Digital vernetzte Montagelinie
Projekt mit der Ortlinghaus-Werke GmbH
Die Firma Ortlinghaus, ein Spezialist für Kupplungen, Bremsen, Lamellen und Kompaktantrieben aus Wermelskirchen, arbeitet an einer papierlosen und skalierbaren Montagelinie für eine neue Produktfamilie.
Das Projekt
Ortlinghaus ist ein familiengeführtes, mittelständisches Unternehmen, das am Hauptstandort Wermelskirchen Brems- und Kupplungssysteme für Spezialanwendungen in Einzel- und Kleinserie herstellt. Auf Grund der kundenspezifischen Produkte bestehen wenig standardisierte Prozesse in der Montage: Diese ist derzeit mit einem hohen manuellen Aufwand für die Anpassung von Montageplänen und Prüfprotokollen verbunden. Die zentrale Herausforderung für das Projektteam von „Digital in NRW“ besteht daher darin, eine papierlose und skalierbare Montagelinie für eine neue Produktfamilie aufzubauen. Dabei soll der Montageprozess standardisiert und eine Nullfehlerstrategie implementiert werden.
Zunächst identifiziert das Unternehmen gemeinsam mit den Experten des Kompetenzzentrums die zentralen Herausforderungen und Rahmenbedingungen sowie das Projektziel von Ortlinghaus. Auf dieser Basis entwickeln die Projektpartner geeignete Lösungsansätze. Dazu gehören sowohl technologische Industrie 4.0-Ansätze als auch organisatorische Aspekte.
Für die Industrie 4.0-Ansätze wählt das Projektteam geeignete Technologien aus: Dazu könnten z. B. digitalisierte Montageanleitungen oder digitalisierte Prüfpläne mit angebundenen Messinstrumenten zählen. In Pilotanwendungen werden die ausgewählten Industrie 4.0 Technologien geprüft, wobei die Demonstrationsfabrik Aachen wertvolle Beispiele liefert.
Nach einer Schulungs- und Umsetzungsphase, in der die Mitarbeiter von Ortlinghaus die neuen Prozesse und Arbeitsweisen Schritt für Schritt erlernen, erfolgt eine Evaluierung des Nutzens in der Unternehmenspraxis. So können die Chancen, die Industrie 4.0 für KMU bereits heute bietet, nachgewiesen und quantifiziert werden.
Foto: Ortlinghaus-Werke GmbH
„Industrie 4.0 hat für Ortlinghaus einen großen Stellenwert für die Zukunft. Beim Forschungsprojekt ProSense haben wir erste Erfahrungen mit den Potenzialen von Industrie 4.0 gesammelt. Den nächsten Schritt wollen wir jetzt mit einer komplett papierlosen, digital vernetzten Montagelinie gehen. Wir erhoffen uns dadurch höhere Prozesssicherheit, kürzere Kommunikationswege und letztlich Produktivitätserhöhungen. Wir freuen uns, mit Hilfe der Förderung durch das Kompetenzzentrum „Digital in NRW“ hierbei Unterstützung vom Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen zu erhalten“, erklärt Janina Hammerer, Projektmanagerin Operations der Ortlinghaus Werke GmbH.
Herausforderung Industrie 4.0
Eine zentrale Herausforderung der Firma Ortlinghaus beim Thema Industrie 4.0 sind hohe Investitionskosten in Verbindung mit dem noch unklaren wirtschaftlichen Nutzen der Industrie 4.0-Anwendungen. Wie bei vielen kleinen und mittleren Unternehmen erfordert die Umsetzung von Industrie 4.0-Ansätzen zunächst erhebliche technologische und organisatorische Veränderungen. Der konkrete Nachweis von Potenzialen und Nutzen ist komplex und aufwendig. Die im Projekt mit „Digital in NRW“ erarbeiteten Ergebnisse werden zu diesem Zweck auch anderen Unternehmen zugänglich gemacht.
Weitere verbreitete Herausforderungen bei der Umsetzung von Industrie 4.0, denen sich auch Ortlinghaus stellt, sind sich wandelnde Anforderungen an die Mitarbeiterqualifikation sowie fehlende Standards in Unternehmensprozessen.
Das Projektteam
Projektübersicht
Titel: Digital vernetzte Montagelinie
Projektpartner: Ortlinghaus-Werke GmbH, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen
Projektlaufzeit: August 2016 – Dezember 2017
Das Vorhaben in Stichworten
- Skalierbare Montagelinie einführen
- Papierlose Dokumentation ermöglichen
- Durchgängige IT-Infrastruktur aufbauen
- Transparenz und Rückverfolgbarkeit im Montageprozess gewährleisten
Zwischenbericht 1: Fortschritte im Umsetzungsprojekt „Digital vernetzte Montagelinie“
Im „Digital in NRW“-Umsetzungsprojekt „Digital vernetzte Montagelinie“ haben die Projektpartner eine neue Technologie in die Montage des mittelständischen Unternehmens Ortlinghaus eingeführt: Auf Bildschirmen werden die Montageanleitungen künftig digital und damit immer aktuell und in Echtzeit verfügbar sein.
Ortlinghaus verfolgt am Hauptstandort Wermelskirchen gemeinsam mit dem WZL der RWTH Aachen das Ziel, eine digital unterstützte Montagelinie einzuführen. Durch das Projekt können die Montageprozesse einerseits papierlos und hochstandardisiert ablaufen. Andererseits wird hierdurch eine effiziente Qualitätssicherung gewährleistet.
Als technologische Lösung identifizierten die Projektpartner digitale Montageanleitungen, die nun schrittweise eingeführt werden. Im Zuge der Installation einer neuen Montagelinie wurden dort direkt neue Bildschirme montiert. Hier erscheinen die Montagefolgen derzeit noch in Form von digitalen PDF-Anleitungen. „Demnächst sollen aber auch Anleitungen bereitgestellt werden, die auf den 3D-CAD-Daten aus der Konstruktion basierenden. So kann die Werkerführung weiter optimiert werden“, sagt Felix Basse vom WZL der RWTH Aachen.
Eine effiziente Qualitätssicherung der Montageumfänge wird durch die Integration digitaler Prüfpläne und Messinstrumente in den Montageablauf verfolgt. Derzeit werden in dem Projekt die Schnittstellen zwischen den Software-Systemen (Qualitätssicherungs-System, Betriebsdatenerfassungs (BDE)-System, Messsystem) untersucht, um Arbeitsschritte der einzelnen Systeme integrieren zu können. Dies kann etwa das Laden des Prüfplans bei Anmeldung am BDE-System sein, oder aber auch die Durchführung von Rückmeldungen im BDE-System ausschließlich bei durchgeführter Prüfung, um Vollständigkeit zu gewährleisten.
Zwischenbericht 2: Erfolgreiche Etablierung einer digital-vernetzten Montagelinie
Einsparungspotenziale bei den Durchlauf- und Prüfzeiten und – damit einhergehend – eine Steigerung der Produktivität: Mit diesen positiven Ergebnissen konnte das Umsetzungsprojekt von Digital in NRW mit der Ortlinghaus-Werke GmbH abgeschlossen werden. Gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum hat das auf Bremsen, Kupplungen und Lamellen spezialisierte Maschinenbauunternehmen von August 2016 bis Dezember 2017 eine digital vernetzte Montagelinie aufgebaut.
Die Ausgangssituation
Die Ortlinghaus-Werke GmbH hatte für ihr Werk in Wermelskirchen die Einführung einer Montagelinie geplant, bei der wichtige Industrie 4.0-Aspekte berücksichtigt werden sollten. Denn bis dahin wurde an den drei separaten Montagestationen noch papierbasiert montiert und geprüft.
Die Umsetzung
Das Umsetzungsprojekt gliederte sich in sieben Arbeitspakete – von der Konzeptionierung über Technologieauswahl und Schulungen bis hin zur Umsetzung und Evaluierung. Die einzelnen Maßnahmen wurden Schritt für Schritt und in enger Abstimmung zwischen Unternehmen und Kompetenzzentrum abgewickelt.
Um eine vernetzte, papierlose Montage zu erreichen, wurden alle drei Montagearbeitsplätze mit je einem Rechner und Touchscreen-Monitor ausgestattet, um alle weiteren Maßnahmen für die gesamte Montage nutzen zu können. Die ausgedruckten Montageaufträge liegen in Zukunft in einem digitalen Arbeitsvorrat vor, wodurch damit sowohl die Arbeitspläne als auch die Zeichnungen über einen Touchscreen-Monitor abgerufen werden können. Auch sind im Rahmen des Projektes die Rahmenbedingungen geschaffen wurden, um die manuelle Dokumentation der Prüfvorgänge durch eine digitale Variante zu ersetzen: Messwerte können nun direkt in das digitale Dokument übernommen werden.
Der Leitfaden
Im Rahmen des Projekts ist zudem ein Leitfaden entstanden: Gegliedert in die fünf Prozessschritte
- Aufnahme des Ist-Zustands / Schwachstellenanalyse
- Definition und Aufnahmen aktueller Kennzahlen
- Technologieauswahl
- Einführung ausgewählter Technologien
- Bewertung aufgenommener Kennzahlen
fasst dieser die wichtigsten Maßnahmen für eine erfolgreiche Umsetzung von Digitalisierungsprojekten zusammen. An diesen können sich so auch andere Unternehmen orientieren und bei der Einführung und Etablierung von Digitalisierungsmaßnahmen von dem erfolgreichen Umsetzungsprojekt profitieren.
Dr. Sascha Fuchs, Leiter Einkauf und Industrial Engineering der Ortlinghaus-Werke GmbH zeigt sich zufrieden: „Zusammen mit Digital in NRW sind wir einen guten Schritt in Richtung Industrie 4.0 gegangen. Auf dieser Basis setzen wir nun auf und entwickeln unsere individuelle Digitalisierungsstrategie weiter.“
