Heißer Stahl, mit kühlem Kopf geplant

Mit Software und Prozessgestaltung konnten die Stahlspezialisten bei Steeltec ihre Rüstzeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren und die Produktivität um bis zu 15 Prozent steigern. Das MES von Proxia vermittelt dabei den erforderlichen Überblick über das Produktionsgeschehen.

Bild: Proxia Software AG

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Seit seiner Erfindung fasziniert Stahl die Menschen. Der Werkstoff ist zum Ende des 19. Jahrhunderts auf dem Höhepunkt der 2. industriellen Revolution zu einem Wahrzeichen für den technischen und wirtschaftlichen Fortschritt geworden. Die Weiterentwicklung hat bis heute nahezu 2.500 Sorten in Europa hervorgebracht. Viele Varianten davon erhalten Kunden aus ganz Europa heute beim Stahlspezialisten Steeltec. Das Unternehmen bündelt das Leistungsangebot der Blankstahlbetriebe innerhalb der Schmolz + Bickenbach AG in Luzern in der Schweiz. Kunden der Automobilindustrie, der Hydraulik und des Maschinenbaus nehmen das Leistungsspektrum in Anspruch, das von der Entwicklung und Herstellung leistungsfähiger Stabstahlprodukte über Anarbeitung bis zur technischen Beratung reicht. Diese Produktvielfalt ist nur mit einer flexiblen Fertigungsorganisation zu erreichen, die zunehmend in IT abgebildet wird. Teil der Digitalisierungsstrategie ist es auch, die MES-Unterstützung in den Werken auszubauen.

Bild: PROXIA Software AG

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Zusammenarbeit seit 2004

"Mit Kennzahlen zu arbeiten ist stets eine gute Sache, weil diese überzeugen", bringt Matin Bass, Schweizer Area Sales Manager der Proxia Software AG, auf den Punkt, was bei der Einführung einer Betriebsdaten- bzw. Maschinendatenerfassung die Gemüter bewegt. Steeltec entschied sich gleich zweimal für die MES-Anwendung von Proxia: Einmal vor über 15 Jahren am Standort Emmenbrücke nahe Luzern und dann 2017 für den Standort Düsseldorf. Otto Tresch, der damalige IT-Technik-Projektleiter bei Steeltec, erinnert sich an die Jahre um 2004: "Es ist ein sehr flexibles System mit der Möglichkeit der individuellen Konfiguration. Die Administration ist komfortabel, der Support ausgezeichnet." Seitens der Hardware wurden damals in Emmenbrücke für die Anbindung der Maschinen Beckhoff Embedded-PC (CX 8000 und CX 9000) gewählt, zum damaligen Zeitpunkt ein absolutes Novum. Aber man wollte Prozessdaten wie Ofentemperaturen, Ziehgeschwindigkeiten und andere Prozessparameter erfassen und sie den jeweiligen Aufträgen zuordnen können. Über eine TCP/IP-Kommunikation werden die Daten an einen CCS-Server weitergereicht, der wiederum mit dem Applikationsserver der MES-Software kommuniziert. Diese wurde 2004 an das ERP-System Infor angebunden und später an einer SAP-Installation angedockt.

MES-Rollout in Düsseldorf

Im Oktober 2017 wurde am Steeltec-Standort Düsseldorf die erste Ziehlinie an die MES-Anwendung angebunden, seit 2018 sind dort alle 66 Anlagen am Netz. Es kommt die gleiche Server-Infrastruktur zum Einsatz, die in der Schweiz steht. Lediglich ein CCS-Server, der die MDE-Signale und Prozessdaten übermittelt, musste installiert werden. Holger Kirse, IT-Manager bei Steeltec: "Unser strategisches Ziel mit der MES-Einführung war von jeher, Daten nicht nur zu erfassen, sondern auch etwas damit zu tun, aktives Produktionscontrolling und -monitoring, stets im Hinblick auf unseren kontinuierlichen Verbesserungsprozess." Die Auswertungen aus Proxia BDE und MDE visualisieren Veränderungen, etwa wenn es darum geht, Soll-/Ist-Vergleiche durchzuführen oder Maschinenstillstände zu analysieren. Ein weiteres Ziel des MES-Rollouts ist es, Excel-Tabellen zugunsten von Echtzeit-Reports aus dem Arbeitsalltag zu verbannen. Nach einem kontinulierlichen Aufbau von IT-Ressourcen und dem Zurückholen vorher ausgelagerter IT-Aufgaben ist Steeltec in Sachen IT eigenständig für die IT-Infrastruktur und für den ERP- und MES-Betrieb aller Produktionsstandorte zuständig. "In seiner Bedeutung nimmt das MES eine ähnlich wichtige strategische Position ein wie SAP", sagt IT-Manager Holger Kirse und fügt hinzu: "Durch die vielfältigen auch administrativen Konfigurationsmöglichkeiten der Software betreuen wir das laufende System zu 99 Prozent selbstständig."

Rüstzeiten halbiert

Die Häufigkeit und der Aufwand des Rüstens sind bei der Steeltec abhängig von der Anlage, der Produktionsreihenfolge sowie der Gestaltung und Vorbereitung der Rüstprozesse. Hier Verschwendungen zu finden und zu quantifizieren, wurde erst durch den Einsatz des MES möglich. Die aus den Betriebsdaten gewonnenen Erkenntnisse halfen, die einzelnen Teilprozesse an den Produktionsanlagen zu analysieren und die Abläufe gemeinsam mit den Anlagenbedienern zu optimieren. An einzelnen Ziehanlagen etwa werden im Jahr bis zu 10.000 Mal die Ringe gewechselt. Ein Ringwechsel dauert auf einer solchen Anlage ein paar Minuten. Bei jedem Wechsel eines Drahtringes nur eine Minute einzusparen, erhöht die Produktion im Jahr rechnerisch um etwa 165 Stunden. In der Summe aller Prozessverbesserungen gelang es Steeltec schließlich, die Rüstzeiten um bis zu 50 Prozent zu senken.

Digitale Transformation

Im Rahmen der digitalen Transformation des Schmolz + Bickenbach-Konzerns soll die MES-Datenbank bei Steeltec für andere Nutzergruppen geöffnet werden. So könnte der Rohmateriallieferant Swiss Steel fertigungsrelevante Daten direkt importieren. Ursachen für Ausschuss ließen sich so leichter finden und Prozesse weiter optimieren. In den nächsten Schritten stehen dann die Versorgung des QM-Systems mit MES-Daten sowie die Dokumentation und Chargenrückverfolgung an.

70 Prozent weniger Papier

Zusammenfassend sprechen beide Parteien auch nach 15 Jahren der Zusammenarbeit von einem erfolgreichen Projekt. Gemeinsam wurden über Software und Prozessgestaltung neben den erreichten Zielen auch eine zu 70 Prozent papierlose Fertigung erreicht. Doch beiden Parteien ist bewusst, dass es noch weiteres Optimierungspotenzial gibt - also wird weitergearbeitet. n ist freier Fachjournalist aus München.