MES SAP Digital Manufacturing: So gelingt die globale Digitalisierung der Produktion

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ContiTech treibt seine digitale Transformation auf Hochtouren voran. Mit Einführung der cloud-basierten Next-Level-MES-Lösung SAP Digital Manufacturing (SAP DM) in seinem Geschäftsfeld Industrial Solutions EMEA (Europe, Middle East, Africa) hat das Technologieunternehmen einen wichtigen Meilenstein auf dem Weg zur Smart Factory erreicht. Nach der erfolgreichen Produktivsetzung am Standort Korbach Anfang 2024 wird die Standardsoftware noch im laufenden Jahr auf die weiteren Produktionsstandorte und Geschäftsfelder ausgerollt.

Die ContiTech ist eine Tochter­ge­sellschaft innerhalb des Continental-Konzerns. Ihre Business-Area ­Industrial Solutions EMEA ist unter anderem auf die Herstellung von anspruchsvollen Industrieschläuchen und Schlauchleitungen spezialisiert. Das Produktspektrum kommt bei der Gewinnung von Erdöl und -gas, in der Lebensmittelindustrie, Wasser­wirtschaft, der Chemie, dem Berg- und Maschinenbau sowie vielen weiteren Branchen zum Einsatz.

SAP Digital Manufacturing: Zukunftsweisende und strategische MES-Plattform

Im Geschäftsfeld Air Spring Systems hat ContiTech bereits 2018 SAP Manufacturing Execution (SAP ME) als MES-Lösung für die weltweite Produktionssteuerung eingeführt. Durch die positiven Erfahrungen mit SAP-Standardlösungen setzte man in der Business-Area Industrial Solutions EMEA ebenfalls auf SAP als MES-System, jedoch auf die cloud-basierte Variante SAP Digital Manufacturing. Beginnend mit dem ersten Projekt im hessischen Korbach soll damit die Grundlage für Smart Manufacturing beziehungsweise die technologische Basis zur Smart Factory der Zukunft gelegt werden. Diese neue, cloud-basierte und zukunftsweisende MES-Lösung wird von SAP als Software-as-a-Service bereitgestellt und ermöglicht den weltweiten Einsatz – ohne Bedarf an eigener oder gehosteter IT-Infrastruktur und läuft stets auf dem aktuellsten Release.

Historisch gewachsene, papierbasierte Produktion

Der Auslöser, ein neues MES einzuführen, waren historisch gewachsene Strukturen, beispielsweise die noch stark papierbasierte Arbeitsweise, eine fragmentierte IT-Landschaft sowie die risikobehaftete, manuelle Datenübertragung zwischen Systemen und mehreren excel-gestützten Auswertungen. Aufgrund der fehlenden horizontalen Inte­gration der Drittsysteme fungierten diese als Blackbox, und für die Mitarbeiter existierte kein systemübergreifender „Single Point of Truth“ in der Produktion. Dazu kam, dass Informationen über den Fertigungsfortschritt nur schwer ersichtlich waren und der Verbrauch von Komponenten lediglich sehr verzögert gebucht wurde. Auch Störungen ließen sich erst beheben, wenn sie auftraten, und man konnte sie nicht proaktiv verhindern. Ebenso wurde die Priorisierung beziehungsweise Umplanung von Aufträgen auf Shopfloor-Ebene manuell und ohne Systemunterstützung vorgenommen. Dies führte unter anderem dazu, dass Produk­tionsmitarbeiter einen nicht vernachlässigbaren Anteil ihrer Arbeitszeit für nicht-wertschöpfende Aktivitäten aufbringen mussten. Ziel war deshalb eine konsequente Abkehr von Papier, um die Produktionssicherheit und Effizienz zu steigern.

Die aufgeführten Schwachpunkte sollte ein unternehmensweit skalierbares MES-System lösen, das eng mit ERP-System und Shopfloor interagiert. Die damit erreichbare Digitalisierung der Produktionsprozesse sollte Mängeln bei der Datenerfassung vorbeugen und dem Papieraufkommen ein Ende bereiten. Ein großer Wunsch von ContiTech in dem Zuge: Optimierte Auftragsdurchlaufzeiten durch eine vollständig integrierte End-to-End-Prozessmodellierung in puncto Feinplanung, Terminierung, Produktion, Prüfung und Abnahme. Eine standardisierte Maschinenintegration sollte außerdem künftig unter anderem Warnmeldungen, Störgrunderfassungen und -klassifizierungen sowie eine durchgängige Prozessdatenerfassung sowie Sollwertvorgaben ermöglichen. On top waren eine vollumfängliche Rückverfolgbarkeit sämtlicher Komponenten, Produkte und Prozesse sowie die Entwicklung eines reproduzierbaren Templates als Vorlage für den weiteren globalen Roll-out gewünscht.

Einsatzanalyse als fundierte Entscheidungsgrundlage

Eine Voranalyse auf Prozessebene zeigte, dass sich die Projektziele mit SAP DM realisieren lassen. Hermann Illian, Projektleiter bei ContiTech im Werk Korbach berichtet: „Wir haben dafür IGZ, einen langjährigen Partner von Continental und ContiTech, angefragt. Neben der im Konzern bereits genutzten SAP-ME-Lösung wurde in der Analyse auch das neue, cloud-basierte MES-System SAP Digital Manufacturing beurteilt. Die Einsatzanalyse ergab, dass sich unsere Anforderungen zu einem hohen Grad von SAP DM bereits im Standard abdecken lassen und wir im selben Zuge von den Vorteilen einer innovativen Cloud-Lösung profitieren.“

ContiTech beschloss, SAP DM als künftige, strategische MES-Plattform zu etablieren – auch wegen der hohen Zukunftssicherheit des Systems. Aufgrund der positiven Erfahrungen im Rahmen der Einsatzanalyse entschied man sich einstimmig für eine erneute Kooperation mit IGZ. Hierfür sprachen neben der partnerschaftlichen Zusammenarbeit auch das unter Beweis gestellte, tiefe Prozessverständnis und die Expertise mit SAP-MES- und Template-Projekten.

Hohe Roll-out-Geschwindigkeit

Das SAP-DM-Projekt in Korbach markierte Phase 1 der initialen Einführung der auf State-of-the-Art-Technologie basierenden MES-Plattform, das seit Anfang 2024 live ist. Dort wurde ein Basis-Template generiert, das sämtliche Prozesse sowie ein einheitliches Konzept zur Integration von Maschinen und Anlagen gemäß der OPC-UA-Spezifikation für die relevanten Standorte beinhaltet. Dieses Template setzt sich aus mehreren, wiederverwendbaren Building-Blocks zusammen.

Der große Vorteil dieser Lösungsarchitektur besteht darin, die implementierten Funktionen deutlich schneller und zugleich sicher auf weitere Standorte von ContiTech ausrollen zu können. Nach dem Abgleich der Anforderungen mit dem Basis-Template müssen nur noch standortspezifische Funktionen und kleinere Anpassungen vorgenommen werden. Das verringert den Aufwand und spart wertvolle Zeit bei der Projektumsetzung. Von den Vorteilen dieser Vorgehensweise profitiert ContiTech dieses Jahr sowohl beim Roll-out auf weitere Bereiche am Standort Korbach als auch beim Roll-out am Standort Marysville (USA).

SAP Digital Manufacturing: Automatisierte Produktionssteuerung und einfache Bedienung

Ein wichtiges Merkmal der mit dem Piloten umgesetzten SAP-DM-Lösung ist die Auftragsfeinsteuerung auf Schichtführer­ebene – auch bekannt unter der SAP-DM-App Dispatching & Monitoring. Über eine zentrale Oberfläche lassen sich Aufträge flexibel per Drag & Drop oder automatisiert mit KI-Unterstützung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Kapazitäten ein- und umplanen. Durch die Erfassung von SAP-DM-Live-Daten aus der Produk­tion kann der Auftragsfortschritt in Echtzeit überwacht werden. So kann die Fertigung bei unvorhergesehenen Ereignissen direkt reagieren.

Nach Feinsteuerung der Aufträge erfolgt die digitale Anzeige einer Arbeitsvorratsliste für die Werkerinnen und Werker direkt an der Linie an benutzerfreundlichen Production Operator Dashboards (PODs). Zeitraubende Arbeiten wie das Drucken, Verteilen, Suchen, Austauschen und Scannen von Fertigungsunterlagen bleiben dadurch erspart. Ein weiterer Vorteil der papierlosen Produktion sind minimierte Fehlerquellen, da kein aufwändiges Dokumenten-Handling mehr stattfindet.

Die Dateneingabe erfolgt jetzt über benutzerfreundliche Production Operator Dashboards – einfach, selbsterklärend in der Bedienung und in einem zentralen System mit ausgewählten Plausibilitätsprüfungen für noch mehr Prozesssicherheit. Zusätzlich erhöht die digitale Abweichungserfassung in SAP DM die Produktqualität. Sobald ein Werker eine Abweichung dokumentiert, wird abhängig von der Art der Anomalie ein standardisierter Nacharbeitsprozess im MES-System angestoßen. Ist der Fehler behoben, erfolgt ein digitaler Freigabeprozess mit festgelegtem Berechtigungskonzept, um die einwandfreie Qualität des Produktes sicherzustellen. Alle Abweichungen sowie die dadurch ausgelösten, weiteren Arbeitsabläufe lassen sich im Nachgang in SAP DM rückverfolgen.

Diese flexible Arbeitsweise ermöglicht der in SAP DM integrierte Process Designer. Dabei handelt es sich um ein Tool, mit dem sich ohne tiefgreifende Programmierkenntnisse gemäß eines Low-Code/No-Code-Ansatzes neue Abläufe einfach konfigurieren lassen.

Vollumfängliche Transparenz

Durch die unternehmensweite Modellierung und Integration von dynamischen Prozess- und Benachrichtigungs-Workflows erreicht ContiTech auch standortübergreifend einen zunehmenden Automatisierungsgrad und kann die weltweite Standardisierung von Prozessen und Arbeitsabläufen vorantreiben. Für eine vollständig integrierte Architektur sorgt die bidirektionale Maschinenanbindung per OPC-UA-Standard. Durch diese Online-Integration sind sowohl Prozesswerte, Leistungsdaten und Störinformationen integriert, was zu einem wesentlich höheren Leistungsgrad und einer besseren Verfügbarkeit führt. Die geschaffene Transparenz in Verbindung mit einer konsistenten Datengrundlage für individuelle Auswertungen ermöglichen es ContiTech, gezielte Verbesserungsmaßnahmen nach dem KVP-Prinzip für sich ableiten zu können.

Partnerschaftlicher Erfolg

Für Hermann Illian, verantwortlich für die Realisierung des Projektes im ContiTech-Werk Korbach, ist das Projekt bis dato ein großer Erfolg. Seine Zwischenbilanz fällt entsprechend positiv aus: „Die Zusammenarbeit mit SAP und IGZ bewährte sich auch in diesem Projekt und zeichnet sich erneut durch gegenseitiges Vertrauen und den hohen gemeinsamen Innovationsanspruch aus. Durch die Einführung der cloud-basierten MES-Lösung SAP Digital Manufacturing haben wir eine durchgängige Integration vom ERP bis zum Shopfloor geschaffen und einen Meilenstein in der digitalen Transformation unserer Fertigung erreicht.“

Nach dem erfolgreich abgeschlossenen Projekt in Korbach kann die gemeinsame „Reise“ nun weitergehen.

Der Autor Dario Petese ist Key Account Manager SAP Digital Manufacturing bei IGZ.