Fabrik 4.0: Die digitale Transformation der Fertigung

Bei der thyssenkrupp Materials Schweiz AG ermittelt und analysiert die IIoT-Plattform toii® Basisdaten von 40 Fertigungsaggregaten – Grundlage für die Optimierung der Produktion.

Die Herausforderung für thyssenkrupp Materials IoT

Die thyssenkrupp Materials Schweiz AG beliefert Kunden im B2B-Bereich mit hochwertigen Metallen, darunter Werkzeugstahl, pulvermetallurgischer Stahl, Edelstahl rostfrei, Baustahl und zahlreiche Nichteisenmetalle. Neben dem reinen Vertrieb verfügt das Unternehmen über einen umfangreichen Maschinenpark mit vielfältigen Bearbeitungsmöglichkeiten. Die Kernkompetenz liegt in der spanenden Fertigung: Sägen, Fräsen, Schleifen, Tieflochbohren und 5-Achs-Bearbeitung. Produziert werden metallische Halbzeuge mit höchsten Qualitätsansprüchen, die in den Bereichen Additive Fertigung, Aerospace, Kunststoff-Spritzguss-Anwendungen, der Uhrenindustrie und der Medizintechnik eingesetzt werden.

Das hohe Qualitätsversprechen des Werkes erfordert eine durchgehende Maschinenüberwachung und eine schnelle Reaktion auf Zustandsänderungen. Eine Langzeitanalyse über die Produktivität einzelner Maschinen wurde bisher durch zeitintensive Aufzeichnungen und Auswertungen erstellt.

Um das Unternehmen fit für den Sprung in das Zeitalter der Industrie 4.0 zu machen, sollten die Prozesse digitalisiert werden. Auf diese Weise sollten Laufzeiten und Verfügbarkeiten aller Maschinen automatisch erfasst, transparent gemacht und die Fertigungsprozesse optimiert werden.

Andreas Sutter

Bisher gab es innerhalb der thyssenkrupp Materials Schweiz diverse Insellösungen, welche zum Teil vom Maschinenhersteller abhängig waren. Mit toii können wir nun endlich sämtliche Aggregate online in Echtzeit vergleichen und auswerten.

Andreas Sutter
Betriebsleiter, thyssenkrupp Materials Schweiz AG

Das Lösungsdesign

Die Lösung erarbeiteten Spezialisten der thyssenkrupp Materials IoT gemeinsam mit Kollegen der thyssenkrupp Materials Schweiz. Für die Erhebung und Zusammenführung der Maschinendaten wählten sie die von thyssenkrupp Materials IoT entwickelte IIoT-Plattform toii®.

Der gesamte Maschinenpark wurde mit Hilfe von ebenfalls im Unternehmen entwickelten Modulen an die Industrial Internet of Things Plattform (IIoT) angeschlossen. Dabei ermitteln die Module den Zustand der jeweiligen Maschine und geben den Bericht in Form von digitalen Daten an toii® weiter. Die IIoT-Plattform bereitet diese Basisdaten auf, analysiert sie und präsentiert die Ergebnisse übersichtlich auf einem Dashboard. Mögliche Zustandsänderungen werden frühzeitig erkannt, Stillstandszeiten verkürzt und die Produktivität der Maschinen gesteigert.

Die Digitalisierungs-Module

Die Darstellung der Daten

Der Kundennutzen

Der gesamte Maschinenpark der thyssenkrupp Materials Schweiz konnte an die digitale IIoT-Plattform toii® angeschlossen werden. Allein durch die Automatisierung von Prozessen wurden Stillstandzeiten um mehr als 10 Prozent gesenkt. Die Bedienoberflächen von toii® ermöglichen den Mitarbeitern eine effiziente und ergonomische Bedienung. Handschriftliche Vorgänge auf Papier wurden aus den Prozessen eliminiert und durch digitale Daten ersetzt. Medienbrüche wurden vermieden und damit auch Fehler, wie sie beim Übertragen von handschriftlichen Notizen in digitale Dokumente auftreten können.

Seit der Inbetriebnahme fließen alle Informationen, die toii® liefert, im Rahmen des Produktionsmanagements in die kontinuierliche Verbesserung der Produktionsabläufe ein. Technische Fehlerquellen werden erkannt und können effektiv beseitigt werden.

Durch die Aufzeichnungen, Auswertungen und die strukturierte Analyse der Maschinenzustände sind folgende Optimierungspotenziale entstanden:

Schnellere Reaktionen

Die Darstellung der Zustände auf einem Dashboard ermöglicht schnelle Reaktionen bei Ausfällen oder Störungen, um die Produktivität wiederherzustellen. So werden Produktionsstörungen, etwa durch fehlendes Material oder elektrische/mechanische Fehler an den Maschinen, direkt erkennbar. Das entsprechende Personal kann sofort benachrichtigt werden.

Weniger Störungen und Ausfälle

Effizientere Produktion

Effizienter Personaleinsatz