CIMPLICITY ermöglicht verbesserte Produktion bei Ford
(Bericht erstellt im März 2001)

Mit der nahtlosen Einbettung von CIMPLICITY HMI in bereits bestehende SPS-Systeme konnten bei der Ford Motor Company in Dagenham kritische Engpässe in einem wesentlichen Teil des Produktionsprozesses beseitigt werden. Die Modernisierung von automatisierten Abläufen für die Fertigung der Unterböden des Fiesta und des Courier wurde mit der bestehenden SPS-Infrastruktur und ohne Änderung der eigentlichen Fertigungsstraße erreicht.

In der Vergangenheit wurden die vier Fertigungsabschnitte – Fertigung der Unterböden und der seitlichen Karosserieteile sowie Montage in den Rahmen und Einbau der Türen – von einem 286er-Rechner überwacht, der über verkettete RS485-Verbindungen mit SPS-Daten versorgt wurde. Der Rechner selbst ermöglichte drei Grundfunktionen: das zyklische Abtasten der SPSen zur Erfassung der Prozessdaten, die Erstellung von DOS-Tabellen zur Anzeige von Informationen auf dem Bildschirm sowie eine Zweiwegekommunikation mit einer begrenzten Anzahl von Bedienern zum Abrufen von Systeminformationen. Dieses Steuerungs- und Überwachungs-System wurde über Jahre hinweg erfolgreich und ausgiebig genutzt. Im Vergleich zu den heutigen Standards war dieses jedoch zwangsläufig sehr langsam und zudem nicht Jahr-2000-fähig war. Die Modernisierung des Überwachungssystems wurde von dem Systemintegrator CIMAC durchgeführt. Dieser integrierte die Steuerungs- und Überwachungs-Software CIMPLICITY HMI von GE Fanuc in das bestehende Steuerungssystem. Hierzu sagt Richard Smith von CIMAC: "Wir haben CIMPLICITY HMI mit einer geringfügigen Unterbrechung und mit absolut minimalem Risiko in die bestehende SPS-Infrastruktur integriert. Die Steuerung und Überwachung wurde auf einen Pentium-PC-Server unter Windows NT umgestellt. Dadurch haben wir in den bislang überwachten Fertigungsbereichen einen spektakulären Produktivitätsanstieg verzeichnen können. Zudem haben eine deutliche Verbesserung in punkto Verfügbarkeit und Aufbereitung der Daten erreicht."

Integration in bestehende Systeme
Die Fahrzeugbestellungen von den Ford-Händlern müssen innerhalb einer bestimmten Anzahl von Tagen abgewickelt werden. Diese Bestellungen werden im Werk in das Fahrzeugplanungssystem (PVS) eingespielt und in die laufende Fertigungsplanung eingearbeitet. Zu den produzierten Fahrzeugvarianten gehören Rechts-/Linkssteuerung, 3- bzw. 5-türig sowie in der späteren Verarbeitung Farbe, Lackierung usw. Das Ziel war es, eine bessere Ablaufplanung in der Produktion zu erzielen.
CIMAC legte alle SPSen mit CIMPLICITY Software so aus, dass jede Steuerung genau weiß, welche Fahrzeugvariante sich gerade in ihrem Bereich befindet. Darüber hinaus wurde eine Schnittstelle zum PVS-System eingerichtet. Aufgrund seiner offenen Architektur konnte dies mit CIMPLICITY problemlos realisiert werden. CIMAC konnte ohne komplizierte Umwege sinnvolle Bedienermasken erstellen, häufig sogar als exakte Abbildung der zuvor manuell bedienten Stationen. Das System wurde mit sechs Servern unter Windows NT auf das werkseigene Ethernet-Netzwerk aufgesetzt. Das System fragt die SPSen ab, baut die unterschiedlichen CIMPLICITY-Masken auf und ist in der Lage, mit einer unbegrenzten Anzahl von Benutzern gleichzeitig zu kommunizieren.

Wertvolle Informationen reduzieren Kosten
Die größten Verbesserungen wurden bei der Fertigung des Unterbodens, des Motorraums und der Bodenwanne erzielt. Die Engpässe in der Unterbodenfertigung konnten weitestgehend beseitigt und der Ausstoß deutlich erhöht werden. Dies geschah ohne eine Veränderung der Prozesse aus Sicht der Produktionsteams. Die aus den Steuerungen gewonnenen Daten werden durch CIMPLICITY HMI zu wertvollen Informationen aufbereitet. Dadurch verfügen die Produktionsteams nun über erheblich präzisere Informationen und eine automatisierte Ablaufsteuerung. Dadurch haben Wartungstechniker nun mehr Zeit für wichtige Wartungsaufgaben an den Maschinen. Da in den Bildschirmmasken Layout und Strukturen des Werks genau abgebildet sind, ist das System ohne große Eingewöhnung sofort und leicht zu bedienen. Die Fähigkeiten des neuen Systems werden mittlerweile zur vollständigen Prozesssteuerung und nicht nur zur reinen Überwachung eingesetzt. Als Folge dieses neuen Systems wurde die Ausstoßleistung erhöht und die Lagerhaltung verringert. Des weiteren wurde eine deutlich verbesserte termingerechte Auftragsabwicklung sowie die vorrangige Erledigung von offenen Bestellungen erzielt.

vergrößerte AnsichtManagementinformationen optimieren Abläufe
Die CIMPLICITY HMI Software, die auf allen NT-Servern läuft, archiviert darüber hinaus laufend Prozessdaten. Produktionsschwierigkeiten werden in Berichten oder über Datenbankabfragen angezeigt, wobei die zusammengestellten Informationen eine sinnvolle Modifizierung einzelner Prozesse ermöglichen. Die verbesserte Visualisierung des Produktionsprozesses gibt zudem dem Management die Möglichkeit, Alternativstrategien zur Überwindung von Problemen zu entwickeln. Zudem werden die HMI-Masken ständig hochgeladen und in HTML-Format umgesetzt, um sie innerhalb des Ford-Intranets verfügbar zu machen. Auf diese Weise können autorisierte Personen jederzeit und von weltweit jedem Ford-Standort aus das System abfragen und den gegenwärtigen Produktionsstatus abrufen.

Systemerweiterung
Das bisher eingesetzte Überwachungssystem wurde durch CIMAC weiter ausgebaut, um mit nunmehr rund 250 vernetzten SPSen auch andere Fertigungsbereiche abzudecken. Dazu gehören die Fertigung der seitlichen Karosserieteile (um diese exakt auf die Unterbodenfertigung abzustimmen), die Vormontage (bei der die seitlichen Karosserieteile zum Einbau in den Rahmen auf die Unterböden gesetzt werden), die Lackierstraße sowie die Versandabfertigung (in der die Fahrzeuge für den Transport vorbereitet werden). Insbesondere in der Versandabfertigung ist eine Ablaufkontrolle besonders wichtig, um eine rasche Lieferung an den Zielort zu gewährleisten. Im nächsten Schritt ist geplant, dass neue Überwachungssystem unter CIMPLICITY auf weitere Bereiche wie das Stanzwerk auszuweiten.

Europäische Auszeichnung
Laut Richard Smith "wurden die wesentlichen Projektziele mit einem spektakulären Anstieg der termingerechten Fertigungsquote von 56% auf nunmehr ca. 92% erreicht. Dafür wurde dem Ford-Team und dem CIMAC-Team von Ford die 'Europäische Auszeichnung für technische Errungenschaften 1999' verliehen."

 
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