IoT und Industrie 4.0: Neue Lösung ermöglicht einfache OEE-Messung

IoT Industrie 4.0

11.07.2023
Florian Deuring

Wer seine Fertigungsprozesse verbessern möchte, benötigt Transparenz – im Sinne verlässlicher Daten – über den Ist-Zustand. Eine wichtige Kennzahl ist in diesem Zusammenhang die OEE (Overall Equipment Effectiveness). Für ihre Berechnung sind jedoch belastbare Daten aus der Produktion erforderlich. Diese von jeder Maschine manuell abzufragen, zusammenzutragen und zu konsolidieren, verursacht einen zu hohen Aufwand. Weitaus zielführender ist es, die benötigten Maschinendaten automatisiert abzurufen und zu visualisieren. Neue Technologien aus den Bereichen IoT und Industrie 4.0 machen dies möglich.

OEE-Ermittlung schafft Transparenz, kann aber aufwendig sein

Die Overall Equipment Effectiveness (zu Deutsch Gesamtanlageneffektivität) ist eine der wichtigsten Kennzahlen in Fertigungsbetrieben. Sie bewertet sowohl die Verfügbarkeit als auch die Leistung und den qualitativen Output einer Anlage. Somit liefert sie ein sehr umfassendes Bild zur Beurteilung des Ist-Zustandes und möglicher Verbesserungspotenziale in der Fertigung.

Am Verfügbarkeitsgrad lässt sich beispielsweise ablesen, welche Maschinen besonders selten oder besonders häufig von (ungeplanten) Ausfällen und Stillständen betroffen sind. Der Leistungsgrad gibt Auskunft darüber, in welchem Maße einzelne Anlagen oder ganze Linien ihre maximal mögliche Ausbringung erzielen. Mit dem Qualitätsgrad lässt sich hingegen beurteilen, wie häufig mit einer bestimmten Maschine Mängel und Ausschuss produziert werden. All diese Informationen liefern wertvolle Hinweise auf mögliche Optimierungen und können somit erheblich dazu beitragen, die Produktivität und Wirtschaftlichkeit von Prozessen zu steigern. Inwiefern eingeleitete Maßnahmen zu Erfolgen führen, kann mithilfe der OEE ebenfalls genau gemessen werden.

Es spricht also vieles dafür, die Gesamtanlageneffektivität kontinuierlich zu ermitteln und zu überwachen. Hierfür müssen allerdings eine ganze Reihe von Daten gesammelt werden. Einige Beispiele sind Prozessdaten, Maschinendaten, Qualitätskennzahlen sowie Details zu Störungen und Fehlern. Diese Informationen händisch abzurufen, zu konsolidieren und zu visualisieren ist aufwendig, teuer und birgt außerdem ein gewisses Fehlerpotenzial. Weitaus sinnvoller ist es daher, die vorhandenen Maschinen zu vernetzen, die Daten automatisiert abzurufen und benötigte Visualisierungen von einer zentralen Software generieren zu lassen. Hierfür existieren verschiedene IoT- und Industrie 4.0-Lösungen. Viele davon sind jedoch komplex und erfordern mitunter hohe Investitionen in Server- oder Cloud-Ressourcen. Dass es auch einfacher und kostengünstiger geht, beweist das Coburger Start-up datavi.

KMU-gerechter IoT-Ansatz für die Industrie 4.0

IoT und Industrie 4.0 - einfache Lösung für OEE-Ermittlung verfügbar — Qualitätsvorsprung durch den Einsatz von IoT iStock

datavi wurde von einem Team aus Experten für IoT und Industrie 4.0 gegründet. Das Start-up hat ein Produkt namens All Productions Control (kurz APC) entwickelt, mit dem sich alle benötigten Maschinendaten für die OEE-Berechnung in Echtzeit protokollieren, auslesen und visualisieren lassen. Technisch betrachtet handelt es sich beim APC um eine handliche Hardware, die einerseits via Ethernetanschluss mit der vorhandenen Maschinensteuerung, andererseits mit dem Netzwerk (LAN) verbunden wird. Die Hardware-Box ist kompatibel mit nahezu allen Anlagen und hat die Kernaufgabe, Maschinendaten zu speichern. Dank dieses dezentralen Ansatzes sind keine weiteren Ressourcen für die Speicherung der Informationen erforderlich.

Sind die Erfassungsmodule von datavi einmal installiert, können die Maschinendaten dann mit einer App des Anbieters übersichtlich visualisiert werden. Damit ist es möglich, alle Vorzüge einer modernen IoT-gestützten Industrie-4.0-Umgebung zu nutzen. Neben der Echtzeit-OEE-Überwachung können Nutzer beispielsweise Verschleißeigenschaften erkennen, Optimierungsbedarfe in den Prozessen identifizieren und sogar den Energieverbrauch kontrollieren. Mithilfe von Schnittstellen zu gängigen Lösungen wie MES und ERP sind zudem noch weiterführende datenbasierte Use Cases umsetzbar.

Digitales Schichtbuch soll weiteren Fortschritt ermöglichen

Neben der OEE-Lösung hat datavi ein weiteres Industrie-4.0-Produkt entwickelt, das die Maschinendaten aus den All Productions Control-IoT-Devices nutzt: das sogenannte digitale Schichtbuch. Es hilft Unternehmen dabei, ihre Schicht-, Produktions- und Prozessplanung digital abzubilden und maßgeblich zu vereinfachen. In der Software lassen sich Arbeitsaufträge anlegen, zuweisen und abwickeln, wobei die einzelnen Prozessschritte genau vorgegeben werden können. Dabei werden die Mitarbeiter kontinuierlich von Prozess-, Maschinen- und Verfahrensdaten unterstützt.

Zusammengefasst bietet das digitale Schichtbuch von datavi folgende Möglichkeiten:

• Digitalisierung des gesamten Informationsflusses in der Produktion

• detaillierte Abbildung von Fertigungsprozessen für hohe Prozesskonformität

• intuitive Darstellung der gesamten Produktionsplanung

• einfache Umplanung mittels Drag-and-drop

• Schnittstellen zu angrenzenden Systemen wie ERP

• Rückgriff auf alle relevanten Maschinen- und Betriebsdaten

OEE-Ermittlung schafft Transparenz, kann aber aufwendig sein

KMU-gerechter IoT-Ansatz für die Industrie 4.0

Digitales Schichtbuch soll weiteren Fortschritt ermöglichen

Industrie 4.0 Produktion

datavi GmbH