Industrielle Konnektivität für Verpackungshersteller
Im Zeitalter von Industrie 4.0 müssen sich Unternehmen digital neu aufstellen. Neue Optionen für die Vernetzung von Produktion, Maschinen, Logistik und Vertrieb gehen mit zahlreichen Vorteilen, aber auch Herausforderungen einher. Der Prozess muss geplant, initiiert und konsequent implementiert werden. Dafür sind oft hohe Investitionen und neue Partner erforderlich. Es gibt zahllose Anbieter für neue Konnektivitätstechnologien und deren Implementierung – und natürlich hat jeder davon die beste Software und den besten Service. Um die Veränderung als Unternehmen erfolgreich zu bewältigen, sind gutes Projekt-Management mit den richtigen Zielen und eine produktive Partnerschaft nötig.
Verpackungshersteller macht sich bereit für die Zukunft
Greiner Packaging, ein österreichisches Unternehmen, dass sich auf innovative Kunststoffverpackungen spezialisiert hat, hat sich dem digitalen Wandel erfolgreich gestellt. Das globale Unternehmen gehört zur Greiner AG, die in vier Geschäftsbereichen etwa 10.800 Mitarbeiter an 130 Standorten weltweit beschäftigt. Die Greiner AG wurde 1868 gegründet und ist seit über 150 Jahren im reinen Familienbesitz. An über 30 vorwiegend europäischen Standorten generiert Greiner Packaging einen Jahresumsatz von mehr als 670 Millionen Euro. Kunststoffverpackungen und Kunststoffteile für den Food- und Non-Food-Sektor werden aber auch in den USA sowie in Mexiko und Indien produziert. Große internationale Kunden wie Nestlé und Danone, aber auch Hersteller in der Automobilindustrie profitieren von der langjährigen Erfahrung in Entwicklung, Design, Produktion und Dekoration – „von der Idee zum fertigen Produkt“. Die Diversifizierung von Produkten und Märkten mit einem Netzwerk in 19 Ländern weltweit bildet die Grundlage für kontinuierliches Wachstum.
Andreas Kurzmann ist internationaler IT-Manager bei Greiner Packaging und seit etwa 15 Jahren für das Unternehmen tätig. Als Verantwortlicher für den Bereich Operational Technics (OT) definiert er Standards für die Informationsverarbeitung und legt fest, welche technischen Services und Funktionen in allen Betrieben eingeführt werden. Von der Zusammenarbeit mit inray und Kepware unter seiner Führung erhoffte er sich, durch Standardisierung die Qualitätsanforderungen in den Betrieben weltweit zu verbessern und später die Produktivität zu steigern.
Greiner Packaging wollte möglichst viele Maschinen miteinander verbinden. So können Daten ausgelesen, neue Qualitätsparameter entwickelt sowie Effizienz und letztendlich auch Produktivität gesteigert werden. Der Verpackungshersteller stand vor großen Herausforderungen, da die Maschinen in den Produktionsstätten von verschiedenen Herstellern stammen. Das bedeutet, dass die Maschinen auch von anderen Unternehmen und Produkten in aller Welt genutzt werden und nicht individuell für den Produktionsprozess bei Greiner Packaging hergestellt werden. Bei der Evaluierung der Daten einer Maschine gibt es einige Unterschiede zwischen Maschinenherstellern und deren Kunden, was Form und Zweck der Daten angeht. „Wir können die Hersteller gut verstehen. Manche befürchten, dass wir die Maschinen kopieren und nachbauen möchten. Und dass wir unseren eigenen Prozess verbessern möchten“, erklärt Kurzmann. Das Unternehmen möchte die Maschinen mithilfe neuer Software für seinen eigenen Prozess optimieren, um die Produktionskapazitäten und die Qualität zu verbessern. Das Ziel ist nicht der Abbau von Stellen, sondern die Optimierung des Produktionsprozesses durch mehr Automatisierung, sodass er weniger fehleranfällig ist. Dadurch sollen der Standort Europa und die Arbeitsplätze langfristig gesichert werden. Vor diesem Hintergrund ist die Zusammenarbeit mit Maschinenherstellern laut Kurzmann manchmal schwierig. Doch gute und kooperative Partnerschaften sind wichtig.
Von der Testversion zum größten Fan
Die Spezialisten für Industrie-Software, inray und Kepware, bieten eine Lösung zur Verknüpfung unterschiedlicher Maschinen und zum Auslesen verschiedener Protokolle und Daten.
Die Kooperation begann vor rund vier Jahren, als Kurzmann zu einer Vorstellung der modernen Software-Lösungen von inray nach Deutschland eingeladen wurde. Sein erster Eindruck war sehr positiv. Die Installation einer Testversion der OPC Router Software von inray funktionierte ohne Probleme. Die Kooperation lief von Anfang an vollkommen reibungslos. Besonders beeindruckend fand der IT-Manager die schnelle Reaktionszeit und die guten Ratschläge. Andreas Kurzmann hatte im Bereich IT noch nie eine bessere Partnerschaft und eine bessere Kundendienststruktur erlebt. „Wir konnten den Service jederzeit erreichen und sofort weiterarbeiten und unsere Tests fortsetzen. Der Support war hervorragend, obwohl wir anfangs 'lediglich ein Demo-Kunde' waren.“ Die Industrie-4.0-Software OPC Router von inray wurde am Hauptsitz von Greiner Packaging installiert und dient als zentrale Kommunikationsplattform für die Verteilung der Daten und die Vernetzung unterschiedlicher Systeme.
Kurzmann entschied sich für die führende industrielle Konnektivitätsplattform KEPServerEX, um die einzelnen Maschinen mit den verschiedenen Fabriken zu vernetzen. Das Software-Entwicklungsunternehmen Kepware, eine Tochtergesellschaft von PTC Inc. mit Sitz in Portland, USA, ermöglichte zunächst die Verwendung einer Demoversion und stellte während der Testphase einen Programmierer und einen Projektleiter direkt vor Ort bei Greiner Packaging in Österreich zur Verfügung, um in zwei Betrieben einen Treiber zu programmieren. Die Maschinen wurden getestet, und der Verpackungshersteller erhielt exklusive Einblicke in die neueste Software-Version, die noch nicht am Markt erhältlich war. Dieser einzigartige Service war für den Verpackungshersteller vollkommen kostenlos.
Nahtlose Konnektivität mit etwa 500 Maschinen
Unter der Prämisse, möglichst viele Maschinen verschiedener Hersteller miteinander zu verbinden, fiel die Entscheidung auf die Manufacturing Suite von KEPServerEX. Diese ermöglicht Verbindungen inklusive Lese- und Schreibtransaktionen mit verschiedenen Fertigungsgeräten. Nach einem erfolgreichen Test der Demoversion schloss Greiner Packaging einen einjährigen Vertrag für die Manufacturing Suite ab und stellte sie in insgesamt drei Betrieben bereit. Da das Rollout sehr erfolgreich war, beschloss Kurzmann, die Kepware Software auch in anderen Ländern einzuführen.
Kurzmann hatte inray und Kepware selbstverständlich vorab mit anderen OPC-Servern verglichen und sich aufgrund des geringen Schulungsaufwands, der äußerst einfachen Installation und der intuitiven Verbindung der Maschinen für die beiden Spezialisten entschieden. Während der OPC Router von inray zentral installiert wurde, befinden sich die Kepware Server in den einzelnen Betrieben und sind mit den einzelnen Maschinen verbunden. Kurzmann ist begeistert von der Partnerschaft zwischen Kepware, inray und Greiner Packaging. Der IT-Manager erklärt, wie die Interaktion genau funktioniert: „Kepware ist mit etwa 500 Maschinen in 11 Betrieben vernetzt. Es holt die Daten von diesen Maschinen ab und übergibt sie über ein SQL-Protokoll an den OPC Router am Hauptsitz. Dort gehen die Daten ein und werden für unser MES lesbar gemacht, das eine eigene SAP-Datenbank verwendet.“
Während die Daten früher von einem alten PDA-System in Österreich gesammelt und über Nacht ausgewertet wurden, erfolgt die Übertragung nun in Echtzeit rund um die Uhr. Das Abrufen der Daten bis zur Bereitstellung durch den OPC Router dauert nur ein, zwei Sekunden. Insgesamt werden jeden Tag etwa 1,2 GB Daten übertragen. Ein großer Vorteil: Die Ergebnisse liegen noch am selben Tag vor. Die Informationen von den Maschinen werden jede Sekunde abgerufen und landen im SAP MES. Fehler werden nicht erst später sichtbar und Fehlerquellen können sehr präzise lokalisiert werden. So lässt sich rund um die Uhr in Echtzeit überwachen, wie viele Maschinen aktuell laufen und welche Aufträge ausgeführt werden. Mit geringfügigen Anpassungen der Zykluszeit ist eine flexible Reaktion auf Kapazitätsschwankungen, Maschinenausfälle und Wartungsarbeiten möglich. Durch Überwachung lässt sich auch feststellen, welche Maschinen aktuell verbunden sind und ob ungeplante Ausfallzeiten vorliegen. Diese können ggf. rasch behoben werden.
Erst Standardisierung, dann Optimierung
Industrie 4.0 und Digitalisierung der Industrie sind leichter gesagt als getan. Das international tätige Unternehmen arbeitet in seinen Betrieben mit verschieden Produktionstechnologien, z. B. Spritzgießen und Tiefziehen, sowie verschiedenen Dekorationstechnologien wie Drucken, Etikettieren, Sleeving und In-Mold Labeling. In Zusammenarbeit mit Greiner Packaging hat Kepware einen Kommunikationsstandard für Spritzgießmaschinen entwickelt, der inzwischen auch als EUROMAP 63-Treiber für andere Nutzer zur Verfügung steht. Der EUROMAP 63-Treiber stellt mit moderner OPC-Kommunikationstechnologie eine direkte Verbindung mit EUROMAP-Geräten her und bietet einen sicheren Kanal für Informationen von Automatiklinien und unabhängigen Geräten. Über den EUROMAP 63-Treiber werden die Maschinen in die OPC UA-Architektur und die Industrie-4.0-Umgebung eingebunden. Über die anderen Plugins des KEPServerEX können die Daten der Spritzgießmaschinen auf verschiedene Weise genutzt werden. Die OPC-Server-Funktion ermöglicht einer beliebigen Zahl von Client-Anwendungen die Abfrage und Verwendung der Daten.
Eine Herausforderung: Produktionsmitarbeiter müssen mit der Software und dem IT-Experten zusammenarbeiten. Oft nehmen sie Fehler und Fehlfunktionen subjektiv wahr, die Überwachung ist daher nicht sehr präzise. Vor allem ist es im Schichtbetrieb schwierig, den Grund für den Ausfall einer Maschine zu ermitteln. Der Fokus liegt allerdings nicht auf einem Stellenabbau, sondern auf der Standortsicherung mit moderner Technologie. Kurzmann: „Es muss immer noch Mitarbeiter geben, die die Maschinen bedienen, die Überwachung beaufsichtigen und wichtiges Know-how über die Maschinen, deren Funktionalitäten und Eigenschaften bewahren. Software ist dazu nicht in der Lage.“ Es ist wichtig, zunächst die Daten zu standardisieren und so die Qualitätsanforderungen überall zu verbessern. Einheitliche Parameter sind notwendig, um die Digitalisierung insgesamt voranzutreiben. Die Datenevaluierung per Software hilft, die Maschinen und Prozesse langfristig zu optimieren.
Ein weiterer Zusatznutzen, den Greiner Packaging sich von der Digitalisierung der Produktion erhofft, ist die Berechnung neuer KPIs. Dank der neuen Software kann das Unternehmen die Gesamtanlageneffektivität oder GAE auslesen und verbessern. In Zukunft möchte der Verpackungshersteller im Rahmen eines Optimierungsprozesses weltweit dieselben Qualitätsstandards implementieren. So ist er in der Lage, ein und dasselbe Produkt sowohl in Österreich als auch in Mexiko herzustellen. Das Know-how der Mitarbeiter und die aktuellen KPI-Werte werden in die Software gespeist und in allen Ländern und Betrieben, die die Software verwenden, als Standard und Wissensträger implementiert.
Ein guter Ruf sogar bei der Konkurrenz
Der internationale IT-Manager entschied sich für die Zusammenarbeit mit inray und Kepware und konnte auch sein Unternehmen davon überzeugen. Vor allem von der gemeinsamen Entwicklung des EUROMAP 63-Treibers profitierte das Unternehmen sehr. Der Treiber bietet eine zuverlässige Möglichkeit, Verbindungen mit zahlreichen Spritzgießmaschinen – für Greiner Packaging unverzichtbar – mit OPC-Client-Anwendungen sowie mehreren benutzerdefinierten Anwendungen herzustellen.
Die hochwertigen Software-Lösungen und der gute Service von Greiner Packaging wurden bereits im Voraus von anderen Nutzern bestätigt. Kurzmann wurde in seiner Entscheidung bestärkt, weil Konkurrenzunternehmen und andere große Player gute Erfahrungen mit inray und Kepware gemacht hatten.
Die verschiedenen Lizenzierungsmöglichkeiten von inray und Kepware bedeuten für Greiner Packaging zusätzlichen Mehrwert. „Dass die Software vor dem Kauf und dem Abschluss eines Wartungsvertrags zunächst geleast und getestet werden kann, sorgt für ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis“, so Kurzmann. Der IT-Manager hat einen Ratschlag für andere Unternehmen, die die Digitalisierung noch vor sich haben: Achten Sie darauf, dass Sie die neue Software testen können. Der Support war sehr hilfreich. Die Installation ist intuitiv und der Schulungsbedarf gering. Kurzmann ist nach wie vor regelmäßig im Kontakt mit den beiden Anbietern. So ist eine sehr gute und partnerschaftliche Geschäftsbeziehung entstanden. Kurzmann plant bereits neue Projekte für die Zukunft.
Verfasserin: Jana Neumann, IT-Journalistin
Weitere Informationen unter: https://www.opc-router.de/
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