MES-Software: So gelang NTN die massive Produktivitätssteigerung

MES-Software in der Praxis: Die NTN Kugellagerfabrik GmbH ist die deutsche Tochter der NTN Corporation, einem der Weltmarktführer für Wälzlager, Antriebsgelenke, Linearmodule, Spann- und Umlenkrollen sowie Aufhängungskomponenten. Weltweit mehr als 24.000 Mitarbeiter, 73 Standorte und 118 Verkaufsniederlassungen sowie 14 Produktionsstandorte allein in Europa betreibt NTN.

Diversifikation für den Maschinenbau

Das in Mettmann gefertigte Wälzlagersortiment umfasst diverse Artikel mit Bohrungsdurchmessern von 10 bis 120 Millimetern und ist damit eines der größten und diversifiziertesten am Weltmarkt. Abnehmer sind vor allem die Automobilindustrie sowie der gesamte Maschinenbau.

Im seit 2018 bestehenden SPB-Bereich (Super Precision Bearings, also Hochgenauigkeitslager) des Mettmanner Werks fertigt NTN Präzisionslager mit P42-Qualität (P4-Formgenauigkeit und P2-Laufgenauigkeit). Das bedeutet eine Einhaltung der Bohrungstoleranz im Mikrometerbereich.

Produktivität steigern, Lieferzeiten verkürzen

Die Qualität stimmt also, aber das reicht heute nicht mehr: Wettbewerbsvorteile erkämpfe sich das Unternehmen auch durch kürzere Lieferzeiten und höhere Flexibilität, wie Andreas Kotulla, Qualitätsmanager bei NTN in Mettmann, kommentiert. Die dazu nötigen Auswertungen zur Produktivität und Ressourcennutzung liefert auch ein Manufacturing Execution Systems (MES), das seit Herbst 2019 im Betrieb ist. Kotulla erklärt: „Auch wenn uns Corona – wie praktisch allen Unternehmen – nicht leicht zu bewertende Kennzahlen beschert hat, so ist der Trend doch mehr als deutlich. Ich gehe dank Einführung des MES von einer Produktivitätssteigerung um annähernd 30 Prozent aus.“ Zudem sei es realistisch, durch die optimierte Ressourcenplanung die Lieferzeiten im Ergebnis um die Hälfte zu verkürzen.

Neue webbasierte MES-Software

„Wir haben uns für eine Variante entschieden, die sich wesentlich vom Konzept gängiger MES-Systeme unterscheidet: Für eine vollständig webbasierte Lösung“, erläutert Kotulla.

Dabei fiel die Wahl auf die die Software MESQ-it der Böhme & Weihs Systemtechnik GmbH & Co. KG aus Wuppertal. Das Konzept geht hier weg vom Modulgedanken, hin zu einem funktionsbasierten und ganzheitlichen Arbeitsbereich – ohne Modulwechsel. So können zusammenhängende Arbeitsschritte durchgängig bearbeitet werden. So, wie es den Prozessen des Anwenders entspricht.

Mit dieser Lösung stehen sämtliche MES-Funktionen nach VDI-Richtlinie 5600 kompakt in nur einem Modul bereit. Webbasiert ausgelegt, läuft MESQ-it ohne zusätzliche Installation auf jedem Endgerät von PC über Tablet bis Smartphone und unter jedem modernen Webbrowser. Damit sind die Informationen und Funktionen für den Anwender jederzeit und überall abrufbar.

MES, CAQ und ERP verknüpft

Es gab für NTN aber auch weitere Gründe, sich für diese Lösung zu entscheiden: „Wir haben bereits seit einigen Jahren etliche Module der CAQ-Software CASQ-it von Böhme & Weihs im Einsatz und damit beste Erfahrungen gemacht. Vor allem auch, was die Flexibilität und Kundenorientierung dort angeht“, erklärt Kotulla.

Es ist in dem Leistungsbereich, in dem NTN arbeitet sinnvoll, einen Anbieter zu wählen, der als Lösungspartner CAQ und MES-Software aus einer Hand anbietet. Solche ganzheitlichen Lösungen vermeiden Redundanzen bei der Datenerfassung und Auswertung. Im Zusammenspiel ermöglichen MES und CAQ eine umfassende Betrachtung der Produktions- und Prozessqualität. Nicht zuletzt kann dieser Weg auch Kosten sparen, da ein Mehraufwand zur Vernetzung der Systeme, etwa über eine individuelle Schnittstelle, entfällt.

Für NTN in Mettmann war die Einführung des neuen Systems entscheidend, um Prozessschritte weiter zu automatisieren. Denn es gab im vorherigen Status keine Verbindung zwischen dem CAQ und dem vorhandenen ERP-System. Auch die Fertigungs- und Messmaschinen waren nicht angebunden. Daher mussten sämtliche Maschinendaten manuell in Excel-Tabellen erfasst und Messwerte von Hand in das ERP-System übertragen werden. Ein Vorgehen, das naturgemäß mit Zeitaufwand und Fehlerrisiko behaftet ist.

MES-Software: Weniger Umwege und Arbeitsschritte

Die neue Implementierung realisiert die Verknüpfung aller drei Systeme – MES, CAQ und ERP. Damit gehören „Sollbruchstellen“ für NTN der Vergangenheit an. MESQ-it fungiert nun als Schnittstelle zwischen ERP-System und den Systemen der Prozessautomatisierung. In dieser Position sichert es zum einen, dass die enormen Datenmengen aus den Produktionsprozessen zu transparenten Informationen verarbeitet werden. Zum anderen steuert das System die Durchsetzung (Execution) der bestehenden Feinplanung unter Beachtung der Rückmeldungen aus der Produktion.

So werden jetzt beispielsweise die Stammdaten der Artikel automatisch aus dem ERP an das MES und CAQ übertragen. Die Pflege der Stammdaten muss also nur noch in einem System stattfinden, nämlich im ERP. Unter dem Strich stehen eine deutlich reduzierte Fehlerquote bei der Datenerfassung sowie ein enormer Zeitgewinn durch eingesparte Arbeitsschritte.

Als weiterer Prozessbeschleuniger wirkt für NTN die Verbindung von MES und SPC-Modul des CAQ-Systems. Dieses Modul steuert die Produktionsprozesse mithilfe statistischer Methoden. Darüber hinaus werden die Informationen über IO- und NIO-Teile automatisch erfasst und die Mengen an das ERP übermittelt.

Im Ergebnis liefert das neue webbasierte MES dem Unternehmen automatisch eine Fülle von Kennzahlen, die NTN bislang nur extrem aufwändig über verschiedene händische Tools errechnen konnte. Oder die erst gar nicht existiert haben.

Kennzahlen, die beeindrucken

In MESQ-it werden die Produktionsdaten zu Key Performance Indicators (KPI) verdichtet. Das umfasst sowohl arbeitsplatz- und maschinenbezogene Kennzahlen als auch übergreifende Kennzahlen zur Bewertung der Fertigungsorganisation. Mithilfe der KPIs lassen sich dann Fortschritt und Erfüllungsgrad von Produktionszielen sowie kritische Erfolgsfaktoren transparent bewerten.

Mit diesen Informationen entsteht praktisch ein digitales Abbild der Fertigung, in dem Produktionsereignisse sofort ersichtlich und Planungsfehler sowie Optimierungspotenziale direkt aufgedeckt werden. So sehen die NTN-Mitarbeiter nun schnell und übersichtlich, ob Wartezeiten an Maschinen bestehen, die grundsätzlich eine höhere Taktung zulassen und ob Ressourcen optimal genutzt werden.

Damit ließen sich laut Andreas Kotulla schon in den ersten Monaten nach dem Go-live der MES-Software Reaktionsgeschwindigkeit, Termintreue und Wirtschaftlichkeit spürbar verbessern. Sowie – als wichtiger Wettbewerbsvorteil für die Zukunft – bereits die Lieferzeit relevant verkürzen.

Die Autorin Britta Schneckener ist zuständig für redaktionelle Themen bei Böhme & Weihs.

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