Ausgangslage
In Prozessen mit hohem Automatisierungsgrad werden unvorhergesehene Einflussfaktoren auf das Produktionsergebnis häufig erst viel zu spät erkannt. Es ist deshalb dringend erforderlich unerwartete Fehlerhäufungen und Fehlertendenzen frühzeitig zu erkennen.
Unser Kunde stellt in einem zweistufigen Prozess Kunststoffstreuscheiben für Fahrzeugscheinwerfer her. Die Streuscheiben werden paarweise gespritzt und anschließend lackiert. Alle produzierten Streuscheiben werden in einer manuellen optischen Kontrolle auf Fehler geprüft. Bei der Kontrolle werden Handschuhe getragen. Der festgestellte Ausschuss wurde handschriftlich protokolliert.
Herausforderung
Das gesuchte System sollte die Erfassung des Ausschusses in der Produktionshalle in möglichst einfacher Form ermöglichen. Hierbei sollte insbesondere berücksichtigt werden, dass die Bedienung nicht mit den Fingern erfolgen soll, damit keine Übertragung von Schmutzteilchen auf die Streuscheiben erfolgt.
Für die Produktionsverantwortlichen soll das System jederzeit einen Überblick über die aktuelle Ausschusssituation in der Produktion geben. Der Einrichter soll ein Analyseinstrument zur Erkennung unerwarteter Fehlerhäufungen erhalten. Der Erfolg einer Abstellmaßnahme soll schnell erkennbar sein.
Lösungsweg
Die installierte Lösung besteht aus einer Kombination von Hardware- und Softwarekomponenten. Ein BDE-Terminal erhält die Informationen zu den produzierten Teilen direkt von den Maschinen. Zwei spezielle Tastenblöcke (rechte und linke Seite) erlauben die Erfassung der Ausschussgründe. Die Taster auf den Blöcken sind so angeordnet, dass sie eine Bedienung mit dem Handrücken erlauben. Somit wird eine Verschmutzung der Handschuhe im Bereich der Finger ausgeschlossen.
Die vom BDE (Betriebsdatenerfassung) – Terminal gesammelten Daten werden online in einem Leitstand visualisiert. Die farblich dargestellten Warnschwellen und Fehlerschranken können pro Artikel individuell definiert werden. Sie signalisieren dem Entscheider in der Produktion frühzeitig wenn kritische Situationen entstehen. Über eine zusätzliche Berechnung des Fehlergradienten ist eine Visualisierung der Tendenz möglich, die besagt, ob die Fehlerhäufigkeit aktuell zu- oder abnimmt.
Für spätere Auswertungen werden die Produktionsdaten in einer Datenbank gespeichert. Hierzu werden die Informationen pro Schicht und Tag verdichtet.
Kurzfristiger Nutzen für den Kunden
Mit Einführung des Systems konnte die handschriftliche Aufschreibung des Ausschusses und die manuelle Übertragung in Excel-Tabellen eingestellt werden. Alle Daten können direkt aus der Datenbank ausgewertet werden.
Das Ausschusserfassungssystem gibt zu jedem Zeitpunkt einen aussagekräftigen Überblick zum Zustand der Produktion. Die Einrichter werden sofort informiert, wenn eine nicht erwartete Fehlersituation eintritt. Sie können Fehlerursachen sofort beseitigen, indem sie z.B. Anlagenteile nachjustieren oder reinigen. Die Tendenzanzeige gibt eine sofortige Aussage darüber, ob die ergriffenen Maßnahmen Auswirkungen auf das Produktionsergebnis haben.
Langfristiger Nutzen
Durch die ständige Beobachtung der Produktion und die sofortige Behebung von Fehlerursachen konnten die Ausschussquoten deutlich reduziert werden. Da die Fehler zeitnah erkannt werden wurde die Fehleranalyse deutlich vereinfacht.
Bei der Optimierung der Anlagen konnten gezielt die Anlagenteile verbessert werden, die häufig als Ursache für Ausschuss identifiziert werden.
Das System wurde in einer weiteren Ausbaustufe um die Überwachung der Taktzeiten der Maschinen erweitert. Dies wird insbesondere im Bereich Spritzgießen eingesetzt um technische Probleme der Anlagen frühzeitig zu erkennen.
Harry Studer
Projektverantwortlicher
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