gleichzeitig intelligent durchführt. Dies schafft zahlreiche Vorteile: Die erfassten und in einer Software aufbereiteten Daten ermöglichen es, den Produktionsprozess zu überwachen und bei Bedarf automatisch Wartungen anzustoßen, wenn bestimmte Schwellenwerte erreicht werden.

Der moneo LifetimeEstimator, eine KI-basierte Lösung, übernimmt hierbei die Aufgabe auch Produktionsschwankungen und damit unregelmäßigen Verschleiß zu berücksichtigen. Mit einer definierten Vorlaufzeit prognostiziert er die Restlebensdauer einer verschleißenden Komponente. Ein Austausch erfolgt dadurch zum idealen Zeitpunkt, d. h. in Abhängigkeit vom tatsächlichen Abnutzungsgrad des Bauteils und nicht etwa, weil das Wartungsintervall es vorsieht. Das vermeidet zudem plötzliche Qualitätsprobleme und damit verbundene ungeplante Produktionsstillstände, als auch unnötige Material- und Personalkosten.

Business Case

Verhinderung Lieferverzögerungen
durch Produktionsstillstände

Sicherung der
Produktqualität

optimale
Personaleinsatzplanung

Durchschnittlich erreichen Kunden:

100 %

Transparenz der
tatsächlichen Nutzung

1.500 €

Einsparung an Material- und
Instandhaltungskosten  pro Jahr

100 %

ROI ab
1,4 Jahren

Vorteile einer stückzahlorientierten Prozessüberwachung

Durch den Wechsel der Wartungsstrategie von einer zeitbasierten zu einer bedarfsorientierten Instandhaltung, wird Ihr gesamter Prozess optimiert. Der Mehrwert ergibt sich durch den Einsatz der IIoT-Plattform moneo und dem moneo LifetimeEstimator. Der moneo LifetimeEstimator ist Bestandteil des moneo Industrial AI Assistant, ein Paket der ifm mit intelligenten, KI-gestützten Zusatzfunktionen. Zudem ist der moneo Industrial AI Assistant Bestandteil des Gesamtpaketes, dem moneo IIoT Insightspaket. Mit diesem Paket erhalten Sie mehrere Lösungen für Ihre Prozesse. Ein bedarfsgerechter Austausch durch eine stückzahlbasierte Wartung verringert den Ressourcenverbrauch, da die Auslastung der Anlage mitberücksichtigt wird. Eine gezielte Analyse von Historiendaten erleichtert zudem die Berechnung von optimalen Wartungszeiten. Insgesamt ermöglicht die stückzahlorientierte Wartung einen transparenten Produktionsprozess und garantiert eine Qualitätssicherung der gefertigten Produkte. moneo ist zudem einfach in bestehende Produktionsprozesse integrierbar – ein kleiner Aufwand mit großer Wirkung

 

Nutzenversprechen

  Prozessqualität

  Produktqualität

 Maschinenverfügbarkeit

 Optimierte Wartung

Prozessoptimierung mit Stückzahlzähler

Eine Stückzahlzählung findet in unterschiedlichen Qualitätskontrollprozessen statt. Meist geht es darum, die produzierten Stückzahlen zu zählen oder Verschleißteile zu beobachten, die sich bei der Produktion abnutzen. Ebenso sind Stückzahlzähler in Produktionsprozessen integriert, um zwischen Gut- und Schlechtteilen zu unterscheiden. Das ist die Basis für Kennzahlen wie first pass yield, abgekürzt FPY. Fehler oder Ausfälle im Produktionsprozess werden so frühzeitig identifiziert. Anhand der erhobenen Daten können anschließend Maßnahmen ergriffen werden, um fehlerfreie Produkte herzustellen und die Wartungen entsprechend anzupassen. 

Bei der Endprüfung von Sensoren finden Stückzahlzähler ebenfalls ihren Einsatz, indem Hübe an einer Kniehebelpresse zum Verpressen der Gehäuse über Positionssensoren erfasst werden. Eine Warnung informiert darüber, dass ein Abnutzungsgrad erreicht ist und ein Austausch der Betriebsmittel notwendig wird. So hat die Instandhaltung noch Zeit zum Tausch des Betriebsmittels. Die erfassten Stückzahldaten können zur Dokumentation für Produktionsanalysen und andere betriebliche Zwecke verwendet werden.

Dies ermöglicht es Unternehmen, den Produktionsverlauf zu verfolgen und ihre Prozesse nachhaltig zu optimieren.

Simulationsvideo moneo

Mit dem KI-Tool moneo LifetimeEstimator zur vorausschauenden Wartung

Der moneo LifetimeEstimator ist ein Funktionsbaustein des Industrial AI Assistant der ifm und umfasst alle KI-Lösungen. Der moneo LifetimeEstimator berechnet zuverlässige Prognosen für die Restlaufzeit eines kritischen Verschleißteils. Die Anwendung ist intuitiv bedienbar und erfordert kein KI-Expertenwissen. Dank des 5-Schritte Assistenten wird der Nutzer durch die Anwendung geleitet.

Zunächst werden die genauen Daten der produzierten Stückzahlen in Echtzeit erfasst und verarbeitet. Automatisch erfolgt eine Umrechnung und Analyse der Sensorwerte zu prozessrelevanten Informationen, die in moneo sehr anschaulich visualisiert werden. Die aufbereiteten Daten geben eine detaillierte Auskunft über die Auslastung der Anlage und den tatsächlichen Abnutzungsgrad der Bauteile sowie der Werkzeuge in der Anlage und damit die verbleibende Lebensdauer des überwachten Prozessbauteils oder -materials. Überschreitungen von definierten Grenzwerten werden automatisch identifiziert. So wird eine gezielte Reaktion durch ein integriertes Alarmmanagement ermöglicht. Eine eingeplante Vorlaufzeit vermeidet zudem ungeplante Ausfälle und sichert die Produktqualität.

Der moneo LifetimeEstimator ist die perfekte Ergänzung, um die stückzahlbasierte Wartung noch präziser vornehmen zu können. So gehen keine Ressourcen verloren, Wartungen können optimal geplant und Maschinenstillstände vermieden werden.

Automatisierte Datenübermittlung dank vielseitiger Schnittstellenverwaltung

Die Kombination von Hardware und Software - genauer: die durchgängige Lösung von ifm Sensorik und moneo IIoT-Plattform - bietet eine Vielzahl von Optionen und Schnittstellen zu verschiedenen Systemen und unterstützt Sie bei der Automatisierung Ihrer Prozesse. moneo und auch der moneo LifetimeEstimator kann direkt als Cloudlösung genutzt werden. Ein edgeGateway sorgt für die Datenübermittlung in die moneo Cloud. Es gibt zahlreiche Protokolle wie MQTT und OPC UA, mit denen Sie Daten aus moneo extrahieren und in das nachgelagerte System integrieren können.

Eine direkte Verbindung zum SAP PM ist durch die Integration der Shop Floor Integration (SFI)-Schnittstelle möglich. Bei Verletzung des Zählwerts wird parallel zur Meldung in moneo über die SFI-Schnittstelle ein Instandhaltungsauftrag im SAP-System erstellt. Der Verantwortliche für die Anlage hat die Möglichkeit, die entsprechende Wartung vorzunehmen und danach den Zähler zurückzusetzen. Nach Abschluss des Wartungsauftrags ist es möglich, den Austausch und das Zurücksetzen des Zählers im SAP-System zu melden. Dadurch wird auch die Verletzung des Grenzwerts in moneo automatisiert geschlossen.

Durch die Bereitstellung der entsprechenden Schnittstellen ermöglicht ifm Ihnen Ihre Daten in der Cloud zu speichern und für weitere Analysen zu nutzen.

  •  moneo 
     MQTT oder OPC UA → AWS, Azure, SAP
  •  SAP Integration
     SFI (Shop Floor Integration) → SAP PM
  •  Alarm
     E-Mailbenachrichtigung (Grenzwert)
  •  Ersatzteil
     automatische Bestellung durch SAP
  •  Cloud
     in der Cloud möglich 

Für Techniker: So integrieren Sie einen Stückzahlzähler in Ihre Produktion

Sie wollen Ihren Produktionsprozess bedarfsorientiert überwachen und damit die gleichbleibend hohe Qualität Ihrer Prozesse und Produkte gewährleisten? Dann sollten Sie auf die IIoT-Plattform moneo setzen. Sie können die Software direkt in der moneo Cloud nutzen.

Auf einem IO-Link Multifunktionsdisplay werden die Zählerwerte dargestellt und von da aus an den IO-Link Master weitergeleitet. Je nach Anwendungsfall und Ihrer bereits vorhandenen Hardware werden unterschiedliche Zähler wie VSE-Zähler, Steuerungen wie Siemens LOGO oder auch andere SPS-Steuerung über eine Schnittstelle, wie den IO-Link Master oder den ifm Agent an moneo angebunden. Diese ermöglicht den Datentransfer an moneo. In moneo werden Dashboards erstellt sowie die Grenzwerte für Warnungen und Alarme im moneo LifetimeEstimator eingestellt. Dazu werden im ersten Schritt zwei Wechselintervalle der Verschleißteile in moneo aufgezeichnet. Anschließend wird im zweiten Schritt der moneo LifetimeEstimator mit den aufgezeichneten Zyklen angelernt und eingerichtet.

Die analysierten Prozesswerte geben je nach Anwendungsfall Auskunft über das Verhältnis von Gut- und Schlechtteilen, die produzierte Menge sowie den Verschleiß von Maschinenteilen und lassen Rückschlüsse über die Abnutzung der Bauteile zu. Ist ein Austausch notwendig, wird dieser durch einen Alarm angezeigt. Der Zeitraum für die frühzeitige Benachrichtigung bei einem anstehenden Bauteilwechsel wird auf 7 Tage vor Erreichen des Grenzwerts gesetzt, um den nötigen Wechsel bei der wöchentlichen Personalplanung berücksichtigen zu können. Zusätzlich kann die Ticketverarbeitungsregel eingerichtet werden. Bei Grenzwertverletzungen übermittelt die SFI-Schnittstelle automatisch einen Alarm an das ERP-SAP PM System. Nach Durchführung der Wartung wird der Stückzahlzähler je nach Anwendung im IO-Link Multifunktionsdisplay über einen Schlüsselschalter zurückgesetzt. 

ifm bietet mit den moneo Lösungen zahlreiche Mehrwerte für mehr Transparenz der Prozesse, optimale Prozess- und Wartungsplanung als auch den Einsatz von Ressourcen. Maschinenstillstände werden vermieden und Kosten eingespart.

Systemaufbau Stückzahlen

  1. IO-Link Master (VLAN)
  2. Netzteil
  3. Multifunktionsanzeige zur Überwachung von analogen Normsignalen
  4. Induktiver Sensor
  5. Schlüsseltaster

moneo Software
  •  Historiendaten
  •  Visualisierung
  •  Überwachung 
  •  Alarmfunktion
  •  Grenzwertverletzungen per SFI an SAP 

Systemaufbau Gut- und Schlechtteile

  1. IO-Link Master (VLAN)
  2. Netzteil
  3. Multifunktionsanzeige zur Überwachung von analogen Normsignalen
  4. Induktiver Sensor
  5. Schlüsseltaster

Systemaufbau Verschleiß von Maschinenteilen

  1. Netzteil
  2. Diagnoseelektronik für Schwingungssensoren
  3. Induktiver Sensor
  4. Schlüsseltaster

 

Folgende Produkte sind über Fremdfirmen zu beziehen:

PCM125/125G , WAGO 221-415, Eaton 216526

 

Folgende Produkte sind über Fremdfirmen zu beziehen:

PCM125/125G , WAGO 221-415, Eaton 216526

 

Folgende Produkte sind über Fremdfirmen zu beziehen:

PCM125/125G; WAGO 221-415; Eaton 216526