_Wie das Werk von ESAB CZ in Vamberk die Datenerfassungszeit mit IIoT-Lösungen um 80 % reduzierte

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Über ESAB

ESAB Ltd., wurde 1904 gegründet und ist mit mehr als 40 Marken ein weltweit führender Hersteller von Schweiß- und Schneidgeräten sowie Verbrauchsmaterialien. Im Jahr 2021 betrug der Umsatz des Unternehmens 2,42 Milliarden Dollar. Heute beschäftigt es mehr als 9.000 Mitarbeiter in 147 Ländern und hat weltweit 28 Produktionsstätten errichtet.

Die größte von ihnen befindet sich in der Tschechischen Republik – ESAB CZ s.r.o. mit einer Fabrik in der Stadt Vamberk, wo eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Schweißdrähten (WW) und Flussmitteln hergestellt werden, die auch das Hauptprodukt des Unternehmens sind. Es zeichnet sich durch die höchste Qualität und Klasse von Parametern auf dem Markt aus; ein harmonisiertes und standardisiertes Produkt, das zu einer ausgezeichneten Leistung und Produktivität der Kunden beiträgt, insbesondere bei Roboteranwendungen. Eine Vielzahl von Produkten, von unlegierten Stählen über niedrig legierte Stähle, rostfreie Stähle und Aluminiumdrähte, bieten Lösungen für eine breite Palette von Anwendungen auf Kundenseite, von Niedrigtemperaturumgebungen, Industriekonstruktionen, Rohrschweißen bis hin zum Schweißen von Hochdruckbehältern und nuklearen Anwendungen.

Abb.1. ESAB CZ – MAG-Produktion

Hintergrund, geschäftliche Herausforderungen und Bedürfnisse

Schweißdraht wird aus Rohmaterial – mehreren Tonnen Stahl- oder Metalllegierungsspulen – hergestellt, die dann durch eine Reihe von Matrizen gezogen werden (wodurch sich ihr Durchmesser verringert und ihre Länge zunimmt) und schließlich für die Endkunden verpackt werden. Aufgrund der Komplexität der Produktion und der langen Prozesszeiten kam es gelegentlich zu Stillständen der Produktionslinie, die unnötige Zeit- und Geldverluste verursachten.

Abb.2. Spulroboter-Maschinen

Vor der Projektdurchführung wurden alle Berichte manuell mit Hilfe verschiedener Systeme und Maschinen erstellt. Eine Person sammelte alle Daten und trug sie in die entsprechenden Tabellen ein. Alle Informationen wurden auf den persönlichen Festplatten der Mitarbeiter gespeichert, so dass der Zugriff auf die Daten für andere Mitarbeiter schwierig war. Diese Aufgaben nahmen nicht nur viel Zeit in Anspruch, sondern bargen auch ein hohes Risiko für menschliche Fehler.

ESAB’s cooperation with TT PSC was one of the steps in the process of digitizing Welding Wire production factory in Vamberk. The main goal was to collect data and monitor manufacturing efficiency.

Die Zusammenarbeit von ESAB mit TT PSC war einer der Schritte im Prozess der Digitalisierung der Schweißdraht-Produktionsfabrik in Vamberk. Das Hauptziel war es, Daten zu sammeln und die Fertigungseffizienz zu überwachen.

Projektziele waren:

 

Die größte Herausforderung, der sich ESAB CZ s.r.o. stellen wollte, war die Fähigkeit, ungeplante Ausfallzeiten der Produktionslinie vorherzusagen. Der Grund dafür war der fehlende Zugang zu Echtzeitdaten in Form von lesbaren Berichten oder Zuständen der Produktionslinie.

Im Laufe des Projekts stellte sich heraus, dass die IoT-Lösung nicht nur diese Herausforderung lösen würde, sondern auch einige andere, wie z. B.:

Lösung

Mit soliden Fachkenntnissen in diesem Bereich identifizierte und analysierte TT PSC in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden die wichtigsten Geschäftsprobleme und half bei der Definition der funktionalen Anforderungen. Unter Berücksichtigung sowohl der geschäftlichen als auch der technischen Perspektive und als Fortsetzung des vorherigen Projekts beschloss ESAB CZ s.r.o., die bestehende Funktionalität zu erweitern. Gemeinsam mit TT PSC wurde festgestellt, dass ThingWorx in Verbindung mit Kepware die beste Software ist, um die Anforderungen des Projekts zu erfüllen.

Die endgültige Lösung besteht aus mehreren miteinander verknüpften Ebenen. Die erste, die industrielle Konnektivität, wurde von Kepware übernommen, um eine Zwischenrolle zwischen der Fertigungsebene (SPS) und der IT-Ebene zu spielen. Die zweite Ebene umfasste die Modellierung aller relevanten Geschäftsprozesse, die Verarbeitung und Speicherung der erforderlichen Daten für die weitere Verwendung und Analyse. Der letzte Bereich, die Visualisierung und Berichterstellung, lieferte den Endbenutzern auf rollenbasierte Weise die entsprechenden Informationen.

Abb.3. Armaturenbrett der Roboterlinienproduktion

 

 

 

Abb.4. Armaturenbrett der Drahtziehlinienproduktion

Auswirkungen auf das Unternehmen (Ergebnisse)

Die von TT PSC in der tschechischen ESAB-Fabrik implementierte Lösung ermöglichte dem Unternehmen eine Zeitersparnis für die Mitarbeiter an der Produktionslinie. Dies war Dank der automatisierten Echtzeit-Erfassung von Daten über den Produktionsprozess (im Vergleich zur manuellen Excel-Ausfüllung) und der zugänglichen Anzeige von Berichten und Indikatoren auf Bildschirmen in der Produktionshalle möglich. Das System hilft dem Bediener auch bei der Visualisierung der wichtigsten Prozessparameter an einem Ort, so dass mehrere Produktionslinien gleichzeitig effizienter steuerbar sind. Die Vorhersage des Endes von Produktionszyklen hilft, Umrüstungen besser zu organisieren.

Abb.5. Produktionsberichte der Roboterlinie

Data for reports is collected automatically, which saves time and minimizes the occurrence of human errors or inaccuracies. This does not directly increase production indicators, but it improves the flow of information, while reliable reports facilitate quick and accurate decisions.

Die Daten für die Berichte werden automatisch erfasst, was Zeit spart und das Auftreten von menschlichen Fehlern oder Ungenauigkeiten minimiert. Dies führt zwar nicht direkt zu einer Steigerung der Produktionsindikatoren, aber es verbessert den Informationsfluss, während zuverlässige Berichte schnelle und genaue Entscheidungen erleichtern.

Durch die Umsetzung des Projekts konnte die Zeit für die Datenerfassung um etwa 80 % reduziert werden. Die deutlich geringere Anzahl menschlicher Fehler und die Tatsache, dass die Daten allen Mitarbeitern der Anlage zur Verfügung stehen, tragen dazu bei, dass potenzielle Gefahren oder Fehler, die zu ungeplanten Ausfallzeiten und Qualitätsmängeln in der Produktionslinie führen, schneller erkannt werden.

Ein großer Vorteil des Projekts, der oft vernachlässigt wird, da er nicht so greifbar ist wie die quantifizierbaren Vorteile der implementierten Lösung, ist die Erfahrung und das Wissen, das als Ergebnis gewonnen wurde. Die Kunden können nun Änderungen vornehmen und sogar ihre Entwürfe in ThingWorx implementieren. Dies wäre ohne die enge Zusammenarbeit zwischen den Teams von ESAB CZ s.r.o. und TT PSC nicht möglich gewesen.

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