Automobilhersteller steigert Durchsatz in Lackiererei um 15 Prozent

Beseitigung von Engpässen im Betrieb von Lackieranlagen

Im Jahr 1924 wurde die Firma Morris Garages Vehicles im Vereinigten Königreich (UK) gegründet. MG Motor India (MGI) ist eine Tochtergesellschaft der SAIC Motor Corporation Limited und auf Automobilfertigung spezialisiert. Die meisten Produktionsanlagen befinden sich am Standort Halol in Indien. Die Firma produziert KFZ-Teile und Fahrzeuge. Eine Automobil-Fertigungslinie umfasst viele bewegliche Teile, u. a. eine Lackiererei für Karosserieoberflächen sowie Vorbehandlungs- und elektrolytische Beschichtungsstationen (PTED).

Die Optimierung der PTED-Lackierprozesse stellte für das MGI-Werksteam in den letzten Jahren eine große Herausforderung dar. Mit über 20 Jahre alten Automatisierungssystemen konnten bestehende speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und Andon-Systeme dem Team keine Erkenntnisse zur Produktivitätssteigerung liefern. Sie konnten nur Standardkennzahlen wie Gesamtanlageneffektivität (OEE) oder Ausfallzeiten untersuchen, keine tiefergehenden Prozesse. Die Systeme in der Lackiererei lieferten keine zuverlässigen und genauen Echtzeit-Leistungsdaten.

Obwohl das Team mit bestehenden Verfahren leichte Erfolge erzielte, war für die Beseitigung von Engpässen eine erweiterte Analyse nötig.

Das vorhandene System konnte die für einzelne Schritte an jeder Station benötigte Zeit wie Warte-, Fahr- und Leerlaufzeiten nicht erfassen und die Prozesszeit nicht rückwirkend speichern. „Wir suchten eine Lösung, um die Herausforderung zu bewältigen und präzise Eingabedaten zu managen“, erklärt Ravi Mittal, Director of Manufacturing bei MG Motor India.

Mit Insights Hub Daten verbinden und Schwachstellen erkennen

MGI integrierte Insights Hub, die IIoT-Lösung von Siemens für optimierte Betriebsentscheidungen, und Plant Simulation aus dem Tecnomatix®-Portfolio. Insights Hub und Plant Simulation sind Teil der Siemens Xcelerator-Business Plattform für Software, Hardware und Services. MGI hat diese beiden Softwareportfolios erfolgreich implementiert, was zu einer Steigerung des Durchsatzes und der Produktion in der PTED-Linie führte.

Die Nutzung der sofort einsatzbereiten Insights Hub-Konnektivitätslösung ermöglichte es dem Team von MGI, dezentrale Assets zu verbinden und die Daten über ein Mobilfunknetz (GSM) an Insights Hub zu übertragen. Alle Zeitreihendaten von jedem einzelnen Schritt des Produktionsprozesses wurden in Insights Hub hochgeladen, um die Grundlage für die weitere Datenanalyse zu schaffen.

„Wir nutzen die industrielle IoT-Anwendung Insights Hub Visual Flow Creator, um unseren Workflow zu gestalten, Regeln festzulegen, KPI zu definieren und fortgeschrittene Analysen durchzuführen. Es ermöglicht uns, die rohen Zeitreihendaten in aussagekräftige Informationen umzuwandeln“, erklärt Mittal.

„Mit easyDASH, einer weiteren industriellen IoT-Lösung, lassen sich mühelos Dashboards erstellen. Wir können Fertigungsanlagen zur Optimierung und zum Leistungsmanagement überwachen und visualisieren“, erklärt Mittal. „Wir verwenden die Farbfunktion des Dashboards, um anzuzeigen, ob wichtige Parameter wie JPH, Zykluszeit, Warte- und Reisezeit innerhalb der angestrebten Betriebseffizienz bleiben. Dies verschafft uns einen klareren Überblick über den Prozessstand und ermöglicht fundiertere Entscheidungen.“

Visualisierung und maßgeschneiderte Analysen mittels Insights Hub erfassen und speichern digitale Prozessdaten für Mikroschritte präzise in der Cloud. Dies ermöglicht MGI, eine SWOT-Analyse des Prozesses durchzuführen und die Ergebnisse anschaulich darzustellen. Dies hilft dem MGI-Team, Ursachen für Produktionsausfälle zu identifizieren und gezielte Maßnahmen zur Erhöhung der Nettoproduktion zu erarbeiten.

Integration von Insights Hub und Plant Simulation zur Produktionsoptimierung

„Sobald wir echte Produktionsdaten aus der Fertigung gesammelt haben, übertragen wir die Zeitreihendaten vom Insights Hub in die Anlagensimulation. Dies ermöglicht uns, mithilfe eines digitalen Zwillings die Ursache eines Problems zu ergründen, indem wir die Produktion anhand der tatsächlichen Daten nachstellen“, erklärt Mittal.
„Nachdem wir das Problem erkannt haben, führen wir die nötigen Änderungen durch und prüfen deren Auswirkungen mittels Simulation mit realen Produktionsdaten. Dies zeigt unbeabsichtigte Folgen oder neue Einschränkungen durch diese Anpassungen präziser auf. Nachdem wir diese Herausforderungen im virtuellen digitalen Zwillingsmodell gemeistert haben, können wir die Anpassungen am Produktionssystem nun mit Zuversicht vornehmen.“

Die Nutzung des industriellen Internets der Dinge (IIoT) in Verbindung mit der Anlagensimulation schafft einen ganzheitlichen digitalen Zwilling, der es MGI ermöglicht, Echtzeit-Produktionsdaten zur kontinuierlichen Optimierung des gesamten Fertigungsprozesses zu nutzen.

Optimierung der Lackierprozesse

„Siemens kann drei Domänen verknüpfen: Betriebstechnik, IIoT-Technologie und Systemsimulation, die nahezu in Echtzeit interagieren. Das hilft uns, die Gesamtleistung der PTED-Linie um 15 Prozent zu steigern“, erklärt Mittal.

Kooperation mit Siemens zur Förderung der digitalen Transformation

„MGI entwickelt sich kontinuierlich weiter, um mit den rasanten Marktanforderungen Schritt zu halten und durch Kooperationen im Ökosystem innovative Leistungen zu erbringen“, erklärt Mittal. „Unsere Kooperation mit Siemens fokussiert sich auf die digitale Transformation in der Industrie und smarte Fertigung. Mit Insights Hub streben wir an, durch den Einsatz modernster IoT-Datenanalysen die Produktivität zu steigern und die Fertigungseffizienz zu optimieren. Durch Echtzeit-Überwachung kritischer Anlagen und Systeme können wir ungeplante Ausfallzeiten auf ein Minimum reduzieren. Wir freuen uns über die Partnerschaft mit Siemens und möchten Softwaretechnologie in der gesamten Fertigung nutzen, um die Abläufe weiter zu optimieren.“