Informationen und Fakten
Um die Produktionsprozesse effizienter und transparenter zu gestalten, hat 7P für die Vallourec Deutschland GmbH maßgeschneiderte Automatisierungslösungen entwickelt und erfolgreich implementiert. Durch den Einsatz neuer und erweiterter Materialverfolgungssysteme (MTS), die Verbesserung bestehender Anlagen und die Integration neuer Systeme wurde eine genauere Überwachung und Steuerung der Produktionsprozesse ermöglicht.
Branche
Eisen und Stahlindustrie
Fokusbereich
Materialflussverfolgung Produktionsbetrieb
Unsere Leistungen
Entwicklung, Inbetriebnahme, Support
Unternehmensgröße
ca. 2.400 Mitarbeitende
Über Vallourec Deutschland GmbH
Die Vallourec Deutschland GmbH ist ein führender Hersteller von nahtlosen Stahlrohren, die in verschiedenen Industriezweigen wie der Energiewirtschaft, dem Maschinenbau und der Automobilindustrie eingesetzt werden. Mittels innovativer Technologien und höchster Qualitätsstandards stellt Vallourec Deutschland langlebige und leistungsfähige Produkte her. Das Unternehmen legt großen Wert auf Nachhaltigkeit und investiert kontinuierlich in umweltschonende Produktionsprozesse. Exzellentes Engineering und kundenorientierte Lösungen sichern Vallourec Deutschland eine starke Marktposition und hohe Kundenzufriedenheit.
Herausforderungen: Taktzeiten, Qualität, Flexibilität
Um in der Stahlrohrproduktion wettbewerbsfähig zu bleiben, sind Strategien zur Verkürzung von Umrüst- und Zykluszeiten, Minimierung von Materialverlusten und Erhöhung der Flexibilität erforderlich. Entscheidend ist dabei eine Automatisierung, die auf die jeweilige Produktionslinie abgestimmt ist. In diesem Zusammenhang müssen firmeninterne Programmierstandards, die Zusammenarbeit mit technischem Personal und die Integration betrieblicher Arbeitsabläufe berücksichtigt werden. Ein umfassendes Verständnis der Produktionsprozesse ist Voraussetzung, um Schwachstellen zu erkennen und bei Störungen effektiv eingreifen zu können.
SEVEN PRINCIPLES (7P) unterstützt die Vallourec Deutschland GmbH bereits seit 2005 bei der Umsetzung verschiedener Projekte. Aufgrund unserer qualitativ hochwertigen 7P-Lösungen und der langjährigen erfolgreichen Zusammenarbeit hat sich Vallourec Deutschland auch bei diesem Projekt für uns entschieden.
Herausforderungen in der Schwerindustrie: Taktzeiten, Qualität, Flexibilität
Um die Wettbewerbsfähigkeit in der Produktion von Stahlrohren aufrechtzuerhalten, gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie beispielsweise die Reduzierung von Umbau- und Taktzeiten, die Minimierung von Materialausfall zur Verbesserung der Qualität und die Erhöhung der Flexibilität. Dazu ist eine individuell an jede Produktionslinie angepasste Automatisierung erforderlich. Die Erstellung der Automatisierungsanwendungen unterliegt dabei einer Vielzahl von Rahmenbedingungen und technologischen Vorgaben:
- Die im Betrieb etablierten Programmiertechniken sind zu verwenden, damit die erstellte Software auch von anderen Mitarbeiter:innen gewartet werden kann. (Materialverfolgungs-Server und Koppelprogramme in C unter Linux, Visualisierungen in Java, Datenbank-Server Oracle und Postgres)
- Die Kommunikation zur Maschinen-Seite (Level 1, Siemens STEP 7, proprietäre Schnittstellen) muss in enger Abstimmung mit den Elektriker:innen erfolgen.
- Die Kommunikation zu den Geschäftsdaten (Level 3, Betriebsdatenerfassung: Auftragsdaten, Kundendaten) und Materialdaten muss in enger Abstimmung mit den BDE-Programmierer:innen erfolgen.
- Die Abstimmung mit dem Betrieb (Betriebsleiter:in, Anlagen-Bediener:in vor Ort) zur Berücksichtigung üblicher bzw. sinnvoller Arbeitsabläufe (Best Practice), um diese in der Software korrekt abzubilden und die Produktion optimal zu unterstützen.
- Ein technologisches Verständnis der Produktionsprozesse ist erforderlich, um Schwachpunkte zu erkennen und softwareseitig gegensteuern zu können. Insbesondere zur Unterstützung der Fehlersuche im Störungsfall sind diese Kenntnisse notwendig.
Aufgrund der genannten Rahmenbedingungen ist Vallourec an einer langfristigen Zusammenarbeit interessiert, um die unvermeidlichen und aufwendigen Einarbeitungsphasen zu minimieren.
Lösung: Maßgeschneiderte Automatisierungslösungen für Produktionsanlagen
7P stellte ein qualifiziertes Projektteam zusammen, dessen Größe je nach Kundenanforderung zwischen einer und vier Personen variierte. Die Anforderungen wurden durch Begehungen der Produktionsanlagen und Interviews mit dem Betriebspersonal ermittelt und in Pflichtenheften dokumentiert. Die technische Umsetzung erfolgte in der Entwicklungsumgebung des Auftraggebers, wobei die Arbeitsabläufe und Technologien kontinuierlich optimiert wurden.
Das Team von 7P unterstützte die Inbetriebnahme und den laufenden Betrieb, um eine reibungslose Implementierung und Funktionalität zu gewährleisten.
Die Verbesserungen umfassten:
• Einsatz von Software Design Patterns
• Einführung und Pflege einer SVN-Versionsverwaltung
• Einführung eines Ticketsystems
• Aufbau einer Wiki-Dokumentation
Abbildung 1: “Visualisierung Materialflussverfolgung“
Eine nicht maßstabsgetreue Ansicht aus der Vogelperspektive auf eine laufende Produktionsanlage. Die Produkte (Rohre) sind farbig nach den Auftragsvorgaben gekennzeichnet, um die Zuordnung zum Fertigungsauftrag zu erlauben. Detailinformationen werden nach Klick auf einzelne Elemente dargestellt.
Abbildung 2: „SPC (Statistical Process Control)“
Beispielansicht für die automatisierte Auswertung und Visualisierung von Messdaten. Die Darstellung der Streuung inkl. einer Voranalyse der Prozessfähigkeit, (Gaußkurve) erlaubt dem Betrieb die Qualität der Bearbeitung zu beurteilen.
Abbildung 3: „Auswertung Verschraubungsdiagramme“
Automatisierte Auswertung von Kraft-Weg-Diagramm, dessen Flanken und Übergänge Aufschluss darüber geben, ob die Kennzahlen einer Verschraubung innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Bei Abweichungen außerhalb des Toleranzbereichs wird automatisch einer Ausfallmarkierung gesetzt und das Produkt ausgesteuert.
Abbildung 4: „Webanwendung Werkstatt, PC-Ansicht“
Eine Anwendung, die für eine Werkstatt zur Instandsetzung der Werksgeräte entwickelt wurde. Sie unterstützt die softwaregeschützte Etablierung definierter Abläufe, um die Einarbeitungszeiten der Fachkräfte gering zu halten und durch die Dokumentation der Abläufe und der erfassten Messwerte eine vorausschauende Planung zu ermöglichen.
Abbildung 5: „Webanwendung Werkstatt, Tablet-Ansicht“
Darstellung der Datenerfassung am Arbeitsplatz einer Fachkraft in der Dreherei. Diese mobile Lösung ermöglicht eine flexible und ortsunabhängige Nutzung der erfassten Daten und unterstützt so die Effizienz der Arbeitsprozesse.
Lösung: Maßgeschneiderte Automatisierungslösungen für Produktionsanlagen
7P stellte ein qualifiziertes Projektteam zusammen, dessen Größe je nach Kundenanforderung zwischen einer und vier Personen variierte. Die Anforderungen wurden durch Begehungen der Produktionsanlagen und Interviews mit dem Betriebspersonal ermittelt und in Pflichtenheften dokumentiert. Die technische Umsetzung erfolgte in der Entwicklungsumgebung des Auftraggebers, wobei die Arbeitsabläufe und Technologien kontinuierlich optimiert wurden.
Das Team von 7P unterstützte die Inbetriebnahme und den laufenden Betrieb, um eine reibungslose Implementierung und Funktionalität zu gewährleisten.
Die Verbesserungen umfassten:
• Einsatz von Software Design Patterns
• Einführung und Pflege einer SVN-Versionsverwaltung
• Einführung eines Ticketsystems
• Aufbau einer Wiki-Dokumentation
Abbildung 1: “Visualisierung Materialflussverfolgung“
Eine nicht maßstabsgetreue Ansicht aus der Vogelperspektive auf eine laufende Produktionsanlage. Die Produkte (Rohre) sind farbig nach den Auftragsvorgaben gekennzeichnet, um die Zuordnung zum Fertigungsauftrag zu erlauben. Detailinformationen werden nach Klick auf einzelne Elemente dargestellt.
Abbildung 2: „SPC (Statistical Process Control)“
Beispielansicht für die automatisierte Auswertung und Visualisierung von Messdaten. Die Darstellung der Streuung inkl. einer Voranalyse der Prozessfähigkeit, (Gaußkurve) erlaubt dem Betrieb die Qualität der Bearbeitung zu beurteilen.
Abbildung 3: „Auswertung Verschraubungsdiagramme“
Automatisierte Auswertung von Kraft-Weg-Diagramm, dessen Flanken und Übergänge Aufschluss darüber geben, ob die Kennzahlen einer Verschraubung innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Bei Abweichungen außerhalb des Toleranzbereichs wird automatisch einer Ausfallmarkierung gesetzt und das Produkt ausgesteuert.
Abbildung 4: „Webanwendung Werkstatt, PC-Ansicht“
Eine Anwendung, die für eine Werkstatt zur Instandsetzung der Werksgeräte entwickelt wurde. Sie unterstützt die softwaregeschützte Etablierung definierter Abläufe, um die Einarbeitungszeiten der Fachkräfte gering zu halten und durch die Dokumentation der Abläufe und der erfassten Messwerte eine vorausschauende Planung zu ermöglichen.
Abbildung 5: „Webanwendung Werkstatt, Tablet-Ansicht“
Darstellung der Datenerfassung am Arbeitsplatz einer Fachkraft in der Dreherei. Diese mobile Lösung ermöglicht eine flexible und ortsunabhängige Nutzung der erfassten Daten und unterstützt so die Effizienz der Arbeitsprozesse.
Ergebnis: Verbesserte Prozesse
Durch die Implementierung unserer maßgeschneiderten Lösungen konnten wir signifikante Verbesserungen in den Produktionsprozessen der Vallourec Deutschland GmbH erzielen. Die wichtigsten Ergebnisse im Überblick:
- Präzisere und effizientere Überwachung der Produktionsprozesse durch erweiterte Materialverfolgungssysteme (MTS) für bestehende Produktionsanlagen.
- Nahtlose Integration und bessere Kontrolle neuer Produktionslinien durch die Entwicklung und Inbetriebnahme von MTS.
- Reibungslose Abläufe und weniger Ausfälle durch die Optimierung der Materialverteilung auf verschiedene Aggregate mittels virtueller Vorhersagen.
- Verbesserte Produktqualität und verringerter Ausschuss durch die automatisierte Erfassung qualitätsrelevanter Kennzahlen und die Aussteuerung von ausfallgefährdetem Material.
- Erhöhte Sicherheit und Compliance durch Software-Anpassungen gemäß gesetzlicher und betrieblicher Vorgaben zur Datenerfassung und -speicherung.
- Detaillierte Einblicke und Transparenz über die Produktionsleistung durch Produktionsreports.
- Verbesserte Entscheidungsfindung durch die Visualisierung betriebsrelevanter Prozesse mithilfe von Java-Programmen oder Webanwendungen.
Fazit: Effiziente Prozesse dank Automatisierung
Die maßgeschneiderten Automatisierungslösungen von 7P haben der Vallourec Deutschland GmbH nicht nur zu einer präziseren und effizienteren Überwachung ihrer Produktionsprozesse verholfen, sondern auch die Produktqualität und Flexibilität signifikant verbessert. Durch die nahtlose Integration neuer Produktionslinien und die Optimierung bestehender Anlagen konnten Ausfälle minimiert und die Produktionsleistung gesteigert werden. Die kontinuierliche Unterstützung durch unser Team sichert langfristig reibungslose Abläufe und eine hohe Kundenzufriedenheit. Damit tragen unsere Lösungen entscheidend zur Wettbewerbsfähigkeit und Zukunftssicherheit der Vallourec Deutschland GmbH bei.
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