Erfolg nach Plan Komplettes Kaltwalzwerk

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1 JIGANG: Erfolg nach Plan Komplettes Kaltwalzwerk mit X-Pact Produktionsplanungssystem (PPS) von SMS Siemag SMS metallurgy STAHLWERKE und WALZWERKSTECHNIK Automation Wilfried Runde, Fachgebietsleiter Produktionsplanungssysteme (PPS) Jochen Neuer, Produktionsplanungssysteme (PPS)

2 SMS DEMAG Automation Bild 1. Hauptproduktionseinrichtung des Kaltbandwerkes von Jigang: die zweigerüstige Reversier-Kaltwalzanlage, Bauart CCM (Compact Cold Mill). 2

3 JIGANG: Erfolg nach Plan Komplettes Kaltwalzwerk mit X-Pact Produktionsplanungssystem (PPS) von SMS Demag Für die Jinan Iron & Steel Group, China, abgekürzt Jigang, hat SMS Demag ein Kaltwalzwerk aus einer Hand realisiert. Die für den Herstellungsprozess qualitätsbestimmenden Anlagen sowie das komplette Elektrik- und Automationssystem von Level 0 bis Level 3, Bild 1, stammen von SMS Demag. Das Werk besteht im Wesentlichen aus einer kontinuierlichen Beizlinie, einer zweigerüstigen Reversier-Kaltwalzstraße (CCM Compact Cold Mill), einer Haubenglühe, einem Dressiergerüst, einer Umwickel- sowie einer Verpackungslinie, Bild 2. DIE WICHTIGSTEN PRODUKTIONSDATEN Jahreskapazität Bandbreite Eingangsmaterial Warmband: Dicken Kaltgewalzte Fertigprodukte: Dicken Bundgewicht t 900 bis mm 1,8 bis 5,0 mm 0,3 bis 2,5 mm bis 30 Tonnen ➁ ➂ ➅ ➀ ➄ Bild 2. Schematische Darstellung des Werkes: 1 Beizlinie, 2 CCM, 3 Haubenglühe, 4 Dressiergerüst, 5 Umwickellinie, 6 Verpackung. ➃

4 SMS DEMAG Automation Bild 3. X-Pact, der Markenbegriff für harmonisierte Elektrikund Automationslösungen von SMS Demag. SMS Demag verfügt mit allen technischen Disziplinen unter einem Dach und kurzen Abstimmungswegen über ideale Möglichkeiten zur Erstellung eines nahtlos integrierten Gesamtsystems. Dank des unmittelbaren Wissensaustausches unserer Ingenieure und durch das tiefgehende Verständnis der Anlagenfunktionalitäten sowie der Prozessvorgänge harmonisiert unsere X-Pact -Automationslösung perfekt mit den mechanischen Anlageneinrichtungen. Jigang profitierte von dieser engen Verzahnung von Mechanik und Automation. Das Resultat: eine reibungslose Inbetriebnahme, eine steile Hochlaufkurve und ein erfolgreicher Dauerbetrieb. Mit dem Kaltwalzwerk hat SMS Demag erneut unter Beweis gestellt, dass man die langjährige Erfahrung im Anlagenbau heute als umfassender Systemanbieter intelligent zu nutzen weiß. Und zwar zum Vorteil des Kunden: Bei Jigang wird dies insbesondere bei der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) mit X-Pact deutlich. Anhand der genauen Kenntnisse der Produktionsmöglichkeiten und -vorschriften der einzelnen Anlagen kann das X-Pact -PPS (Level 3) die vorhandenen Kapazitäten und die Produktionsreihenfolge optimal planen. Darüber hinaus ergibt sich mit dem PPS für Jigang ein ganzes Bündel von Vorteilen: Automatisierte Datenübernahme aus dem Level-4- Finanzsystem (Oracle) Automatische Generierung von Produktionsaufträgen Maximale Auslastung der Produktionsinfrastruktur und der Produktionsanlagen Permanente Transparenz über sämtliche Aufträge im Produktionsprozess Vorausplanung und Einhaltung der Liefertermine Optimierter Produktionsmix und somit erhöhte Standzeiten der Anlagen Harmonisiertes Qualitätsmanagement und automatisierte Qualitätsdokumentation Qualitätssteigerung und Erhöhung der Ausbringung innerhalb der geforderten Kundentoleranzen Konsistente Datenbank mit einheitlicher, aktueller Datenbasis Zukunftssicherheit durch einen einfach programmierbaren Regeleditor für Änderungen u. Erweiterungen des Produktspektrums X-PACT : DAS QUALITÄTS-LABEL FÜR DIE AUTOMATION X-Pact ist der Markenbegriff für die harmonisierten Elektrik- und Automationslösungen von SMS Demag, Bild 3. Gleichzeitig ist es ein Qualitätssiegel, denn das X-Pact -Symbol steht für perfekt aufeinander abgestimmte Komponenten und Schnittstellen. X-Pact verknüpft reibungslos die unterschiedlichen Ebenen der Elektrik und Automation. Level 0 spricht die Antriebe und Energieversorgung an. Level 1 beinhaltet das Regelungssystem. In Level 2 werden die Anlagenprozesse abgebildet. Und Level 3 beinhaltet die Produktionsplanung und -steuerung. Durch das modulare Design kann die Systemstruktur flexibel angepasst bzw. schnell und bedarfsgerecht erweitert werden. Mit X-Pact arbeiten derzeit weltweit mehr als 900 Automationssysteme in über 500 Anlagen. 4

5 DAS PPS-SYSTEM: PRODUKTION UND QUALITÄT OPTIMIEREN Die Hauptaufgabe des X-Pact -PPS besteht darin, die Kundenaufträge termingerecht zu erfüllen und die vorhandenen Anlagen und Infrastrukturen optimal auszulasten, Bild 4. Dabei muss der Produktmix so gestaltet werden, dass mit schonender Anlagenfahrweise ein Optimum an Qualität und Ausbringung erzielt wird. Die Lösung dieser komplexen Herausforderungen übernehmen im X-Pact -PPS mehrere Module, die interaktiv miteinander agieren. Doch bevor das PPS zum Einsatz kommt, muss es die Daten der Kundenaufträge erhalten. Bild 4. Das X-Pact PPS überwacht und steuert den Produktionsfluss und die entsprechenden Produktionsmengen. 5

6 SMS DEMAG Automation Level-4-Schnittstelle Jigang setzt als Finanzsystem (Level 4) die Anwendung Oracle Financials ein. Durch das hohe Verständnis der Systementwickler von Jigang und SMS Demag wurde eine nahtlose Schnittstelle realisiert. Damit werden die Kundenaufträge des Finanzsystems vollautomatisch an das X-Pact -PPS übergeben. Ebenso vollautomatisch werden später die Produktionsergebnisse an das Finanzsystem zurückgemeldet. Technical Order Generation (TOG) Auf Basis der vom Finanzsystem vorgegebenen Kundenaufträge generiert dieses Modul eigenständig die internen Produktionsaufträge. Das System erstellt dabei anhand definierter Parameter die Arbeitspläne, welche die Abarbeitungsreihenfolge, die Einsatzmaterialien, die gewünschten Abmessungen etc. berücksichtigen. Advanced Planning and Scheduling (APS) Dieses Modul übernimmt die Kapazitätseinlastung der Gesamtproduktion. Das heißt, hierbei wird festgelegt, welcher Auftrag zu welcher Zeit auf welcher Anlage ausgeführt wird. Dazu arbeitet das Modul in enger Interaktion mit dem Plant Sequencing Systems (PSS) zusammen. Plant Sequencing System (PSS) Diese Anwendung plant die genaue Auftragsreihenfolge und Stückreihenfolge für die Anlagenbereiche. Es berücksichtigt dabei umfangreiche technologische und logistische Restriktionen. Auf Basis von heuristischen und mathematischen Modellen erfolgt die Bildung von optimierten Produktionsreihenfolgen. Zum Beispiel können so Walzkampagnen hinsichtlich Dicken- und Breitensprüngen perfekt vorbereitet werden, sodass der Durchsatz optimiert und gleichzeitig die Walzen geschont werden. Bild 5. Bis zu Coils werden durch das X-Pact PPS überwacht und unter Berücksichtigung der optimalen Anlagenfahrweisen dem Produktionsfluss zugeführt. 6

7 Warehouse Management System (WMS) Dieser Teil des PPS überwacht den Materialfluss. Bei Jigang sind bis zu Coils im Produktionsfluss, Bild 5. Das WMS kennt für jedes einzelne Coil den aktuellen Status: Also an welcher Stelle es sich beispielsweise im Bund befindet, ob es in einer Anlage bearbeitet wird oder ob es zur Auslieferung bereitsteht. Production Control and Information (PCI) Dies ist quasi das Herzstück des PPS. Die Anwendung nutzt alle Informationen der vorher beschriebenen Module, verknüpft sie intelligent miteinander, Bild 6, und gibt die konkreten Produktionsdaten an die Level- 2-Systeme weiter, die sie dann mit ihren Prozessmodellen ausführen. PCI sorgt des Weiteren für die Visualisierung des Anlagenstatus und stellt die Informationen über Material-, Produktionsauftrags-, Maschinen- sowie Qualitätsstatus bereit. Bei Jigang erfolgt nach jedem Produktionsschritt eine Qualitätskontrolle. Mit der Einführung des PPS wurden diese Kontrollen harmonisiert, sodass die Qualitätsüberwachung nun effizienter und konsistenter erfolgt. Sie reicht systemgestützt bis hin zur Endkontrolle mit visueller Begutachtung und mechanischen Tests. Damit verlassen zertifizierte Coils mit lückenloser Überwachung das Werk von Jigang. Herr Geng, zuständiger Director für die Automation bei Jigang, ist von den Leistungen des X-Pact -PPS überzeugt: Wir haben sowohl einen sehr viel besseren Überblick als auch detaillierte Einblicke in unser Werk und können so unsere Ressourcen wesentlich effektiver nutzen. Bild 6. Production Control and Information (PCI) ist das Nervenzentrum des PPS, wo alle Informationen intelligent verknüpft und weitergeleitet werden. 7

8 SMS DEMAG Automation DER PROJEKTABLAUF: INTER NA TIONAL, EFFIZIENT UND SCHNELL Die Entwicklung und Implementierung des X-Pact -PPS betraf nahezu sämtliche Abteilungen bei Jigang. In die Realisierung des Projektes waren u. a. die Verantwortlichen der Produktionsplanung, der Produktion, der Qualitätsabteilung, des Vertriebs sowie Führungskräfte und Mitarbeiter der IT-Abteilung und der Automationsabteilung involviert. Für die Projekt-Beteiligten bei SMS Demag hieß dies: umfassende Abstimmungsprozesse. In einer partnerschaftlichen Zusam men arbeit mit strukturierter Vorgehensweise wurde dann eine genaue Definition der Geschäftsprozesse vorgenommen, die im PPS abgebildet sind. Im Rahmen von Design-Meetings wurde das PPS entsprechend der Gegebenheiten bzw. individuellen Anforderungen der einzelnen Abteilungen sowie des Gesamtunternehmens konzipiert und angepasst. Jigang war eng in sämtliche Prozesse involviert und hat mit Unterstützung durch SMS Demag die Visualisierungen der 30 HMI-Masken (Human Machine Interface) in Eigenregie durchgeführt, Bild 7. Projektkoordination In die Realisierung des Projektes waren neben SMS Demag und unserer chinesischen Tochtergesellschaft SMS Demag Technology (Beijing) Co. Ltd. (SDT) auch internationale Partnerunternehmen involviert. So war beispielsweise das Systemhaus PSI-BT (Düsseldorf, Berlin) für einzelne Planungsbausteine der PPS-Software verantwortlich. SMS Demag hat sämtliche Projektpartner koordiniert und die Ergebnisse zusammengeführt. Einen wesentlichen Beitrag leistete auch die Automationsabteilung von JIGANG, welche die Projektkoordination für alle Teilbereiche des Unternehmens durchführte. Schulungen Der Erfolg einer PPS-Lösung hängt wesentlich von der richtigen und konsequenten Nutzung ab. Um für Jigang den Schulungsaufwand einerseits wirtschaftlich zu gestalten, andererseits aber auch eine hohe Durchdringung im Unternehmen zu gewährleisten, Bild 7. Der richtige Auftrag zur richtigen Zeit in der richtigen Anlage die übersichtliche Visualisierung des X-Pact -PPS zeigt die optimale Auslastung des Werkes auch optisch an. 8

9 entschloss man sich gemeinsam, so genannte Key- User von Jigang zu schulen, Bild 8. Diese ausgewählten Personen gaben dann als verantwortliche Multiplikatoren ihr erworbenes Anwendungswissen im Werk weiter. Darüber hinaus wurden für den umfassenden Kompetenztransfer die Software-Spezialisten von Jigang drei Monate bei SMS Demag in Programmiertrainings mit dem System vertraut gemacht. Vor dem Hintergrund der hohen Nachfragesituation nach Stahl waren die schnelle und vor allem die reibungslose Inbetriebnahme des PPS für uns von besonderer Bedeutung. Hierbei haben SMS Demag und Jigang zusammen Herausragendes geleistet, so lautet das positive Resümee zum Projektverlauf von Herrn Geng. Projektzeitraum Das gesamte Projekt wurde in einer außergewöhnlich kurzen Zeit durchgeführt: August 2005: Projektstart Ende 2005: Abschluss des Designs Januar bis März 2006: Joint-Programming August 2006: Vor-Ort-Services zur Implementierung September 2006: Vorbereitung zur Inbetriebnahme November 2006: Produktiver Einsatz während eines geplanten Werkstillstandes Dezember 2006: Erteilung des FAC AFTER-SALES-SERVICES: SCHNITT- STELLEN ZUR ZUKUNFTSSICHERHEIT SMS Demag hat mit Jigang eine dreimonatige Nachbetreuung durch die chinesische Tochtergesellschaft SMS Demag Technology (Beijing) Co. Ltd. vereinbart. Damit soll sichergestellt werden, dass Jigang das PPS eigenständig und betreiben und weitgehend selbstständig Anpassungen durchführen kann und zwar auch im voll ausgelasteten Praxisbetrieb. Jigang ist damit in der Lage, eigenständig Erweiterungen des Produktspektrums (neue Materialien) in das System einzupflegen oder Änderungen am Produktionsfluss vorzunehmen. Bild 8. Schulung des Kundenpersonals. 9

10 SMS DEMAG Automation Support-Portal Auch in Zukunft kann Jigang innerhalb von Sekunden die Unterstützung der Automationsspezialisten von SMS Demag anfordern: per Support-Portal. Damit ist ein Online-Fernzugriff auf das X-Pact -PPS zur Ana - lyse, Fehlerbehebung, Wartung oder Optimierung möglich. FAZIT: OPTIMIERTER OUTPUT DANK INTELLIGENTEM INPUT Das Werk Jigang hat seit der Inbetriebnahme erfolgreich Band produziert. Dabei kamen die Stärken des X- Pact -PPS voll zum Tragen: Unter Berücksichtigung der spezifischen Anlageneigenschaften und der abzuwickelnden Aufträge wurden die optimalen Produktionsmöglichkeiten des Werkes genutzt. Die Ergebnisse des PPS von SMS Demag: Hochqualitative Bänder exakt nach Kundenmaß und innerhalb der geforderten Toleranzen, termingerechte Lieferungen, hoher Automatisierungsgrad und durchgängige Auftragstransparenz für alle Abteilungen. Maßgeblich daran beteiligt ist auch die CCM, Bild 9. Das System wurde in einer herausragend kurzen Zeit erfolgreich eingeführt. Voraussetzung dazu waren die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit dem Kunden sowie die enge Abstimmung innerhalb des Unternehmens SMS Demag. Beim Projekt Jigang wird deutlich, dass eine Lösung aus einer Hand signifikante Vorteile für den Kunden mit sich bringt. Mr. Geng, der zuständige Director für die Automation bei Jigang: Wir sind hochzufrieden mit dem PPS von SMS Demag. Es überzeugt uns in allen Leistungs - dimensionen: Wirtschaftlichkeit, Performance, Zuverlässigkeit und vor allem durch seine enorme Planungssicherheit im Hinblick auf unsere Anlagen. 10

11 Bild 9. Maßgeblich für hervorragendes Kaltband in definierten Qualitäten: die Compact Cold Mill (CCM) bei Jigang. 11

12 MEETING your EXPECTATIONS SMS DEMAG AG Geschäftsbereich Elektrik und Automation Wiesenstraße Hilchenbach Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) Ivo-Beucker-Straße Düsseldorf Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) Internet: A/207D 1000/07/08. ky. Printed in Germany Disclaimer: Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen beschreiben Leistungseigenschaften von Produkten im Allgemeinen. Die Leistungseigenschaften von gelieferten Produkten können von den in der Broschüre beschriebenen Eigenschaften abweichen. Insbesondere können sich diese Eigenschaften durch Weiterentwicklung von Produkten ändern. Die in dieser Druckschrift enthaltenen Informationen entfalten keine Rechtswirkung. Zur Lieferung von Produkten mit spezifischen Eigenschaften sind wir nur verpflichtet, wenn dies ausdrücklich vereinbart ist.