Papierlose globale Fabriken liefern End-to-End-Qualität

Feb 08, 2024

Meccanotecnica Umbra (MTU) wurde 1966 gegründet und hat sich durch mehr als ein halbes Jahrhundert Innovation zu einem weltweit führenden Unternehmen im Bereich mechanischer Dichtungen entwickelt. MTU entwickelt, produziert und vermarktet Dichtungssysteme für rotierende Wellen mit Anwendungen in der Automobil-, Haushaltsgeräte- und anderen Industrien wie Chemie, Öl, Bergbau, Lebensmittel und erneuerbare Energien. Vom Hauptsitz des Unternehmens aus hat MTU in den letzten 20 Jahren seine Leidenschaft und Werte für „Made in Italy“ auf die Standorte des Unternehmens in Brasilien, China, den Vereinigten Staaten, Mexiko, Indien, Schweden, Kanada, Deutschland und der Türkei übertragen und dabei vollständig mit den lokalen Standorten integriert Kulturen.

Mit ihrem unternehmerischen Ansatz für kontinuierliches Wachstum stellt sich die MTU den Herausforderungen des wachsenden internationalen Wettbewerbs, diversifiziert sich in spezifische Nischen und baut ihre Marktanteile kontinuierlich aus. Infolgedessen hat MTU einen sehr reichen Erfahrungs- und Kulturhintergrund aufgebaut, der es dem Unternehmen ermöglicht, sich mit der rasanten Geschwindigkeit der Globalisierung weiterzuentwickeln.

MTU produziert Gleitringdichtungen und Ringe aus Verbundwerkstoffen aus Siliziumkarbid, Kohlenstoff und Polytetrafluorethylen (PTFE), die alle über hohe tribologische Eigenschaften (Reibung, Schmierung, Verschleiß) verfügen und die Leistung von Motoren und Maschinen steigern können.

In der Automobilindustrie ist MTU einer der drei von den großen Automobilherstellern anerkannten Weltkonzerne. MTU-Gleitringdichtungen werden von 35 Prozent des Weltautomobilmarktes und 50 Prozent des Welthausgerätemarktes eingesetzt. Darüber hinaus erstellt die Forschungs- und Entwicklungsabteilung (F&E) der MTU kundenspezifische Produkte nach spezifischen Kundenwünschen, beispielsweise Gleitringdichtungen für Hybridfahrzeuge mit Hohlwellenkühlsystem, Batteriekühlsystem und Öl-Gleitringdichtungen für Getriebe. Der Kundenstamm der MTU reicht von internationalen Großunternehmen bis hin zu vielen Nischenkunden mit spezifischen Anforderungen.

Liebe zum Detail und technologische Innovation

Die Tradition und Kultur der MTU, die seit jeher Zuverlässigkeit zu ihrem Markenzeichen macht, harmonieren harmonisch mit dem stetigen Streben nach Innovation. In diesem Sinne begann das Unternehmen vor einigen Jahren seine technologische und kulturelle Reise in Richtung Industrie 4.0 mit dem Ziel, eines der ersten italienischen Digitalunternehmen seiner Branche zu werden.

Dieses Ziel verkörpert die Reaktion des Unternehmens auf die Forderung nach einer zeitnahen und kostengünstigen Erfüllung von Kundenwünschen. Nur mit ausreichenden digitalen Infrastrukturen und einem vollständig integrierten Design- und Produktionsmanagementsystem können Fabriken diesen Anforderungen mit der notwendigen Flexibilität gerecht werden.

Das Hauptziel des Unternehmens besteht darin, Produkte von höchster Qualität unabhängig von den Produktionsstandorten bereitzustellen und dabei die Standardisierung und Zentralisierung seiner Qualitätsmanagement- und Qualitätskontrollsysteme zu nutzen.

Um dieser Qualitätsherausforderung gerecht zu werden, verlässt sich Meccanotecnica Umbra auf die Kompetenzen und integrierten Fertigungslösungen von Siemens Digital Industries Software. MTU hat sich für Opcenter-Software für das Manufacturing Operations Management (MOM), Opcenter Execution für ihr Manufacturing Execution System (MES) und Opcenter Quality für das Closed-Loop-Qualitätsmanagement entschieden. Darüber hinaus nutzt das Unternehmen die Teamcenter-Software für das Product Lifecycle Management (PLM). Die Opcenter- und Teamcenter-Lösungen sind Teil der Siemens Xcelerator-Geschäftsplattform aus Software, Hardware und Services.

MTU hatte mehrere Ziele für die Siemens-Lösungen. Zunächst strebte das Unternehmen eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Produktion an und ordnete jede Komponente ihren Rohstoffchargen und Produktionsressourcen zu. Ziel von MTU war es außerdem, Produktionsaufträge durch die Integration mit dem Enterprise-Resource-Planning-System (ERP) und Teamcenter zu verwalten, um Bediener bei Montageaktivitäten durch die Anzeige von Betriebsanweisungen in Echtzeit zu unterstützen.

Darüber hinaus wollte MTU die Prozesskosten senken und Fehler mithilfe der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) verwalten sowie den Problemlösungsprozess digitalisieren, um mithilfe des Inspektionsplanmanagements (IPM) Probleme zu mindern und eine kontinuierliche Verbesserung zu erreichen. Das Unternehmen zielte außerdem darauf ab, eine qualitative Analyse der fertigen Produkte mithilfe der statistischen Prozesskontrolle (SPC) durchzuführen und den Papierverbrauch durch digitales Betriebsmanagement und Datenerfassung drastisch zu reduzieren.

MTU implementierte die Siemens-Lösungen zunächst in seiner Montagelinie für Automobil-Gleitringdichtungen und geht aufgrund der hervorragenden Ergebnisse davon aus, die Lösung auf andere Produktionslinien auszuweiten, sowohl am Hauptsitz in Umbrien als auch in Produktionsstätten weltweit.

Opcenter Execution Discrete und Opcenter Quality sind in die Teamcenter- und ERP-Systeme und Montagemaschinen der MTU integriert. Die Opcenter-Lösungen sind außerdem in ein IBM Maximo-System integriert, das die vorbeugende Wartung von Maschinen verwaltet. Das Teamcenter-System versorgt die Produktion in Echtzeit mit aktuellen Zeichnungen, einem Bill-of-Process (BOP) und Prozessanweisungen für jede Gleitringdichtung.

Teamcenter ist auch der Aufbewahrungsort aller Produktionsqualitätsdokumente. In naher Zukunft werden Qualitätsdokumente den Bedienern während der Montage automatisch zur Verfügung stehen, um eine Fertigstellung in Echtzeit zu ermöglichen. Da Aufträge aus dem ERP-System in das MES-System importiert werden, hat jeder Bediener sofortigen und vollständigen Einblick in alle Produktionsaufträge und zugehörigen Verarbeitungsphasen in Echtzeit.

Während der Produktionsphase scheidet das System Bauteile mit offensichtlichen Mängeln automatisch aus und verfolgt die Anzahl der Gut- und Ausschussteile. Die Maschinen führen eine Reihe automatischer Kontrollen durch und ermöglichen so eine Kontextualisierung der Produktionsqualität für jeden Auftrag, der im MES-System erfasst wird.

Das MES-System ermöglicht außerdem für jeden Produktionsauftrag eine vollständige Rückverfolgbarkeit der verwendeten Materialien, der Charge, zu der sie gehören, und der zugehörigen Menge, sodass in Echtzeit nachverfolgt werden kann, welche Materialien für jede Dichtung verwendet wurden.

End-to-End-Qualität

Das integrierte MES- und Qualitätssystem ermöglicht es Qualitätsmanagern, in einer Produktionsphase auftretende Abweichungen in Echtzeit zu erkennen und Kontrollen im System hinzuzufügen oder anzupassen. Sobald die Informationen in Opcenter Quality eingespeist werden, wird die entsprechende Aktion für den Bediener direkt in die Produktion freigegeben.

Mit dem Start von Produktionsaufträgen erhalten die Bediener gleichzeitig den Produktionsplan und die Checkliste der durchzuführenden Qualitätskontrollen online, die zentral verwaltet werden. Dieses vollständig integrierte Management verkürzt die Reaktionszeiten und steigert die Effizienz und Effektivität der Produktion.

Papierlose Fabrik

„Eines der Ziele von MTU war es, alle Prozesse zu integrieren, vom Design über die Produktion bis hin zur Qualitätskontrolle, und alle manuellen Schritte zwischen den Prozessen zu eliminieren“, sagt Gianluca Paoli, Konzernleiter Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) bei MTU. „Heute ist MTU eine völlig papierlose Fabrik – Informationen werden digital erfasst und die Informationsübertragung von einer Phase zur nächsten erfolgt völlig transparent und automatisch.“

„Bevor die integrierte digitale Lösung von Siemens an Bord kam, hatte MTU verschiedene Computersysteme installiert, die voneinander getrennt waren“, erklärt Paoli. „Das Management erfolgte fast ausschließlich auf Papier: MTU übermittelte den Bedienern Auftragsabläufe, verfolgte Chargen und Materialien und zeichnete die Ergebnisse der Qualitätskontrolle in Papierform auf.“

Vollständige Rückverfolgbarkeit

Auch die Abhängigkeit von einem papierbasierten, unzusammenhängenden Prozess nahm viel Zeit in Anspruch. Alle gedruckten Informationen beschränkten die Analyse der Daten. Das Unternehmen konnte eine Rückanalyse der Daten über Zeiträume von sieben bis zehn Tagen durchführen, aber das war teuer. Als der Analysezeitraum auf die letzten drei bis sechs Monate der Produktion ausgeweitet wurde, war es praktisch unmöglich, die Daten zu analysieren und den Materialverbrauch zurückzuverfolgen. Seit der Implementierung von Opcenter können alle diese Informationen in Echtzeit verfolgt werden.

Die Produktionskontrollen wurden auch mit Papierformularen verwaltet, die von Mitarbeitern der Qualitätskontrolle ausgefüllt und dann manuell in das digitale Qualitätssystem eingegeben wurden – ein eigenständiges System, das auf Excel-Tabellenkalkulationssoftware basierte und von allen anderen Systemen der Informationstechnologie (IT) der Fabrik getrennt war. Heute Alle durch die Qualitätskontrolle erfassten Daten sind digital, stehen für Echtzeitberichte zur Verfügung und werden in die Produktionsdaten integriert.

Datensammlung und Analyse

Die Datenerfassung ist ein grundlegender Bestandteil von Produktions- und Business-Analytics-Systemen und unterstützt jeden Prozess der kontinuierlichen Verbesserung – ein Ziel, das die MTU seit ihrer Gründung verfolgt und das heute durch die Opcenter-Lösungen effektiv und effizient unterstützt wird. Bisher führte die MTU viele Tätigkeiten manuell durch und sammelte die Ergebnisse auf Papier. Bei der manuellen Datenerfassung in Papierform war es unmöglich, die Daten mit Algorithmen zu vergleichen oder zu korrelieren, um Informationen für die Analyse der Produktionseffektivität und -effizienz zu extrahieren. „In Italien gibt es nur ein Rechenzentrum und von hier aus bedienen wir alle unsere ausländischen Fabriken“, sagt Alessandro Ventura, Corporate Technical Director der MTU. „Durch das PLM-System, das auf den Servern der Muttergesellschaft in Italien installiert ist, können wir sowohl die Produktentwicklung als auch alle unsere Produkte in den verschiedenen Einrichtungen auf der ganzen Welt steuern.“

„Mit dem MES-System sammeln wir Daten, die bisher nicht erfasst wurden“, sagt Luigi Renzi, Leiter der Entwicklung von Business-Intelligence- und Business-Analytics-Lösungen bei MTU. „Wir nutzen die Daten, die zuvor über nicht standardmäßige Schnittstellen, aus verschiedenen Anwendungen und auf nicht integrierte Weise gesammelt wurden, konsequenter.“

„All dies wird es uns ermöglichen, ERP-Daten mit Produktions- und Qualitätsdaten zu integrieren und so Leistungsindikatoren zu erstellen, die zu einer kontinuierlichen Verbesserung unserer Prozesse führen und uns in Echtzeit Feedback über den Grad der Effizienz und Effektivität unserer Prozesse geben Prozesse“, sagt Renzi.

„Im Vergleich zur vorherigen Situation ermöglicht uns MES die Eingabe von Daten sowohl in das ERP-System als auch in das Qualitätsmanagementsystem“, sagt Paoli. „Das MES ermöglicht es dem Betreiber, alle diese Anwendungen in völliger Sicherheit zu nutzen, indem es Echtzeitkommunikation vom PLM-System empfängt. Damit haben wir eines der Hauptziele erreicht, die wir mit unserem Digitalisierungsprojekt erreichen wollten.“ „Die Verwendung eines datengesteuerten Ansatzes zur Unterstützung von Geschäftsentscheidungen ist nicht nur eine technologische, sondern auch eine kulturelle Herausforderung. „Dank Siemens haben wir die grundlegenden Schritte unternommen, um den Sieg zu erringen“, schließt Renzi.

In naher Zukunft geht MTU davon aus, den Kreislauf zu schließen, indem Produktionsdaten an das ERP-System gesendet werden, um Echtzeit-Feedback über den Abschluss jedes Auftrags, die Anzahl der produzierten im Vergleich zu den Ausschussteilen und die Menge der verwendeten Materialien zu erhalten.

Risikobewertung und Kundenzufriedenheit

Die Rückverfolgbarkeit einzelner Produktinformationen ist eine der Stärken der MTU und trägt dazu bei, die Qualität ihrer Waren sicherzustellen: Jede Gleitringdichtung ist mit einem weltweit einzigartigen Code gekennzeichnet, über den alle Beteiligten auf alle von den Produktionsmaschinen bereitgestellten Informationen, einschließlich Bilder, zugreifen können.

„Dank der umfangreichen Datenerfassung durch Opcenter sind wir in der Lage, die Parameter und Bedingungen zu identifizieren, die bei der Herstellung jedes einzelnen Stücks angewendet werden. Bei Bedarf können Dichtungen mit einer Körnigkeit entnommen werden, die deutlich über der Produktionscharge liegt“, sagt Paoli. „Da Kunden unsere Fähigkeit zur Risikobewertung verstehen können, können sie beruhigt sein, dass wir unser Produkt sowohl bei der Herstellung als auch bei der Identifizierung potenziell gefährdeter Dichtungen genau überwachen.“

„In der Praxis bedeutet das, dass ein möglicher Rückruf einer Fahrzeugmotor-Wasserpumpe aufgrund einer defekten Dichtung für jedes einzelne Fahrzeug und für jeden einzelnen Code im Auto durchgeführt werden kann“, sagt Ventura. „Wir können dies tun, ohne eine aufwändige und teure Rückrufaktion für die gesamte Fahrzeugflotte durchführen zu müssen, in der viele unserer Gleitringdichtungen montiert sind.“

Italienische Tradition und Innovation

Die Umwandlung der MTU in eine digitale und intelligente Fabrik steht im Einklang mit der DNA des Unternehmens: eine italienische Fertigungsleistung von höchster Qualität mit besonderem Augenmerk auf den menschlichen Faktor und die berufliche Weiterentwicklung seiner Mitarbeiter. Der Betreiber bleibt im Mittelpunkt der digitalen Transformation und des sich weiterentwickelnden Know-hows und der technischen Fähigkeiten jedes Einzelnen.

„Die Mission des Unternehmens wird durch die von der Technologie zur Verfügung gestellten Werkzeuge voll unterstützt: Wenn die Werkzeuge gültig sind, wie die von Siemens, und richtig eingesetzt werden, gehen Tradition und Innovation natürlich Hand in Hand“, sagt Ventura.

„Dieser Weg wird es uns ermöglichen, mit weniger Aufwand von Daten zu Informationen zu gelangen“, sagt Mario Savonelli, Koordinator des Industrie 4.0-Projekts. „Damit können wir das Unternehmen noch stärker auf Produkt, Service und Qualität ausrichten.“

„Meccanotecnica Umbra hat sich im Laufe der Jahre von einem kleinen Unternehmen zu einem multinationalen Unternehmen entwickelt, das dank einer zunehmend digitalen Infrastruktur den Herausforderungen des globalen Marktes gewachsen ist“, schließt Paoli. „Wir sind davon überzeugt, dass Siemens der kompetenteste und zuverlässigste Partner ist, mit dem wir diesen Weg gehen können.“

Weitere Informationen: www.sw.siemens.com

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