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Industrie 4.0 verlangt, auch mit Losgröße 1 fertig zu werden. Das neue Track&Trace von Trumpf verschafft Unternehmen den dafür nötigen Überblick in der Fertigung und spart viel Geld.

11. April 2019
ARNOLD AG, Industriestraße 6-10, 61381 Friedrichsdorf, Tim Hellwig, Projektleiter Digitalisierung, 10.10.2018
Tim Hellwig findet es einfach, dem Marker den zugehörigen Auftrag einzuschreiben. (© Trumpf / Markus Hintzen)

Das Unternehmen Arnold fertigt Metallprodukte in mittleren und kleinen Serien bis hin zu Losgröße 1, Sonder- und Eilaufträge sind die Regel. Tim Hellwig, Vorstandsassistent und Projektleiter Digitalisierung, bestätigt: »Pro Halle – jeweils etwa 6.000 m² Fläche – laufen im Schnitt 500 bis 600 aktive Aufträge, und da den Überblick zu behalten, ist gar nicht so einfach.« Da Kunden auch online Aufträge entwerfen und an die Fertigung schicken können, kommen immer wieder Eil- und Sonderaufträge ›dazwischen‹, und hin und wieder ist ein Teil einfach nicht mehr auffindbar.

»Suchzeiten tangieren auch die Wirtschaftlichkeit der Produktion.«

— Tim Hellwig, Vorstandsassistent und Projektleiter Digitalisierung bei Arnold

Im Gegensatz zu vielen Unternehmen plant man bei Arnold überwiegend bereichs- und nicht maschinengenau. Ein Auftrag wird nicht immer einer bestimmten Maschine, sondern einem Technologiebereich zugewiesen, was letztlich die Auffindbarkeit erschwert. »Diese Suchzeiten sind nicht nur lästig, sie tangieren auch die Wirtschaftlichkeit der Produktion«, fasst Tim Hellwig das Problem zusammen.

Deshalb war das Track&Trace-System von Trumpf eine sehr gute Ausgangsbasis, in die man bei Arnold die eigenen Erfahrungen eingebaut hat. Seit Jahresbeginn testet Arnold nun dieses Indoor-Lokalisierungssystem. Basis sind sogenannte Satelliten, die an verschiedenen Stellen der Produktionshalle angebracht werden, und Marker mit Transmitterchips. Diese handflächengroßen Marker begleiten die Aufträge durch die Fertigung. Mittels Ultra-Wide-Band-Technologie (UWB) senden sie Signale über die Satelliten an einen Industrie-PC. Dieser berechnet aus diesen Daten die Position der Marker. Der Vorteil von UWB: Es lässt sich auch von hohen Regalen und viel Blech nicht so stören und den Standort eines markierten Teils bestimmt das System so bis auf wenige Zentimeter. Und diese Ergebnisse sind auf beliebig vielen, auch mobilen Endgeräten abrufbar.

In der ersten Testphase hat man mit etwa 100 Markern gearbeitet und damit wichtige und Eilaufträge versehen. In diesem Umfang sparte das System 500 bis 800 Stunden Suchzeit pro Jahr und Halle. Über das ganze Unternehmen hin schätzt man, dass 22.000 € an Suchaufwänden gespart wurden. Tim Hellwig weist darauf hin, dass hier die Materialverluste von verloren gegangenen Teilen noch nicht eingerechnet sind, und er kalkuliert diese auf nochmals 10.000 bis 15.000 € gespartem Geld.

Für Arnold vermeidet Track & Trace nicht nur unnötige Umwege in der Fertigung, es ist auch ein Schritt in Richtung smarte Fabrik, also Industrie 4.0. »Sinnvoll wäre, wenn die Daten in Zukunft nicht nur den jeweiligen Standort des Auftrags anzeigen, sondern auch, an welcher Maschine es Staus oder Engpässe gibt«, wünscht sich Tim Hellwig.

Die Probleme, wie Arnold sie hat, haben in ähnlicher Form viele Blechfertiger. Auch hier möchten ihre Kunden über den aktuellen Status eines Auftrags informiert werden. Das Indoor-Lokalisierungssystem ortet alle Aufträge und Teile in Echtzeit, macht den Shopfloor auf Knopfdruck transparent, erspart so aufwendige, kostenintensive Suchaktionen und auch Expressaufträge bringen die Produktion nicht mehr durcheinander.

Track&Trace funktioniert auch hinter dicken Wänden und Metallteilen einwandfrei, da es eine robuste Frequenz nutzt und über sogenannte Satelliten an der Hallendecke die Aufträge ortet. Diese Satelliten kommunizieren mit den Markern an den Aufträgen, die sich einfach auf Teilestapeln oder auf Ladungsträgern ablegen oder befestigen lassen. »Mit unserer UWB-Technologie lassen sich Objekte auch in einer Umgebung mit viel Metall sicher nachverfolgen«, so Dr. Thomas Schneider, Geschäftsführer Entwicklung bei Trumpf. Die Lösung lässt sich schnell installieren, intuitiv bedienen und einfach in bestehende Fertigungsprozesse einbinden.

Das Herz des Markers ist ein Computerchip. Er sendet die Daten über die Satelliten an einen Industrierechner, auf dessen Bildschirm sich die Informationen über das Teil und dessen Lage übersichtlich darstellen lassen. Nutzer können umgekehrt von dort aus auch den Marker ansteuern.

Alle Daten sind auf Tablets übertragbar. Wählt man auf dem Bildschirm einen Auftrag an, so reagiert der entsprechende Marker mit Lichtsignalen und ist so leicht zu identifizieren.

Begonnen hat man bei Arnold mit dem Starter Kid und etwa 100 Markern. »Damit haben wir zuerst Eilaufträge ausgestattet, um das System zu testen«, so Hellwig. Nun will man alle etwa 600 Aufträge einer Halle damit ausstatten. Die Software wurde mittlerweile von Trumpf erweitert, so dass sie dies bewältigen kann.

Auf die Frage, ob das System in Zukunft zum Beispiel registriert, wenn irgendetwas im Produktionsprozess nicht stimmt, antwortete Dr. Thomas Scheider: »Track&Trace wird sich weiterentwickeln. Wohin genau, wird die Zukunft zeigen. Zur EuroBlech ging es uns um die Auftragsnachverfolgung und die Möglichkeit, Eilaufträge besser durch die Fertigung begleiten zu können.«

Der Bediener legt den Marker zum Auftrag. Die Daten befinden sich auf dem dazugehörigen Industrierechner, können aber auch auf Tablets und Rechnern im Unternehmensnetz eingegeben werden.

In der 6.000 m² großen Halle bei Arnold arbeiten momentan 46 Satelliten. Tim Hellwig: »Der Installationsaufwand ist relativ klein, zwei bis drei Mitarbeiter waren drei Tage damit beschäftigt. Allerdings war die Infrastruktur zum Beispiel Elektrik schon vorhanden.«,

Wenn sich die Marker irgendwo stauen, kann man die Engpässe visualisieren. Später soll das System solche Gegebenheiten selbstständig melden. Das erlaubt Rückschlüsse, ob alle Maschinen korrekt arbeiten.

Bei Arnold setzt man nun schon die zweite Markergeneration ein. Diese Marker haben ein Electronic-Shelf Label in Form eines Flüssigkristall-Displays, auf dem nicht nur die Auftragsnummer, sondern auch der Ladezustand sichtbar ist.

Bis 2022 will Arnold seine beiden Fertigungshallen in Friedrichsdorf und die drei weiteren am Standort Steinbach-Hallenberg komplett mit Track& Trace ausstatten und sämtliche Auftragsmappen durch Marker ersetzen.

Zahlen & Fakten

Arnold, 1924 gegründet, hat drei Unternehmensbereiche: Industry, Project und Art. Im Industriebereich liegt der Schwerpunkt auf Blechbearbeitung. 1965 zog Arnold nach Friedrichsdorf. 2017 erzielten die 350 Mitarbeiter knapp 45 Millionen Euro Umsatz.

Dr. Barbara Stumpp Fachjournalistin aus Freiburg

Erschienen in Ausgabe: 02/2019
Seite: 4 bis 45