Mit Manufacturing Execution System zu effizienterer Produktion

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1 Case Study: Gigaset Communications GmbH Anbieter von Schnurlos- und VoIP-Telefonen sichert Produkt- und Service-Qualität mit MES-Technologie Mit Manufacturing Execution System zu effizienterer Produktion

2 Die Gigaset Communications GmbH GIGASET & MES Die Gigaset Communications GmbH mit Sitz in München entwickelt, produziert und vertreibt Telefone für das Festnetz, Voice-over-IP-Modelle und Telefonanlagen. Gigaset-Hauptproduktionsstandort ist Bocholt. Hier werden die Produkte nach höchsten Qualitätsund Umweltstandards gefertigt. Neben der Einhaltung von Normen und Richtlinien ist die stetige Leistungssteigerung oberste Prämisse für das Unternehmen mit einem Jahresumsatz von mehr als einer halben Milliarde Euro. Einen wesentlichen Beitrag hierzu leistet das erfolgreiche Kerngeschäft Cordless Voice mit einem umfangreichen Telefonportfolio, das auch das im vergangenen Jahr eingeführte Flaggschiffmodell Gigaset SL400A umfasst, das als kleinstes Gigaset der Welt gilt. Gigaset Communications GmbH, Bocholt 2

3 Die rund Mitarbeiter am Hauptproduktionsstandort Bocholt arbeiten auf einem Areal von rund qm. Bereits seit vielen Jahren setzt das Unternehmen bei der Suche nach der optimalen Fertigungsstrategie auf Produktionsautomatisierung nach neuestem Stand der Technik. Gigaset mit Manufacturing Execution System zu effizienterer Produktion Jede Sekunde wird in Bocholt ein Telefon produziert. Die Gigaset Communications GmbH ist einer der größten Hersteller von Schnurlostelefonen weltweit und Europas DECT-Marktführer. Die Stellhebel, um diese Position sowie das Leistungsniveau weiter auszubauen, sind hohe Qualität und Innovation gepaart mit Produktivität und Rentabilität. Zur Umsetzung dieser Faktoren trägt das standardisierte Manufacturing Execution System der itac Software AG bei. Herausforderung: Die moderne Fabrik Das Erreichen der Unternehmensziele ist nur mit einer leistungsfähigen Fertigung auf Basis einer modernen Fabrik möglich. Schnelle Reaktionszeiten, kurze, zuverlässige Prozessketten und wirksame Qualitätssicherung sind die wesentlichen Faktoren für eine effiziente Produktion. Jedes Rädchen innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette muss sich dafür drehen und ineinandergreifen. Daraus ergeben sich vielfältige Aufgabenstellungen: Die zunehmende Komplexität und Variantenanzahl der Produkte hat zur Folge, dass im Verlauf des Produktionsprozesses bei jedem Arbeitsvorgang sichergestellt werden muss, dass jedes einzelne Produkt den Entwicklungsvorgaben bzgl. seiner Hard- und Software entspricht. Um zuverlässig die richtige Version eines Produktes entsprechend den Entwicklungsvorgaben herstellen zu können, müssen Informationen aus den unterschiedlichsten Quellsystemen wie z.b. CAD, PLM und ERP in der richtigen Version zur Verfügung gestellt und online verifiziert werden. Es muss geprüft werden, ob die gerüsteten Bauteile z.b. bezüglich Version und Haltbarkeit freigegeben sind und Tests nach den richtigen Vorschriften durchgeführt werden. Gleichzeitig müssen eine Vielzahl spezieller Anforderungen aus den unterschiedlichsten Produktionsbereichen berücksichtigt werden: z.b. die Optimierung der Material-und Verpack-Logistik hinsichtlich der Reduzierung des Materialmehrverbrauchs, eine Variantenverriegelung in den Endmontagelinien oder die Betriebs- und Maschinen-Datenerfassung in sämtlichen Bereichen der Produktion. Letztlich haben alle Maßnahmen nachhaltige Effizienzsteigerungen zum Ziel. 3

4 GIGASET & MES Zur Bewältigung all unserer spezifischen Anforderungen benötigten wir ein Manufacturing Execution System, das neben der für uns besonders wichtigen Prozessverriegelungs-Funktionalität weitere Services bietet, die uns bei unseren Optimierungsmaßnahmen unterstützen, erklärt Reinhard Thies, Head of Production Engineering der Gigaset Communications GmbH. Entscheidung für die itac.mes.suite Diese Anforderungen einer High Performance Factory können nur mit Einsatz eines Manufacturing Execution Systems (MES) und seinen fertigungsnahen Systemfunktionalitäten bewältigt werden. Hierdurch kann man zum einen eine hohe Qualität und zum anderen eine Reduzierung der Fehlerrate bei gleichzeitiger Steigerung der Produktivität erzielen. Das Unternehmen setzt daher nach einer Evaluierung der verfügbaren Systeme schon seit dem Jahr 2000 die Internet-basierte MES-Lösung itac.mes.suite ein, die unter anderem die standardisierte Integration zum SAP ERP ermöglicht. Die Rückverfolgbarkeits- und Prozessverriegelungsfunktionalitäten des itac-produkts waren dabei die wichtigsten Entscheidungskriterien. Daher lautete die Zielvorgabe, dass ein MES eine Built as planned -Strategie nachhaltig unterstützen sollte. Es sollte nicht nur umfangreiche und lückenlose Informationen sammeln, sondern bereits während des Fertigungsprozesses fehlerhafte Prozessschritte und unzulässige Komponenten detektieren. Es sollte darüber hinaus Daten zur Verfügung stellen, die es erlaubten, frühzeitig Schwachstellen zu erkennen, um Fehler erst gar nicht entstehen zu lassen. Lösung integriert alle Bereiche Der Fertigungsprozess von DECT-Telefonen in Bocholt umfasst das Zusammenspiel und das Zusammenfügen vieler einzelnen Schritte und Komponenten: Entwicklung, Vorfertigung, Technische Fertigung (Flachbaugruppen), Montage (Display, Tastatur, Endmontage), Verpackung und Versand. Die itac.mes.suite wird dabei in allen Produktionsbereichen wie SMT-Produktion, Display-Montage, Final Assembly (Endmontage) sowie Verpackung und Versand eingesetzt. Dabei übernimmt die Lösung die komplette Datenhaltung von der Entwicklung bis zum fertigen Produkt, vom Einzelteil bis zum Endgerät und übergibt diese Daten an das SAP ERP- und weitere lokale Logistik-Systeme. Sie sammelt alle Fertigungsinformationen und stellt sie auf Anfrage wieder zur Verfügung. Hierbei werden mehr als 1000 Datenbankabfragen pro Sekunde über eine zentrale MES-Infrastruktur abgewickelt. 4

5 Qualitätssteigerung mit Prozessverriegelung Eine der wesentlichen Anforderungen seitens Gigaset war die aktive Prozessverriegelung. Sie überprüft die Produkte in jedem einzelnen Prozess-Schritt, bewertet sie mit den Kriterien Gut, Nacharbeit, Ausschuss sowie die Verifikation gegen Produktstückliste und führt sie gegebenenfalls einem definierten Reparatur- Ablauf zu. Anders als es in Branchen wie Automotive der Fall ist, ist für uns in der Regel keine Bauteile-Traceability erforderlich. Wir benötigen im mehrstufigen Fertigungsprozess Traceability, um eine durchgehende, dokumentierte Erfassung aller fertigungsrelevanten Daten bieten zu können und wir müssen verhindern, dass Produkte mit fehlerhaften Bauteilen, Flachbaugruppen oder falscher Software produziert werden, beschreibt Andreas Welsing, MES-Projektleiter bei der Gigaset Communications GmbH, die Anforderungen. Mit der itac.mes. Suite lassen sich Produkte durchgängig unikats- bzw. behälterbezogen in Echtzeit rückverfolgen vom Einsatzmaterial bis zum verpackten Produkt sowie vom Lieferanten bis hin zum Kunden. Mit Hilfe der itac.mes.suite kann man Auffälligkeiten im Produktionsprozess sofort erkennen, Ursachen analysieren und bewerten und im Rahmen eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses entsprechende Maßnahmen ergreifen. Die Wirkung dieser lassen sich dann wiederum anhand der erfassten Daten überprüfen. So gelingt es, die Anzahl fehlerhafter Produkte zu minimieren und nahezu eine Null-Fehler-Produktion zu erreichen. 5

6 GIGASET & MES In der laufenden Fertigung wird jede einzelne Leiterplatte am Anfang eines neuen Fertigungsschritts verifiziert. Stefan Niehuis, Leiter IT Bocholt, Gigaset Communications GmbH sagt dazu: Früher stand man am Ende der Produktionslinien, um zu kontrollieren, was tatsächlich produziert wurde. Heute steht man am Anfang der Linie, und kann zu jeder Zeit Änderungen vornehmen und gleichzeitig sicher sein, dass die richtige Produktversion hergestellt wird. Stefan Niehuis, Gigaset Communications GmbH Rückverfolgung und Verriegelung im Detail Oft bereitet eine hohe Produktvarianz den Unternehmen Schwierigkeiten. Dem wirkt das MES mit der Seriennummern- und Variantenverwaltung sowie der Variantenverriegelung entgegen. Jedes Produkt erhält eine eindeutige Seriennummer, die die itac.mes.suite durch direkte Kommunikation mit den entsprechenden Labeling- und Lesegeräten erkennt und verarbeitet. Höhere Produktivität durch Betriebsdatenerfassung Eine weitere Fähigkeit des Manufacturing Execution Systems liegt in der Erfassung aller relevanten Betriebsdaten über eine bidirektionale Anlagenintegration. Diese Informationen können in Echtzeit ausgewertet und analysiert werden. So lassen sich Produktionsmengen, Störgründe/Ausfallzeiten und Bauelement-Abwürfe überprüfen sowie optimieren. Möglich wird dies durch eine Vielzahl standardisierter Schnittstellen zum SAP ERP. Über diese werden Stammdaten (wie z.b. Materialstammdaten, Stücklisten etc.) übernommen und Bewegungsdaten (Materialchargen, Fertigungsaufträge, Auftragsrückmeldungen von Mengen und Materialverbräuchen) wieder an das SAP ERP zurückgemeldet. Für jedes (Halb-)Erzeugnis lässt sich so nachvollziehen, welche Prozessschritte wie SMD- Bestückung, Prüfen, Displaymontage, Montage und Endprüfung zu welchem Zeitpunkt durchlaufen wurden. Die Verwurfdaten werden automatisiert ausgelesen, verifiziert und abgespeichert sowie in zeitnahen Rückmeldeprozessen an das ERP-System von SAP zurückgegeben. Durch die automatisch erfassten BDE-Daten (Stückzahlen und Taktzeiten) ermöglicht die itac.mes. Suite eine objektive Analyse der Nutzungsgrade/OEE ohne manuelle Eingabe, so dass ein komfortabler Abgleich zwischen Soll- und Ist-Zustand erfolgen kann. Die Dokumentation des Ist-Zustandes erhöht dabei die Transparenz für alle Beteiligten. 6

7 Real Time-Daten erleichtern Qualitätssicherung Vor dem Einsatz der MES-Software existierten in Bocholt verschiedene Systeme für das Qualitätsmanagement. Diese Insellösungen wurden durch das MES abgelöst, so dass heute nur noch eine zentrale Datenquelle vorhanden ist MS-Office-basierte QM-Auswertungen gehören der Vergangenheit an. Der QM-Service der itac.mes.suite liefert Standard- Auswertungen zur Produkt- und Prozessqualität sowie zu attributiven Fehlermerkmalen. Neben der historischen Datenauswertung ist es die präventive Qualitätssicherung, die eine signifikante Steigerung der Prozess- Qualität ermöglicht. Durch einen von Gigaset eingesetzten Online-Performance-Monitor unter anderem mit FPY-Anzeige werden Hinweise auf Fehler im Produktionsprozess signalisiert, die mit dem MES sofort analysiert werden können. Statt einer Analyse der fehlerhaften Prozesse im Nachgang wird so im Sinne einer Regelschleife unmittelbar ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess unterstützt. Fehler werden erkannt und analysiert, Prozessparameter geändert und die Wirkung wiederum überprüft. Die Prozessgüte kann so erheblich verbessert und die Produktion fehlerhafter Produkte verhindert werden. IT-Harmonisierung bis zum Warenausgang Die itac.mes.suite unterstützt den kompletten Verpackungs- und Lieferprozess. Die bewährte ursprüngliche Inhouse-Lösung konnte 1:1 mit der itac-standardsoftware abgebildet werden. Dies war ein weiterer logischer Schritt im Zuge der Konsolidierung der IT-Landschaft. Die Rückverfolgbarkeit des Endproduktes ist so über die gesamte Supply Chain möglich. Mit der Vergabe von Gebindenummern für alle Verpackungseinheiten kann z.b. auch einer diesbezüglichen Kundenanforderung Rechnung getragen werden. Fazit Die zentralen Vorteile dieses Konzepts der Einzelstückverfolgung sind: Frühzeitige Erkennung von Fehlern Verhinderung von Crashs in der Produktion Reduzierung von Modulfehlern durch das Verbauen richtiger Module in die richtigen Geräte Reduzierung der Kunststoffteil-Verwürfe Minimierung von Mehrarbeit Erhöhung des OEE (Nutzungsgrad) Und damit Verbesserung von der: Mit dem Einsatz der itac.mes.suite stellt die Gigaset Communications GmbH sicher, dass zuverlässig das gewünschte Produkt in bestmöglicher Qualität gefertigt wird. Die daraus resultierende Kundenzufriedenheit ist ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Gleichzeitig unterstützen die von der MES-Lösung bereitgestellten Daten ganz wesentlich einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess, der sich sehr positiv auf alle wesentlichen Produktionsparameter auswirkt. Nicht zuletzt trägt der Einsatz von Standard-SW zur Minimierung der IT-Kosten bei. Lieferqualität Zusagentreue Prozessgüte 7