Software & Ident
Digitale Fabrik in der Praxis
Das österreichische Sondermaschinenbau-Unternehmen Fill optimiert den Materialfluss mit modernen IT-Werkzeugen - und spart dadurch in vielerlei Hinsicht.
Die Fill GmbH mit Sitz in Gurten, Österreich, entwickelt und produziert in den Bereichen Metall, Kunststoff und Holz komplexe Produktionsanlagen für die Automobil-, Luftfahrt-, Windkraft-, Sport- und Bauindustrie. Das Unternehmen nutzt die Anlangen-Simulation in der 3D-Welt von Visual Components, um dadurch dem Kunden die Kaufentscheidung zu erleichtern. Fill erkannte früh die Vorteile der digitalen Fabrik und nutzt diese Techniken konsequent über die Projektlaufzeit und den kompletten Lebenszyklus der Anlagen.
Während der Evaluierungsphase sammelt das Simulations-Team von Fill zunächst sinnvolle Bewertungskriterien und definiert die Ziele. „Eine Simulation unterstützt den Vertrieb mit verständlichen Projektdarstellungen und eindrucksvollen Animationen. Sie verbessert die interne und externe Kommunikation und erhöht damit die Auftragswahrscheinlichkeit. Zudem hilft sie, die geplanten Anlagekonzepte genauer einzuschätzen, zuverlässige Aussagen zu technischen Parametern zu treffen und Anlagen durch gezielte Veränderungen zu optimieren“, erläutert Leo Bartevyan, von der Dualis GmbH IT Solution, die als Simulationsexperten und Partner die Projekte unterstützen.

Die Simulation nützt also nicht nur im Vertrieb und im Marketing, sondern auch bei der eigentlichen Anlagenplanung. Hilft sie doch bei der Optimierung und bei der Fehlervermeidung im Vorfeld. Das ist gerade deswegen von besonderem Interesse, weil Fehler dazu tendieren, umso kostspieliger zu werden, je später sie im Entstehungsprozess einer Anlage entdeckt werden.“ so Dipl. Ing. Alois Wiesinger, Produktentwickler bei Fill.
Die Ingenieure von Fill kombinieren dabei bewährte Standards mit individuellen Konzepten und greifen bei industriellen Standardkomponenten wie Förderstrecken oder Roboter auf ein frei verfügbares Inventar fertiger und sehr flexibel parametierbarer Materialhandlingskomponenten zurück. Für Spezialkomponenten, die in den Anlagen von Fill eine wichtige Rolle spielen, existieren dazu umfassende und geschützte Spezial-Bibliotheken, aus denen sich individuelle Anlagenkonzepte zusammenstellen lassen. Komplettiert wird dieser Prozess durch flexible CAD/CAM-Importer, die 2D und 3D Konstruktionszeichnungen einlesen können.
Beispiel aus der Holzverarbeitung
Wie das Auftreten von Problemen vermieden und dadurch in Folge entstehende Kosten gesenkt werden können, veranschaulicht ein Beispiel aus der holzverarbeitenden Industrie. Hier hatte Fill für einen großen Kunden eine seiner „speedfiller“-Ausbesserungsanlagen geplant, auf der Fehler in Parketthölzern, Massiv- und Sperrholzplatten vollautomatisch ausgebessert werden. Eine Bildverarbeitungseinheit scannt dazu die Platten während des Durchlaufs. Die dabei entdeckten Fehlstellen werden auf mehreren in Serie geschalteten Aggregaten teilweise ausgefräst und je nach Plattenart mittels viskosen Füllstoffen vollautomatisch ausgebessert.
Bei der Planung dieser Anlage hatten statische Taktzeitberechnungen des Kunden einen Durchsatz von ca. 500 Platten pro Stunde ergeben. Bei der Simulation zeigte sich, dass mit weniger als 400 Platten pro Stunde gerechnet werden muss, weil das Auftreten von vielen Fehlstellen in einer Platte zu einer Reduzierung des Vorschubs und damit zu einem Rückgang des Ausstoßes führt. In der Simulation wurde zunächst überprüft, ob ein weiteres Ausbesserungsaggregat Abhilfe bringen würde. Dazu wurde in einer Analyse der zentrale Engpass ermittelt und seine Kapazität probeweise verdoppelt, ohne dass dies zu einer nennenswerten Erhöhung des Gesamtdurchsatzes führte.

Die Projektierer optimierten daraufhin andere Prozesse und erhöhten zum Beispiel die Leistung des Fräsaggregats. Am Ende schaffte die Anlage tatsächlich die 500 Platten pro Stunde, die der Kunde vorgegeben hatte. „Dieses Beispiel zeigt, dass eine rein statische Auswertung, in der alle Aggregate gleich schnell arbeiten und sich gegenseitig nicht behindern, oft reine Theorie bleibt“, so Alois Wiesinger. „Erst durch die Simulation mit ihrer realitätsnahen Abbildung dynamischer Wechselwirkungen konnten wir die Schwachstellen der Anlage frühzeitig entdecken und die Anforderungen letztlich zur vollen Zufriedenheit aller Beteiligten erfüllen.“
Die Simulation hatte sich in diesem Fall gleich doppelt gelohnt. Zum einen war das Konzept valide und gab dem Kunden die nötige Sicherheit. Zum anderen sorgten aber auch die Einsparung des zweiten Aggregates für klare Wettbewerbsvorteile gegenüber anderen Anbietern und Konzepten. Fill nutzt die Möglichkeiten der digitalen Anlage im gesamten Lebenszyklus. Das beginnt bei der simulationsunterstützen Planung und setzt sich bei der Berechnung von Lebenszykluskosten mit dem von Fill entwickelten LCC-Rechner fort. Mit diesem Lebenszykluskostenrechner werden auf Basis des VDMA-Einheitsblattes 34160 die Lebenszykluskosten von Anlagen und Anlagenkomponenten berechnet. Darunter versteht man die Summe aller zum bestimmungsgemäßen Gebrauch einer geeigneten Maschine oder Anlage erforderlichen Aufwendungen von der Anschaffung bis zur Entsorgung. Mit LCC-Analysen können unterschiedliche Prozess- und Investitionsalternativen mit dem Ziel verglichen werden, die insgesamt beste Lösung zu finden.
Operative Optimierung
Ein weiterer wichtiger Baustein ist schließlich die Optimierung auf Basis umfassender Maschinendaten und einer zentralen Software-Plattform, dem Fill Efficiency Control Cockpit, einem leistungsstarken IT-Werkzeug zur Datenerfassung, Speicherung und Auswertung von Produktionsanlagen. Durch frei wählbare Softwaremodule („supervising“, „logging“ etc.) werden Entscheidungen im Bereich Produktionsoptimierung, Instandhaltung, Qualitätssicherung und Investitionsplanung unterstützt. Eine hohe Datenqualität, die vollautomatische Erfassung und die zentrale Speicherung der technisch und organisatorisch wichtigen Daten sorgen für eine optimale Transparenz der Daten, selbst bei komplexesten Anlagen.

Statement
Andreas Fill, Eigentümer und Geschäftsführer der Fill GmbH, fasst zusammen: „Als Gesamtanbieter komplexer Produktionsprozesse sind die Kernthemen der digitalen Fabrik, wie z.B Echtzeitsimulation (basierend auf den relevanten Maschinendaten) und der LCC-Rechner, fixe Bestandteile unseres Leistungsportfolios. Der dadurch gewonnene Mehrwert steigert die Wettbewerbsfähigkeit aller Projektpartner.“
Fill Gesellschaft mbH, E-Mail: [email protected], www.fill.co.at
Dualis GmbH IT Solution, E-Mail: [email protected], www.dualis-it.de










