Zur richtigen Zeit am richtigen Ort

„Intelligente Werkstückträger“ steuern die Fertigung Die Bender GmbH & Co. KG ist ein mittelständisches Familienunternehmen mit Hauptsitz und Innovationszentrum im hessischen Grünberg. Das Unternehmen ist ein erfolgreicher Vorreiter und Marktführer für elektrische Sicherheitsprodukte und -lösungen und entwickelt neue Technologien zum sicheren Umgang mit elektrischem Strom, wodurch der sichere Betrieb von Maschinen, Anlagen und Systemen gewährleistet wird. Das Spektrum umfasst Mess- und Überwachungssysteme für Anwendungen im Bereich Maschinen- und Anlagenbau sowie der Mobilität für Elektro- und Hybridfahrzeuge. HERAUSFORDERUNG & ZIELSETZUNG Die Herausforderung für die Bender GmbH bestand darin, vorhandene sowie zukünftige Produkte in einem nach Industrie 4.0-Ansätzen ausgerichteten Produktionssystem fertigen zu können, um die Produktivität weiter zu erhöhen. Eine ausgeprägte Produktvielfalt bei unterschiedlicher Fertigungskomplexität in Losgrößen von jährlich einem Stück bis hin zu mehreren Zehntausend und eine damit in Verbindung stehende hoch komplexe Material- und Prozesssteuerung mussten hierbei in besonderem Maß berücksichtigt werden. Im Vordergrund standen die Entwicklung und Einführung eines ganzheitlichen Produktionssystems, in dem Prozesse möglichst dezentral und sich zum Teil selbst steuernd ablaufen können. UMSETZUNG EINER DIGITAL VERNETZTEN PRODUKTION Das neue Fertigungssystem ist so konzipiert, dass Maschinen und Werkstücke durch eine digitale Vernetzung miteinander kommunizieren können. So wurde unter anderem ein Transfersystem für Material und Produkte errichtet, welches mit den entsprechenden Software-Anwendungen für die dahinterliegenden Fertigungsmanagementsysteme gekoppelt ist. Verbunden mit dem Manufacturing Execution System (MES) zur Datenerfassung und -auswertung sowie mit dem Enterprise Ressource Planning System (ERP), einer Softwarelösung zur Ressourcenplanung und Steuerung der Geschäftsprozesse, wird eine automatische Erfassung von Bearbeitungs- und Prozesszeiten sowie Fertigungsschritten ermöglicht. Die Werkstückträger wurden mit RFID (Radio-Frequency Identification), einer Technologie für Sender-Empfänger-Systeme zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten, ausgestattet. Diese kommunizieren sowohl mit dem MES als auch mit den Maschinen direkt und steuern so die Produkte auf ihrem Entstehungsweg durch die Fertigung. Durch die automatische Erfassung von Bearbeitungs- und Prozesszeiten sowie Fertigungsschritten werden abhängig vom jeweiligen Fertigungsstand die nächsten Bearbeitungsstationen automatisch angefahren. Zudem können bei Bedarf Daten mit beispielsweise Beschriftungslasern oder Prüfsystemen ausgetauscht werden. Auch die Transportkisten mit den benötigten Fertigungsmaterialien werden von den RFID-gesteuerten Werkstückträgern aufgenommen, um diese rechtzeitig am richtigen Arbeitsplatz anzuliefern. Für die Unterstützung der Produktionsmitarbeiter sorgt ein Werker-Info-System, das synchron zum anstehenden Fertigungsschritt alle für die Werker relevanten Informationen bereithält. Einen weiteren Vorteil bietet der modulare und anpassbare Aufbau des Systems, der es ermöglicht weitere Automatikstationen an beliebigen manuellen Arbeitsplätzen zu integrieren. Nutzen Durch die Erhöhung des Digitalisierungs- und Automatisierungsgrades in der Produktion ist es der Bender GmbH gelungen die Prozesse zu harmonisieren und so die Effizienz zu steigern. Die durchgängige Überwachung und Nachvollziehbarkeit der einzelnen Arbeitsschritte und Materialien während der gesamten Produktion schafft eine hohe Transparenz für die gesamte Prozesskette und hilft eine reibungslose Produktion zu gewährleisten. Mit dem neuen Produktionssystem können jetzt viele unterschiedliche serien- und kundenindividuelle Produkte in chaotischer, d. h. in beliebiger bzw. gewünschter Reihenfolge gefertigt werden. Es ist möglich deutlich kleinere Lose zu realisieren sowie schneller und flexibler auf spezifische oder sich ändernde Anforderungen zu reagieren. Darüber hinaus konnten Anlagenstillstände, Umlaufbestände und Durchlaufzeiten stark reduziert werden. Daraus resultierend ist es dem Unternehmen gelungen Produktivitätsgewinne von über 20 Prozent zu erzielen. © RKW-Kompetenzzentrum #Praxisbeispiel

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Das Innovationszentrum Moderne Industrie Brandenburg wird durch Mittel der Europäischen Union und des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

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Das Innovationszentrum Moderne Industrie Brandenburg ist angesiedelt am Lehrstuhl Automatisierungstechnik der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg.