ERP für die Kunststoffindustrie

ERP – Spritzgießfertigung getunt

Zwei Jahre nach Inbetriebnahme eines CAQ-Systems bildete Spritzgießer HPC Hermann Plastic Components in Gosheim seine Produktionsplanung in einer ERP- und MES-Lösung ab. Fertigungsfortschritt, Qualitätsdaten, Anlageneffektivität lassen sich seitdem online einsehen, in der Arbeitsvorbereitung und über eine "Prozessampel" an der Maschine.

Mit dem MDE-BDE-Terminal kann der Werker beispielsweise Aufträge oder CAQ-Vorgänge direkt von der Maschine aus starten und beenden oder bei Qualitätsproblemen von Prozess und Maschine rechtzeitig gegensteuern.

Das 2007 im Zuge einer Unternehmensübernahme von Reinhard Hauser gestartete kleine Unternehmen HPC ist inzwischen von 5 auf 21 Mitarbeiter gewachsen und will die Entwicklung fortsetzen. Voraussetzung dafür ist ein gut funktionierendes organisatorisches Gerüst. Ein Schritt war die Einführung eines CAQ-Systems, um die Daten der Teile zu erfassen und so die Qualität verifizierbar zu dokumentieren. "Nicht zuletzt wurde und wird das von unserer wichtigsten Kundengruppe, der Automobilindustrie, gefordert", erklärt Reinhard Hauser.

Neben Teilen für die Automobilindustrie fertigt HPC aus allen gängigen Kunststoffen Präzisionsteile beispielsweise für die Medizintechnik sowie die Elektro- und Elektronikindustrie. Auch der Produktschwerpunkt hochpräzisen Zahnräder, die per Umspritzung von Metallteilen hergestellt werden, verlangt eine hohe Automatisierung der Fertigung. Die dreizehn Spritzgießmaschinen mit maximal 1500 Kilonewton produzieren mit ein- bis vierfach-Werkzeugen bis 10.000 Teile pro Tag.

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Wissen zentral speichern
Nach Einführung eines CAQ-Systems von Gewatec stand, nach starkem Unternehmenswachstums eine Ablösung der "händischen" Fertigungssteuerung an. Reinhard Hauser: "Wie bei vielen kleineren Unternehmers war alles Wissen im Prinzip in einem Kopf konzentriert. Es galt, die Informationen zentral abrufbar zu gestalten und damit auch die Verantwortung auf mehrere Schultern zu verteilen." Auch hier kam ein auf die Kunststoffindustrie zugeschnittenes Gewatec-System zum Einsatz mit den Modulen PPS, Kapplan (Kapazitätsplanung), PMS (Produktionsmittel Management), Provis (Maschinen- und Betriebsdatenerfassung), CAQ sowie die CNC-Programmübertragung und -verwaltung. In Planung ist die Integration des Kalkulationsmodul, das jedoch zuvor "kunststoffspezifisch" weiterentwickelt werden soll. Das Systemhaus installierte neben der Software auch die gesamte Hardware mit MDE-BDE-Terminals samt integrierter Prozessampel, PC und Netzwerk.

Zur generellen Ungenauigkeit, dem hohen Zeit- und Personalaufwand der Planung, ergänzt mit einer Mischung aus Bauchgefühl und Erfahrungswerten kamen bei der manuellen Planung regelmäßig "Überraschungen", beispielsweise, dass plötzlich zwei Maschinen gleichzeitig zum Rüsten anstanden, aber nicht ausreichend Personal zur Verfügung stand. Rüstzeiten lassen sich heute mit der Kapazitätsplanung in den Betriebsablauf integrieren, sodass Stillstände weitgehend vermieden werden. Mit den über das MDE-BDE-Modul erfassten Daten kann das System jederzeit online den aktuellen Stand des Auftrags ausweisen, was neben dem Planer auch der Geschäftsführer nutzt: "Wenn heute ein Kunde bei mir telefonisch anfragt, ob kurzfristig höhere Stückzahlen geliefert werden können, kann ich ihm sofort mit Einrechnung von Lagerpuffern oder auch einer eventuellen Umplanung des Auftragsgerüstes sagen, wann er wie viele Teile in seinem Wareneingang erwarten kann."

Das Thema Qualität wird von zwei Seiten bedient, zum einen mit den klassischen CAQ-Funktionen. Zum anderen werden Messdaten, unter anderem aus der 3D-Messmaschine im ERP genutzt, um kontinuierlich die Qualität des Prozesses und der Anlagen über die beiden Kennzahlen cpk (Prozessfähigkeit) und Gesamtanlageneffektivität OEE anzuzeigen. Der per SPC ermittelte cpk gibt an, wie sicher die laut Spezifikation angegebenen Qualitätsziele erreicht werden. Der OEE-Wert bildet die Wertschöpfung einer Maschine über die drei Faktoren Verfügbarkeit, Leistung und Qualität ab.

Die Prozessampel im Blick
Das Erreichen von diesen beiden Kennzahlen zugeordneten Grenzwerten wird auch dort angezeigt, wo sie direkt beeinflussbar sind - am Arbeitsplatz: Leuchten der sogenannten Prozessampel signalisieren in grün, gelb und rot die Tendenzen, so dass frühzeitig gegengesteuert werden kann. Eine Leuchte fordert zur Messung im Rahmen der SPC auf, eine weitere zeigt den Zeitpunkt der geplanten Werkzeugwartung an. Der letzte Punkt ist beim Kunststoffspritzen besonders wichtig, denn das Werkzeug ist typischerweise die wichtigste Produktionseinheit. Das Produktionsmittel-Management mit rechtzeitigem Werkzeugwechsel zu vorbeugenden Wartungen ist deshalb unerlässlich.

Reinhard Hauser sieht in der ERP-Einführung einen Grund, das sein Unternehmen die Zertifizierung nach ISO:9001:2000 schnell erreicht hat. Außerdem lasse sich die jährliche Requalifizierung der Automobilindustrie über das System sehr gut abbilden. Die Auslastung der Anlagen mittels OEE und Kapazitätsplanung sei entscheidend gestiegen. Es gebe weniger Störgründe im Fertigungsablauf, die zudem gut dokumentiert seien. Die verbliebenen Störungen können analysiert und mit gezielten Investitionen beseitigt werden - um die Fertigung noch weiter zu tunen.

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