Digitale Produktion mit top MES

Die Geschichte von MULTIVAC beginnt im Jahr 1961: In der Garage des väterlichen Betriebs in Böhen entwickelte Sepp Haggenmüller die legendäre A4 – eine Vakuumkammermaschine, die Lebensmittel in Folienbeutel verpackt. Rund 60 Jahre später ist die MULTIVAC Group ein global aktives Unternehmen mit Hauptsitz in Wolfertschwenden, mehr als 80 Tochtergesellschaften, 14 Produktionsstandorten und über 7.000 Mitarbeiter*innen weltweit. Ihre Kernkompetenz umfasst vor allem die Entwicklung und Fertigung von Maschinen und Anlagen rund um das Verarbeiten, Verpacken und Handling von Lebensmitteln, Industriegütern sowie Medizin- und Pharmaprodukten. Im Jahr 2023 erzielte MULTIVAC damit 1,5 Milliarden Euro Umsatz.

Motivation für digitale Produktion

Um auch künftig auf dem eingeschlagenen Erfolgskurs zu bleiben, schafft MULTIVAC beste Voraussetzungen für weiteres Wachstum: Dazu gehört unter anderem die evidenzgestützte Optimierung der Produktionsabläufe durch ein modernes Manufacturing Execution System (MES). Zwar nutzte das Unternehmen schon früher ein schnittstellengebundenes MES für seinen Maschinenpark im Stammwerk Wolfertschwenden sowie an weiteren Standorten in Deutschland, Österreich, Bulgarien und Spanien. Damit ließen sich wichtige Kenngrößen wie beispielsweise die Arbeitszeit an einzelnen Maschinen oder Störungen im Produktionsablauf automatisch erfassen. Jedoch übermittelte dieses System die erfassten Daten nicht in Echtzeit an SAP, sondern lediglich in regelmäßigen Intervallen.

„Das führte teils zu Verzögerungen in der Datenverarbeitung“, berichtet hierzu Till Stubenvoll, Projektleiter SMART FACTORY bei MULTIVAC. „Daher strebten wir einen fließenden Übergangzu einem neuen MES an, mit dem wir die Datenverarbeitung beschleunigen könnten.“

Der Anforderungskatalog von MULTIVAC an top MES

Nachdem das Ziel einmal feststand, definierte ein Expertenteam bei MULTIVAC einen ersten Anforderungskatalog für das zukünftige MES. Dieses sollte eine integrierte Datenerfassung, beginnend beim Teilprozess Sägen über die Fertigung an den Bearbeitungszentren bis hin zu den abschließenden Tätigkeiten an den Handarbeitsplätzen ermöglichen,

• alle zentralen Informationen und Dokumente aus dem PLM-System (Product Lifecycle Management) Siemens Teamcenter an den relevanten Arbeitsplätzen zur Verfügung stellen,
• eine verbesserte Integration in die bestehende IT-Systemlandschaft von MULTIVAC ermöglichen,
• den Support von OPC-UA als zeitgemäßem Sprachstandard für Maschinen erleichtern und
• einen Abgleich von benötigten und den am Arbeitsplatz vorhandenen Werkzeugen vor dem Start eines Auftrages erlauben.

Zusätzlich wollte das Expertenteam ein MES, das sich schnittstellenfrei in die bestehende SAP-Landschaft einfügt und durch sein langfristiges Lizenz- und Servicemodell zu leichter planbaren Kosten beiträgt. Bei der Suche nach einer dazu geeigneten Lösung stieß das Team schließlich auf top MES, die SAP-zertifizierte MES-Software von top flow.

Ein neues Konzept entsteht

Aufbauend auf dem bestehenden Anforderungskatalog bildeten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der MULTIVAC Group und top flow ein gemeinsames Projektteam, um die Ideen des Katalogs weiter auszuarbeiten und zu verfeinern. Zusätzlich teilte das unternehmensübergreifende Team die Zuständigkeiten zwischen top flow und MULTIVAC auf. Hierzu berichtet Marc Gnilka, SAP Consultant bei top flow:

„MULTIVAC verfügt über ausgezeichnete IT-Spezialistinnen und -Spezialisten. Diese kennen sich beispielsweise hervorragend mit der Entwicklung von Web-Services aus. Daher übernahmen sie auch eigenständig alle notwendigen Vorbereitungen, um das cloudbasierte PLM-System Siemens Teamcenter an top MES anbinden zu können. Dadurch verlief die spätere Integration nahezu reibungslos.“

Eine Besonderheit in der Fertigung von MULTIVAC ist das Zusammenspiel aus hohem Automatisierungsgrad und menschlichem Geschick: Computergestützte Arbeiten an CNC-Maschinen unterstützen dabei klassische Handwerktätigkeiten – insbesondere in der finalen Phase der Produktion. Dadurch ist allerdings auch die Gefahr von Medienbrüchen immer latent vorhanden.

„Deshalb ist es notwendig, Informations- und Materialflüsse insbesondere an Schnittstellen möglichst intelligent zu steuern“, resümiert dazu Till Stubenvoll. „Dies stellte zunächst zwar eine Herausforderung dar, gelang uns nach längeren Beratungen aber letztlich dennoch sehr gut“, fügt er ergänzend hinzu.

Im Kern optimierte das Projektteam durch seine Arbeit die Fertigung vor allem an vier entscheidenden Stellen:

Übernahme von Planungsdaten aus SAP und bessere Informationsflüsse
Planungsdaten übernimmt top MES nun automatisch und schnittstellenfrei aus der Produktionsplanung von SAP. Der top MES-Meldedialog sorgt zudem dafür, dass die Mitarbeitenden
in der Fertigung alle wichtigen Arbeitsdokumente wie etwa technische Zeichnungen, 3D-Modelle und Werkzeuglisten verständlich aufbereitet und in einem Tool gebündelt rechtzeitig am Arbeitsplatz abrufen können – unabhängig von der ursprünglichen Quelle.

OPC-UA als neuer Konzernstandard
Im Zusammenspiel mit der top MES-Einführung etablierte MULTIVAC gleichzeitig OPC-UA als neue Standardschnittstelle für die Maschinenkommunikation im Unternehmen. Dadurch werden weitere Automatisierungen in Zukunft deutlich erleichtert, da „Verständigungsschwierigkeiten“ zwischen den einzelnen Maschinen und dem MES entfallen.

Erfassung von Störungen
Im Gegensatz zum ursprünglichen System erfasst top MES Störungen in allen maschinengebundenen Fertigungsabläufen automatisiert über OPC-UA. Diese kann SAP somit in Echtzeit anzeigen und verarbeiten. Um das zu erreichen, optimierte das Projektteam die gesamte Maschinendatenerfassung (MDE). Dies führt zu zuverlässigeren Produktionsabläufen, da die Daten helfen, häufige Fehler frühzeitig zu erkennen und abzustellen.

„Für uns ist ein modernes MES wichtig, welches beispielsweise die Übernahme der Planungsdaten aus SAP vereinfacht und Mitarbeitende bei ihrer Arbeit unterstützt. Mit top MES haben wir das dafür passende System gefunden. “ Till Stubenvoll, Projektleiter SMART FACTORY bei MULTIVAC.

Sammelanmeldungen
Für die in der Produktion tätigen Mitarbeitenden implementierte das Projektteam intuitiv verständliche und nutzerfreundliche Meldedialoge mit hohem Bedienkomfort. An den Handarbeitsplätzen sind so beispielsweise Sammelanmeldungen möglich. Diese vier genannten Kernelemente ergänzte das Projektteam zudem durch eine Reihe nützlicher Features, etwa:

• dem automatischen Starten und Drucken von Fertigungsaufträgen durch top MES;
• der Anzeige aller am Arbeitsplatz für den Auftrag benötigter Werkzeuge – einschließlich der Option, fehlendes Gerät über komfortable top MES-Dialoge bei der Werkzeugausgabe
  nachzufordern;
• der Bereitstellung neuer NC-Programme, mit denen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Produktion die Maschinen steuern können.

Weitere Pläne für die Digitalisierung mit top MES

Mit top MES besitzt die MULTIVAC Group nun ein zukunftsfestes System. Der Erfolg der eingeführten Neuerungen bestätigt MULTIVAC in dem Vorhaben, nächste Schritte in Richtung „Smart Factory“ zu gehen und die Digitalisierung weiter voranzutreiben. Zunächst aber geht es darum, die Lösung schrittweise auf andere Standorte auszuweiten, etwa in den USA.

Till Stubenvoll: „Ideen für neue Projekte haben wir genug, und teilweise sind wir auch schon bei der Umsetzung – beispielsweise bei fahrerlosen Transportsystemen. Aber nach dem erfolgreichen Einsatz von top MES im Stammwerk und an zwei weiteren Standorten in Europa liegt unser Augenmerk vorerst auf dem weltweiten Rollout.“