Vernetzte Schweißfertigung

Visualisierung, Auswertung und Weiterverarbeitung von Betriebs- und Schweißprozessdaten – das C-Gate der Carl Cloos Schweißtechnik erfasst und verarbeitet sämtliche Daten in einem zentralen System. Als Pilotkunde testet Viessmann in Berlin das ganzheitliche Informations- und Kommunikationstool in der eigenen Fertigung.

18. Oktober 2019
Vernetzte Schweißfertigung
Das C-Gate enthält ein Dashboard mit vielfältigen Funktionen für unterschiedliche Bezugsgruppen. (© Cloos)

Seit vielen Jahren arbeitet Viessmann partnerschaftlich mit dem Schweißtechnikproduzenten Cloos aus dem hessischen Haiger zusammen. Der Hersteller von Heiz-, Industrie- und Kühlsystemen möchte Fertigungsprozesse zunehmend automatisieren und digitalisieren. Am Fertigungsstandort in Berlin werden mittlerweile elf Cloos-Roboteranlagen zum Schweißen unterschiedlicher Bauteile eingesetzt. Sowohl Cloos als auch Viessmann treiben das Thema Industrie 4.0 in der Fertigung derzeit maßgeblich voran.

Digitalisierung der Fertigung als Zukunftsprojekt

Viessmann hat das Ziel, den Fertigungsprozess für mittelgroße Heizkessel vollständig zu digitalisieren. Im Frühjahr 2018 haben die beiden Projektpartner zunächst die Anforderungen und Prioritäten zur Einführung des C-Gate abgesprochen. Im Fokus soll die Überwachung der Anlagen zur schnellen Fehlerreaktion sowie die Dokumentation von Wartezeiten zur Optimierung des Produktionsdurchlaufes stehen. »Dabei betrachten wir vor allem die Gesamtanlageneffektivität mit Verfügbarkeits-, Leistungs- und Qualitätsfaktoren sowie die bauteilbezogenen Kennzahlen«, erklärt Bernhard Rothkegel. Bereits im Juli 2018 konnte Viessmann das C-Gate in drei Cloos-Roboteranlagen am Standort Berlin installieren.

C-Gate besteht aus der anlagennahen Hardware und den Softwaremodulen Produktion, Qualitätsmanagement und Service. Im ersten Schritt bietet Cloos das Modul Produktion an, das Viessmann zur Zeit nutzt. Damit können Anwender die Performance und Wirtschaftlichkeit ihrer Roboteranlagen darstellen, Engpässe lokalisieren und die Effizienz steigern. Das Modul Produktion ermöglicht ein umfassendes Online-Monitoring der Roboteranlagen mit einem detaillierten Reporting zur Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. »So erkennt der Anwender Schwachstellen im Produktionsablauf frühzeitig und kann Anlagenausfälle oder Wartezeiten durch Rüsten und Einrichten sowie sonstige Leerlaufphasen deutlich reduzieren«, betont Ralf Pfeifer, Leiter IT und Organisation. Er führt das interdisziplinäre Cloos-Team, das sich intensiv mit der Entwicklung von Industrie-4.0-Lösungen in der Schweißfertigung beschäftigt.

Zahlreiche Funktionen für unterschiedliche Bezugsgruppen

Neben dem aktuellen Status der Anlage werden Anlagenverfügbarkeit und -leistung ermittelt. Die Bauteilzählung erfasst, welche Bauteiltypen die Roboteranlagen in welchen Stückzahlen in einem bestimmten Zeitraum produziert. Diese Werte werden in der Gesamtanlageneffektivität, dem OEE, zusammengeführt. Etwaige Fehler werden ebenfalls zeitbasierend erfasst. Durch die Alerting-Funktion wird zudem eine automatische Mail generiert, sobald ein Fehler auftritt. Außerdem wird, 20 Minuten bevor ein Bauteil fertig ist, eine automatische E-Mail an einen ausgewählten Empfängerkreis gesendet.

Alle Daten und Funktionen stehen über Schnittstellen bereit. Viessmann nutzt diese Schnittstellen, um die Daten in einem eigenen Dashboard und Visualisierungswerkzeug zu konsolidieren und darzustellen. Das C-Gate selbst bringt ebenfalls ein Dashboard und Auswerteroutinen mit, die auf den Prozess der Schweißfertigung voreingestellt sind.

Bei Viessmann greifen unterschiedliche Bezugsgruppen auf die Informationen zu. »Während der Linienleiter vor allem den aktuellen Status der Anlagen, Stückzahlen und Wartezeiten sehen möchte, interessiert sich das mittlere Management insbesondere für die Gesamtanlageneffektivität und andere Key Performance Indicators«, erklärt Rothkegel. »Die Daten sind für die unterschiedlichen Bezugsgruppen abrufbar und verfügbar.« C-Gate ermöglicht nun ein bedarfsorientiertes Management der Schweißdaten, um die Maschinen- und Anlagenproduktivität zu steigern. »Durch die Dokumentation von Zeitpunkten und Häufigkeiten von Fehlern können wir schneller auf diese reagieren und etwaige Stillstandszeiten reduzieren«, freut sich Rothkegel.

Partnerschaftliche Zusammenarbeit

Alle drei Wochen findet eine Telefonkonferenz statt, in der sich alle Projektbeteiligten zum aktuellen Stand abstimmen. »Auch zwischendurch stehen wir in regelmäßigem Kontakt, um schnell Lösungen für anstehende Herausforderungen zu finden, sei es über E-Mail, Telefon oder persönlich«, sagt Rothkegel. »Wir pflegen eine sehr partnerschaftliche und offene Zusammenarbeit mit dem C-Gate-Entwicklungsteam bei Cloos.«

Zahlen & Fakten

Seit 1919 gehört die Carl Cloos Schweißtechnik GmbH zu den führenden Unternehmen der Schweißtechnik. Mit rund 750 Mitarbeitern weltweit werden Fertigungslösungen in der Schweiß- und Robotertechnik für Branchen wie Baumaschinen, Schienenfahrzeuge, Energie-, Automobil- und Agrarindustrie realisiert. Die modernen Cloos-Schweißstromquellen Qineo gibt es für eine Vielzahl an Schweißverfahren. Mit den Qirox-Robotern, Positionierern und Vorrichtungen entwickelt und fertigt Cloos kundenspezifische, automatisierte Schweißanlagen. Dabei liegt die besondere Stärke von Cloos in der breit angelegten Kompetenz. Denn – angefangen von der Schweißtechnik über die Robotermechanik und -steuerung bis hin zu Positionierern, Software und Sensorik – bei Cloos kommt alles aus einer Hand.

»Durch den kontinuierlichen Austausch können wir das C-Gate optimal weiterentwickeln«, ergänzt Pfeifer. »Mit Auswertemöglichkeiten und Statistiken zu Key Performance Indicators unterstützen wir unsere Kunden auf dem Weg hin zur vernetzten Fertigung.« Das C-Gate kann an bestehende Industrie-4.0-Umgebungen angebunden werden. Über standardisierte Schnittstellen können die Daten an übergeordnete Lösungen wie MES-Programmen, Cloud-Anwendungen oder andere IT-Systeme übergeben werden. Auch Viessmann möchte das C-Gate mit einem übergeordneten Prozessleitsystem verknüpfen. Die Umsetzung soll mittelfristig erfolgen.

Die Pilotanlagen sind in einer Fertigungshalle plaziert, wo parallel mehrere Industrie-4.0-Projekte laufen. »Wenn alles gut läuft, möchten wir weitere Cloos-Anlagen, die den Kesseltyp CI1 produzieren, mit dem C-Gate ausstatten«, resümiert Rothkegel. »Langfristig könnten auch weitere Fertigungsstandorte wie zum Beispiel der Unternehmensstammsitz im hessischen Allendorf in das Zukunftsprojekt einbezogen werden.«

Schweisstec Halle 7, Stand 7413

Erschienen in Ausgabe: 06/2019
Seite: 154 bis 155