Innovative Produktionslogistik
Effiziente Transportsteuerung mittels Smart Watch und Orchestra
Innovative Ansätze für eine effizientere Produktionslogistik
Die fortschreitende Digitalisierung und die steigenden Anforderungen an Effizienz und Flexibilität in der Produktionslogistik erfordern innovative Lösungsansätze. Eine vielversprechende Entwicklung ist die Integration von Smart Watches in Kombination mit unserer leistungsstarken Low-Code Datenintegrationsplattform Orchestra. Diese kombinierten Technologien ermöglichen eine präzise und effiziente Steuerung von Transportprozessen innerhalb der Produktionsumgebung. Durch Echtzeit-Datenübermittlung und benutzerfreundliche Schnittstellen können die Bewegungen der Fertigungsaufträge jederzeit gesteuert und überwacht werden. Unsere Middleware Orchestra fungiert dabei als zentrale Kommunikationsplattform, die verschiedene Systeme und Geräte nahtlos miteinander verbindet. Dies reduziert Reaktionszeiten, minimiert Fehler und verbessert die Gesamtproduktivität.
Ausgangssituation bei CAPRON
Die Transportsteuerung der internen Produktionslogistik bei CAPRON stand zu Beginn der Zusammenarbeit vor einigen Herausforderungen. Die interne Koordination musste verbessert werden, da die Aufträge in den Vorfertigungsbereichen für die Holzverarbeitung nicht optimal verteilt wurden. Eine effiziente Steuerung der Produktion wurde jedoch dadurch erschwert, dass es an Echtzeit-Informationen über den Transportstatus mangelte und so keine Transparenz herrschte. Außerdem kam es regelmäßig zu Zeitverlusten durch die Auswahl suboptimaler Wege. Dadurch war die Produktion der Holzteile und ähnlicher Elemente ineffizient. Auch die steigenden Produktionsmengen stellten ein Problem dar: Stiegen die Produktionsmengen stieg auch die Komplexität in der Produktion, was eine Skalierung verhinderte.
Einbindung der NIMMSTA Smart Watches
Bei der technischen Umsetzung einer Transportsteuerung fiel die Wahl von CAPRON auf die Smart Watches des Herstellers NIMMSTA. Denn diese sind klein und handlich, geben visuelle und akustische Rückmeldungen und bieten die Möglichkeit, über ein Touchdisplay Daten einzugeben bzw. Bestätigungen/Abbrüche durchzuführen. Die Bildschirmoberfläche kann individuell gestaltet werden, um so ideal auf den einzelnen Anwendungsfall angepasst werden zu können.
Anbindung an das MES cronetwork
Die Anbindung der NIMMSTA Smart Watches an das am Shopfloor führende System cronetwork MES unseres Partners Industrie Informatik, wurde mittels Orchestra realisiert.
Dafür wurde von unserem Expertenteam ein eigener Channel für Juno programmiert, über den die Kommunikation zwischen der Smart Watch und Orchestra ablaufen kann. Somit stand einer erfolgreichen Projektdurchführung anschließend nichts mehr im Wege.
Anforderungen an die zukünftige
Transportsteuerung
Um die bestehenden Schwierigkeiten der internen Produktionslogistik in den Vorfertigungsbereichen der Holzverarbeitung zu lösen, wurde ein idealer Prozess definiert, der durch die Einführung einer innovativen Lösung ermöglicht werden soll. Dafür wurde auf eine Kombination unserer Low-Code-Plattform Orchestra mit NIMMSTA Smart Watches gesetzt.
Die Anforderungen an den Prozess
Um einen Mehrwert für die Werker Terminals im Shopfloor von CAPRON zu schaffen, musste die Kommunikation zwischen den NIMMSTA Smart Watches und dem Manufacturing Service Bus (MSB) Server hergestellt werden. Denn die mit der Smart Watch erfassten Scancodes werden an den MSB gesendet, ausgewertet und verarbeitet. Dem Werker wird das Ergebnis auf der Smart Watch angezeigt. Die optional vom Werker getätigten Touch-Eingaben werden vom MSB ausgewertet und im Workflow berücksichtigt.
Die Anforderungen an die Funktionen
Scan-, Tasten- und Touch-Events der NIMMSTA Smart Watch müssen reibungslos an den MSB Server übertragen werden. Zudem müssen die vom MSB gelieferten Informationen auf der Smart Watch optisch und/oder akustisch angezeigt werden. Dabei handelt es sich hauptsächlich um zwei konkrete Informationen:
Ok-Meldung
Die Informationen sind auf der Smart Watch darzustellen und dem Werker durch einmaliges Vibrieren und grün blinken anzuzeigen.
Fehlermeldung
Die Fehlerinformationen sind auf der Smart Watch darzustellen und werden dem Werker durch mehrmaliges Vibrieren und rot blinken angezeigt.
Zusätzliche Bedingungen
Um durch die Einführung von Orchestra den größtmöglichen Mehrwert zu schaffen, sollten zudem folgende Punkte berücksichtigt werden:
Zentrale Schnittstelle: Als zentrale Kommunikationsplattform muss die Lösung die Anbindung der Smart Watches an das bereits bestehende Machine Execution System (MES cronetwork) ermöglichen.
Skalierbarkeit: Von einer bis hin zu 100 Smart Watches sollte die Lösung unabhängig von der Menge effizient funktionieren.
Benutzerfreundlichkeit: Die Lösung muss einfach und intuitiv einzurichten sein und darf keine umfangreiche Anwenderschulung erfordern oder eine hohe Einstiegshürde darstellen. Die Benutzer müssen die Lösung unabhängig von ihren technischen Kenntnissen nutzen können.
Flexibilität: Die Kommunikation zwischen dem MSB und der Smart Watch muss universal einsetzbar sein. Sie dient lediglich als Ein-/Ausgabe-Schnittstelle und ist nicht Bestandteil des Meldeprozesses selbst. Der Prozess wird durch den MSB kontrolliert und gelenkt.
Technische Umsetzung
Nachdem der Channel für Juno programmiert war, über den die Kommunikation zwischen der Smart Watch von NIMMSTA und Orchestra lief, wurde die Buchungslogik zentral auf den MSB ausgelagert.
Die individuell entwickelte Orchestra-Komponente startet eine von NIMMSTA zur Verfügung gestellte WebSocket Applikation, mit welcher sich dann die Orchestra-Komponente verbinden kann. Hierüber werden dann Ereignisse und Befehle der Smart Watch kommuniziert. Dabei handelt es sich um eine Juno-Instanz auf dem Terminal-Computer.
Die IT-Architektur wird in der rechten Abbildung dargestellt.
Durch die Einführung von Orchestra als zentrale Kommunikationsplattform für unsere interne Produktionslogistik in unseren Vorfertigungsbereichen der Holzverarbeitung erwarteten wir uns eine erhöhte Transparenz innerhalb der Produktion in Echtzeit. Außerdem wollten wir erreichen, dass der Produktionsdurchlauf durch unser MES-System vorgegeben ist und so effizienter wird. Diese Ziele haben wir erfolgreich realisiert.
Die Ergebnisse
Durch die Implementierung von Orchestra konnte CAPRON ihre Produktionslogistik deutlich optimieren und auf einen technisch neuen Stand heben. Sie profitieren nun von vielen Verbesserungen:
Echtzeit-Transparenz: Es herrscht jederzeit Klarheit über Materialstandorte und Transportprozesse.
Stabiler Produktionsfluss: Die Produktionslogistik wird durch einen gesteuerten Fluss durch die Produktion unterstützt. Dabei werden jederzeit die Betriebszustände der Anlagen sowie die Belegungszustände der Arbeitsplätze berücksichtigt.
Reduzierte Fehlerquote: Dank visueller und akustischer Rückmeldungen der Smart Watches kann das Personal direkt agieren und so Fehler vermeiden.
Produktionsfluss: Arbeitsplätze effizient auslasten und Engpässe minimieren.
Nachverfolgbarkeit der Materialbewegungen: Durch die Verheiratung der Transporteinheit mit dem Materialschein mittels programmierten Channel ist es möglich, die Materialbewegungen eindeutig nachzuverfolgen.
Sarah Blomeier
