Optimierte Datensysteme beschleunigen digitalen Wandel bei Woodward

Woodward, Inc. ist der älteste und größte unabhängige Entwickler, Hersteller und Service-Anbieter für Steuerungssysteme und -komponenten für Luft- und Raumfahrt sowie Maschinen- und Anlagenbau. Von seinem Firmensitz in Fort Collins, Colorado (USA) und internationalen Niederlassungen in Nord- und Südamerika, Europa, Asien und dem Nahen Osten aus liefert Woodward Systeme und Komponenten zur Leistungsoptimierung von Starr- und Drehflügelplattformen für kommerzielle, geschäftliche und militärische Flugzeuge, Bodenfahrzeuge und andere Geräte. Das Unternehmen sorgt weltweit mit Technologie zur Optimierung des Energieverbrauchs durch bessere Effizienz und niedrigere Emissionen für eine bessere Lebensqualität und Nachhaltigkeit.

Die Herausforderung

Das Industrial Internet of Things (IIoT) eröffnet Herstellern neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Prozesse und Erfassung zusätzlicher Einblicke, die früher nicht verfügbar waren. Da jede Komponente einer Industrieanlage mittels Remote Monitoring überwacht werden kann, lassen sich die betriebliche Effizienz und Produktqualität erheblich verbessern. IIoT-Implementierungen stellen allerdings selbst für Unternehmen mit vielen Ressourcen eine Herausforderung dar.

Wie die meisten Hersteller besaß Woodward Unmengen an Maschinenbetriebsdaten, die aus verschiedenen Systemen wie Produktlebenszyklus-Management (PLM), Enterprise Resource Planning (ERP) und Manufacturing Execution System (MES) aggregiert wurden, verfügte aber nicht über die Prozesse, um daraus umsetzbare Erkenntnisse zu gewinnen. Zusätzlich suchte Woodward nach Möglichkeiten, die Mitarbeiterleistung sowie die Schulungen und Abläufe zu verbessern und den Arbeitern eine Reihe von Anwendungsbildschirmen bereitzustellen, mit denen sie Arbeitsaufträge straffen können.

Ein Problem, mit dem Woodward häufig konfrontiert war, betraf Prozessfehler, durch die die Synchronizität der PLM- und ERP-Systeme gestört wurde, sodass die Mitarbeiter wertvolle Zeit aufwenden mussten, um die Datenbanken der Organisation wieder zu synchronisieren, worunter die Produktivität massiv litt.

Im Bemühen, die Arbeit und das visuelle Management in der Betriebsumgebung zu verbessern, erkannte Woodward, dass eine Lösung notwendig war, die nicht nur manuelle Aufgaben und die Dateneingabe automatisieren, sondern auch sämtliche Fertigungsprozessdaten auf einer einzelnen Benutzeroberfläche präsentieren kann. Nach den Erfahrungen mit MES-Angeboten und der Erkenntnis, dass diese Implementierungen mehrere Jahre in Anspruch nehmen und viele Millionen kosten können, suchte Woodward nach einer einfacheren und schnelleren Lösung, um Daten zu sammeln und zu verteilen sowie eine schnelle Schulung der Operatoren in neuen Prozessen und die einfache Umschichtung von Ressourcen entsprechend den Produktionsanforderungen zu ermöglichen. Die Anschaffung einer einzelnen Plattform für Konstruktion und Planung sollte den Mitarbeitern unabhängig von Abteilung und Standort den einfachen Zugriff auf Arbeitsauftrags- und Betriebsinformationen sowie deren Auswertung in Echtzeit ermöglichen, um ihre Arbeit effizienter zu gestalten. Ein Ansatz mit einer einzelnen Plattform würde auch die Flexibilität in der Belegschaft verbessern, da Mitarbeiter einfacher von einem Produktionsablauf zu einem anderen wechseln können.

Das Konzept

Woodward setzte auf seine vorhandenen Partner und Investitionen, um das Werk ohne Störung der digitalen Abläufe mit moderner Technologie auszustatten. Das Unternehmen nutzte in seinen Fertigungsanlagen bereits seit Jahren Creo und das PLM-System Windchill von PTC und kam zu dem Schluss, dass der Ausbau dieser voll integrierten Lösungen am kostengünstigsten und störungsfreisten wäre.

Zwar hatte Woodward zuvor ein MES-System verwendet und verfügte über die Ressourcen und das Wissen, um die Lösung intern zu implementieren, realisierte aber, dass die Zusammenarbeit mit einem vertrauenswürdigen Partner zeit- und kostengünstiger wäre. Das Unternehmen entschloss sich, die PTC ThingWorx Plattform für industrielle Innovation parallel zur vorhandenen Umgebung zu nutzen. ThingWorx bietet industrielle Konnektivität auf Basis von Kepware, Funktionen für die rasche Anwendungsentwicklung und Analyse sowie Unterstützung für lokale oder Cloud- Implementierungen, mit denen einfach vernetzte Lösungen geschaffen, in großem Umfang bereitgestellt und der geschäftliche Nutzen und Vorteil rasch realisiert werden können.

Die Lösung

Auf Grundlage der ThingWorx Plattform für industrielle Innovation als Technologieebene entwickelte Woodward ein Manufacturing Information System (MIS). MIS ist eine Fertigungslösung für standardisiertes Arbeiten und visuelles Management in der Betriebsumgebung. Das MIS von Woodward ist in die automatisierten Fertigungsanlagen wie National Instruments TestStand, Drehmomentschlüssel, Pressen, Lasermarker, MWES/Manufacturing Operation Management (MOM) und Flexible Manufacturing System (FMS)/Makino vollständig integriert, sodass eine nahtlose Kommunikation zwischen den Maschinen möglich ist.

Woodward nutzt das MIS auch für Mitarbeiterschulungen und die Zertifizierungsverfolgung, um sicherzustellen, dass alle Mitarbeiter zertifiziert sind, ehe Abläufe abgeschlossen werden dürfen. Ebenso steht Mitarbeitern nun eine Kalibrierungsverfolgung zur Verfügung, mit der verhindert wird, dass Abläufe ohne Kalibrierung der Werkzeuge durchgeführt werden. Darüber hinaus kann das Unternehmen die manuelle Aufzeichnung von Standard- oder Ist-Arbeitszeiten automatisieren, um die Einhaltung von Normen und Vorschriften sicherzustellen.

Die Funktionen für Datenautomatisierung in der ThingWorx Lösung ermöglichen den Zugriff auf alle benötigten Informationen, inklusive Arbeitsanweisungen und Prüfanforderungen, und zwar zugeschnitten auf die individuellen Bedürfnisse des Geschäftsbereichs oder der Region. Durch die bessere Sichtbarkeit auf allen Ebenen des Fertigungsprozesses können die Mitarbeiter von Woodward nun fundiertere Geschäftsentscheidungen auf Grundlage eines konstanten Informationsstroms treffen.

Woodward profitiert weiterhin vom MIS, plant jedoch inzwischen auch weitere Projekte mit PTC, um zukünftige Technologien für das Unternehmen zu nutzen. Das Unternehmen hat begonnen, die Wirkungen von Augmented Reality (AR) zu untersuchen, und gemeinsam mit PTC Pilotprogramme implementiert, die Mitarbeiter unterstützen, Fertigungsprozesse optimieren sowie Genauigkeit und Durchsatz verbessern. Woodward ist der Überzeugung, dass diese Technologie den Aufwand für Mitarbeiterschulungen für bestimmte Montage- und Fertigungsprozesse weiter reduzieren wird.

"Die ThingWorx Plattform hat all unsere diversen Systeme zusammengebracht und die Daten daraus für unsere Mitarbeiter umsetzbar gemacht. Wir konnten nicht nur die Qualität unserer Produkte verbessern, sondern auch die Effizienz und Produktivität in sämtlichen Anlagen drastisch erhöhen."

– Jay Drager
Director of Global Business Systems, Woodward


 

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