Forschungsprojekte

Leistungskennzahlen für Produktionsanlagen zur getakteten Fertigung

© Fraunhofer IWU

Produktivitäts-Dashboard im Softwaresystem "CTA - CycleTimeAnalyses"

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Betriebszustandsübersicht im Softwaresystem "CTA - CycleTimeAnalyses"

Von der Technischen Verfügbarkeit zur Produktivitätsaussage

Maschinen, Anlagen und verkettete Produktionssysteme werden in Funktion und Aufbau immer komplexer und sollen ständig verfügbar sein.

Für viele zur Serienfertigung ausgelegte Produktionsanlagen gewinnt die Kennzahl OEE (Overall Equipment Effectiveness) als Maß für die Produktivität an Bedeutung. Diese berücksichtigt neben der Kenngröße der Technischen Verfügbarkeit auch die Parameter Qualitätsgrad und Leistungsgrad. Da der wirtschaftliche Effekt einer Anlage weniger über die Verfügbarkeit allein als vielmehr über die tatsächlich produzierte Menge pro Zeiteinheit definiert ist, lässt sich so der Nutzeffekt einer Produktionsanlage besser als nur mit der Kennzahl Verfügbarkeit beschreiben.

Produktdaten als neue Datenbasis

Für viele Produktionsanlagen besteht die Forderung, den Herstellungsprozess von Produkten lückenlos rückverfolgen zu können (Traceability). Da immer mehr kleinere Losgrößen gefertigt werden, müssen Produktionsanlagen schnell und sicher auf neue Produkttypen umrüstbar sein. Für die Berechnung der Kennzahl OEE bedeutet das eine Neuermittlung für jeden neuen Produkttyp, da der Leistungsgrad, der Qualitätsgrad und teilweise auch die Technische Verfügbarkeit in Abhängigkeit vom Produkttyp variieren können.

Erhöhte Transparenz durch die Nutzung einer neuen Datenbasis

Die Bestimmung der Kennzahl OEE erfolgt überwiegend für das komplette, gegebenenfalls verkettete Produktionssystem. Außer Acht bleibt oft die Betrachtung der OEE-Einzelfaktoren für jede der technologischen Systemkomponenten. Eine auf die Gesamtanlage bezogene Aussage eignet sich aber kaum als Entscheidungsbasis, um Optimierungsmaßnahmen am Produktionssystem vorzunehmen und so die Gesamtanlageneffektivität – respektive die Produktivität – zu erhöhen.

Die am Fraunhofer IWU umgesetzte differenzierte produktdatenbasierte Überwachung der Kennzahl OEE aller relevanten Anlagenkomponenten bietet die Möglichkeit, Instandhaltungs- und weitere Optimierungsmaßnahmen gezielt für diejenigen Teilanlagen zu veranlassen, welche die Produktivität der Gesamtanlage am günstigsten beeinflussen.

Nutzeffekte

  • kein Erfassungsmehraufwand bei Produktionsanlagen mit bestehender Umsetzung der Produkt-Rückverfolgbarkeit
  • Bestimmung der Kennzahl OEE und deren Einzelfaktoren für jede produktqualitätsüberwachte Einzelstation
  • Produktivitätsaussagen für jeden gefertigten / bearbeiteten Produkttyp
  • Produktivitätsbestimmung für verkettete Produktionssysteme mit nahezu beliebiger Anlagenstruktur
  • Desktop- und webbasierte Umsetzung, Integration in System eniVIEW