5 Möglichkeiten, wie Hersteller Datenanalysen nutzen können, um die Effizienz zu verbessern

Ob Sie sich Ihre Fertigungsprozesse oder die Leistung Ihrer Maschinen ansehen, die Datenanalyse hilft Ihnen, Muster zu erkennen und Ergebnisse vorherzusagen. Bei richtiger Nutzung können sich diese Informationen positiv auf Ihre Produktivität und Ihren Gewinn auswirken. Hier ist, was Sie über die Verwendung von Daten zur Verbesserung der Fertigungseffizienz wissen müssen.

Es ist ungewiss, wann die Vierte Industrielle Revolution begann, aber die meisten Fertigungsexperten sind sich einig, dass sie hier ist und in vollem Gange ist. Während uns frühere industrielle Revolutionen durch Mechanisierung, elektrische Energie und dann Elektronik Effizienzsteigerungen bescherten, dreht sich bei „Industrie 4.0“ alles um Daten und Digitalisierung. Es geht um künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, virtuelle Zwillinge, Augmented Reality, Computersimulation, Cyber-Physical Systems und vieles mehr.

Ein großer Teil von Industrie 4.0 dreht sich um sein datengesteuertes Gegenstück:das Industrial Internet of Things (IIoT) – und wird teilweise durch dieses ermöglicht. So wie die Verbraucher in den letzten zehn Jahren Smartphones, intelligente Autos und intelligente Haushaltsgeräte angenommen haben, haben die Hersteller damit begonnen, ähnlich intelligente Technologien zu verwenden, darunter Werkzeugmaschinen, Roboter und softwarebasierte Systeme.

Anwendungsfälle für Datenanalyse in der Fertigung

All diese Technologien erzeugen riesige Datenmengen. Manche nennen es „Big Data“. Wie auch immer es genannt wird, es zählt, was Sie daraus machen. Hier sind einige gute Verwendungsmöglichkeiten dieser Daten in der Fertigung:

• Analyse des Stromverbrauchs einer Fabrik, was Herstellern hilft, ineffiziente Geräte zu identifizieren und Kosten zu senken.
• Analyse der Standzeit von Schneidwerkzeugen, wodurch Werkstätten ihre Dreh-, Fräs- und Bohrvorgänge verbessern können.
• Die Analyse der Ausfallzeiten derselben Werkzeugmaschinen bietet beispiellose Einblicke in die Ursachen niedriger OEE (Gesamtanlageneffektivität).

Das Ergebnis all dieser analytischen Bemühungen sind zusätzliche Maschinenverfügbarkeit, besser vorhersagbare Prozesse, verbesserte Teilequalität und weniger Abfall. Am wichtigsten ist, dass Big Data und das IIoT die großen Gleichmacher zwischen Ländern mit niedrigen Herstellungskosten und allen anderen auf dem Planeten sind.
 

Wie Sie beginnen, die Effizienz mit Daten und Technologie zu verbessern

Der Einstieg in diese Welt ist einfacher als Sie vielleicht denken. Ja, jede der fünf unten beschriebenen Technologien erfordert möglicherweise eine gewisse Investition – in Zeit, Kapital oder beides –, aber der ROI in den meisten dieser Implementierungen ist normalerweise recht schnell. Und wenn Sie eine relativ neue CNC-Werkzeugmaschine und ein Ethernet-Kabel haben, stehen die Chancen sehr gut, dass Sie fast sofort mit der Datenerfassung beginnen können.

Hier sind fünf Möglichkeiten, wie Sie Technologie und Daten nutzen können, um die betriebliche Effizienz zu verbessern:

1:Papierlos werden

In einem digitalen Fertigungsunternehmen fließen Daten in beide Richtungen. Wenn Ihr Geschäft immer noch auf Job-Traveller, Werkzeuglisten und Einrichtungsblätter in Papierform angewiesen ist, ist es an der Zeit, sie elektronisch zu nutzen. Das sagt Ryan Zimmermann, Director of Business Development bei Visual Knowledge Share Ltd., einem Fertigungsbetrieb, der zum Softwareentwickler wurde. Zimmermann stellt fest, dass digitale Arbeitsanweisungen die Standardisierung fördern, helfen, Fehler zu eliminieren und Abläufe deutlich zu rationalisieren. All dies wird durch revisionsgesteuerte elektronische Dokumentation erreicht, die Bilder, Videos und Text enthält, die überall in der Werkstatt gestreamt werden können.

„Wir eliminieren die Papierspur“, sagt er. „Wir eliminieren überall die Papierbinder und wir eliminieren alle Probleme, die Geschäfte haben, die sich auf Stammeswissen verlassen. Da digitale Arbeitsanweisungen außerdem zur Rückmeldung des Bedieners auffordern, stellen sie die Einhaltung sicher und bieten gleichzeitig ein höheres Maß an Rückverfolgbarkeit für von Menschen gesteuerte Aktivitäten.“

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2:Einblicke teilen

Stammeswissen ist möglicherweise ein großes Problem für jedes Unternehmen. Ungeschriebene Informationen, die anderen im Unternehmen nicht allgemein bekannt sind, bedeuten, dass wichtiges Wissen nicht an jüngere Arbeitnehmer weitergegeben wird.

Jemand, der ausführlich über die Gefahren von Stammeswissen sprechen kann, ist Jeff Rizzie, Director of Digital Machining bei Sandvik Coromant.

„Ein guter Maschinist kann seine Hand auf eine Maschine legen oder auf die Spindel hören und weiß sofort, ob es ein Problem gibt“, sagte er. „Aber was passiert, wenn diese Person das Unternehmen verlässt?“ Der beste Weg, dieses Risiko zu eliminieren, besteht darin, Fertigungsdaten von CNC-Werkzeugmaschinen zu sammeln, sagte Rizzie, und sie dann auf produktivitätsmindernde Variablen im Fertigungsprozess zu analysieren. Wie bereits erwähnt, bieten neuere Geräte diese Möglichkeit bereits, vorausgesetzt, der Laden ist vernetzt und Sie haben einen Ort, an dem Sie diese Daten speichern können. Sandvik Coromant bietet einen solchen Ort:Es heißt Machining Insights und bietet wie viele dieser Systeme eine Vielzahl von Dashboards und Berichtsfunktionen, die die Prozessanalyse und -verbesserung vereinfachen.

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3:Verbinden Sie sich

Sie haben keine dieser neueren Werkzeugmaschinen? Das ist in Ordnung, denn es gibt viele Aftermarket-Adapter für ältere Geräte, die CNC-Maschinen zumindest etwas gesprächig machen. Das heißt, es könnte Zeit für ein Upgrade sein.

Der Produktspezialist von Okuma America, Brad Klippstein, zählt zahlreiche digitale Bearbeitungsfunktionen auf, die auf den neueren Steuerungen der OSP-Serie des Unternehmens verfügbar sind, darunter Werkzeuglebensdauerverwaltung, Kollisionsvermeidung, virtuelle Überwachung (3DVM) und vielleicht am wichtigsten für alle, die Maschinendaten sammeln möchten, die MTConnect-Kommunikation Protokoll.

„Wir haben auch ein neues Produkt namens Connect Plan eingeführt“, sagt er. „Es ermöglicht Ihnen, mehrere Jahrgänge und Marken von Werkzeugmaschinen über unsere Schnittstelle zu verbinden, und es fungiert als zentrales Repository zum Sammeln von Informationen und zum Anzeigen in einem für Menschen lesbaren Format auf einem integrierten Dashboard-Viewer.“

4:Erhalten Sie Ihre Daten in Echtzeit

Wenn Sie das Digitalisierungskonzept ein wenig weiterführen, betreten Sie das Gebiet von MES (Manufacturing Execution System). Andrew Robling, Hauptproduktmanager bei Epicor Software Corp., sagt, dass MES es Herstellern ermöglicht, Daten direkt von mit Sensoren ausgestatteten Werkzeugmaschinen und anderen Geräten zu sammeln. Dazu gehören OEE-Informationen, Auftragsmengen, Qualitätsdaten und prozessbezogene Informationen wie Öldruck und Spindeltemperatur. Diese Daten können dann in verschiedenen Formen angezeigt werden – unter anderem als Echtzeitanzeigetafeln in der Werkstatt – oder verwendet werden, um Personen auf ein Problem aufmerksam zu machen. Robling stellte jedoch fest, dass MES viel mehr leistet als Datenerfassung und -analyse. Es bietet eine umfassende Suite von Planungs-, Überwachungs- und Wartungsverwaltungsfunktionen, die als Herzstück jeder digitalen Fertigungsinitiative dienen können.

„Ein Kunde, mit dem ich kürzlich zusammengearbeitet habe, sagte, er habe eine 70-prozentige Steigerung der Gesamtproduktivität erlebt“, bemerkt er. „Ein anderer profitierte von einer 13-prozentigen Kostensenkung bei einer wichtigen Produktlinie, während ein weiterer seine Qualitätskosten um 600.000 USD jährlich nach der Implementierung einer MES-Lösung senkte.“

5:Qualität sammeln

Patrick Sullivan, Vertriebsspezialist für strategischen Vertrieb bei Mitutoyo America, schlägt vor, dass eine der einfachsten Möglichkeiten, Qualitätskosten zu senken und die Datengenauigkeit zu verbessern, die automatisierte Erfassung von Fertigungsmessinformationen ist. Dies kann über ein drahtloses Gerät mit geringem Stromverbrauch wie das Zigbee-basierte U-Wave-System des Unternehmens oder einen konventionelleren, kabelgebundenen Ansatz erreicht werden.

In beiden Fällen können Messdaten von Mikrometern, Digitalanzeigen und anderen kommunikationsfähigen Geräten (was heutzutage die meisten sind) zur Analyse an ein externes Softwaresystem wie MeasurLink von Mitutoyo gesendet werden. „Die Verwendungsmöglichkeiten dieser Daten gehen weit über die Messtechnik hinaus“, stellt er fest. „Es bietet Einblick in Fertigungstrends, die andernfalls möglicherweise unentdeckt bleiben. Das Ergebnis ist eine bessere Prozesskontrolle, reduzierte Maschinenstillstandszeiten und so weiter. Und weil es einfach ist, diese Informationen zu archivieren, können Hersteller frühere Ergebnisse mit dem vergleichen, was gerade passiert, was ihnen bessere Entscheidungshilfen gibt.“

Dies sind natürlich nur einige der Anbieter und Produkte, die Shops zur Umsetzung einer digitalen, datenbasierten Fertigungsstrategie zur Verfügung stehen. Alle dienen dazu, Bearbeitungs- und Fertigungsprozesse effizienter, vorhersagbarer und kostengünstiger zu gestalten.

Da sie die Sichtbarkeit drastisch erhöhen, gibt es kein Rätselraten oder Detektivarbeit mehr, wenn in der Produktion etwas schief geht. Das Beste ist, dass sie die Abhängigkeit von Stammeswissen eliminieren. Ob es um papierlose Fertigung, Fernüberwachung von Prozessen, intelligentere Werkzeugmaschinen und Mikrometer oder ein unternehmensweites Fertigungsleitsystem geht, es ist an der Zeit, Ihren Betrieb in eine digitale Richtung zu führen.

WIE NUTZEN SIE BIG DATA, UM DIE PRODUKTIONSEFFIZIENZ ZU VERBESSERN?

Big-Data-Analysen sind der Prozess, Daten von Ihren Maschinen zu sammeln und sie zu verwenden, um Fertigungsprozesse oder die Leistung Ihrer Maschinen zu verbessern.

Bei richtiger Nutzung können sich diese Informationen positiv auf Ihre Produktivität und Ihren Gewinn auswirken.

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Wie nutzen Sie Technologie, um die Effizienz zu verbessern?

Welche Technologien setzen Sie ein, um Ihren Shop effizienter zu machen? Lass es uns unten in den Kommentaren wissen.