Von der intelligenten Fertigung zum intelligenten Betrieb – und zum intelligenten Großunternehmen

Die HIROTEC Group, eines der größten Produktionsunternehmen in Privatbesitz auf dem weltweiten Automobilmarkt von heute, wollte innovative Lösungen aus dem Bereich Industrie 4.0 nutzen, um ein langjähriges Problem zu lösen: ungeplante Ausfallzeiten. Das Unternehmen hat daher eine IoT-Plattform des HPE Partners PTC mit HPE Edgeline Systemen verknüpft und konnte so das bereits hervorragende Funktionsspektrum in der Operations Technology mit modernen Vorhersageanalysen verbessern.

Videowiedergabe

HIROTEC Group

HIROTEC ist seit 85 Jahren im Bereich Produktion und Entwicklung tätig und ist weltweit als führendes Unternehmen für die Fertigung und Lieferung von Autoteilen anerkannt.

 

Die HIROTEC Group ist ein japanischer Konzern mit einem Umsatzvolumen von 1,6 Mrd. US-Dollar, der weltweit als führendes Unternehmen für die Fertigung und Lieferung von Autoteilen anerkannt ist. Das Unternehmen ist seit über 85 Jahren in der Serienproduktion und Entwicklung tätig und hat 26 Standorte in neun Ländern weltweit. Die HIROTEC Group entwirft und entwickelt etwa 7 Mio. Türen und 5 Mio. Abgasanlagen pro Jahr und ist damit eines der größten Produktionsunternehmen in Privatbesitz auf dem weltweiten Automobilmarkt von heute.

1,6 Mrd. USD

Jahresumsatz

26

Standorte in neun Ländern

11 Mio.

Verschlüsse und 5 Mio. Abgasanlagen werden jährlich produziert

Der äußerst unerwünschte Domino-Effekt

Wenn Ihr Unternehmen ein wichtiges Bindeglied in einer globalen Lieferkette ist, können ungeplante Ausfallzeiten zum Scheitern von Geschäftsabschlüssen führen.

 

In der OEM-Branche (Original Equipment Manufacturer) für Autoteile wetteifern sehr viele Anbieter miteinander – in den USA allein sind es 4.300 Unternehmen.1  In diesem Umfeld sind Automobilhersteller in einer sehr beneidenswerten Position: Sie können Lieferanten gegeneinander ausspielen, um die Preise niedrig und die Qualität hoch zu halten.

Eine der wichtigsten Prioritäten für HIROTEC besteht deshalb darin, kontinuierliche Abläufe sicherzustellen und ungeplante Ausfallzeiten an den Fertigungsstandorten auf ein Minimum zu verringern. Ungeplante Ausfallzeiten sind nicht nur kostspielig, sondern betreffen auch den Kern der Zusagen von HIROTEC gegenüber den Kunden: Das Unternehmen läuft Gefahr, Liefertermine nicht einhalten zu können.

Mit dem Aufkommen der Industrie-4.0-Fertigungsmodelle erkannte HIROTEC, dass dies der richtige Zeitpunkt war, um Funktionen wie Vorhersageanalysen zu nutzen, die erhebliche Verbesserungen bei den Fertigungsprozessen versprachen. Diese Verbesserungen könnten wiederum deutliche Fortschritte im Hinblick auf das langfristige Ziel ermöglichen, ungeplante Ausfallzeiten vollkommen zu verhindern.

  • „Branchenspezifischen Benchmarks zufolge liegen die Kosten durch ungeplante Ausfallzeiten bei OEMs in der nordamerikanischen Automobilbranche bei 1,3 Mio. USD pro Stunde. Das entspricht 361 USD pro Sekunde. Ein 3-minütiges Telefongespräch, um ein Problem zu melden, kostet Ihr Unternehmen bereits 70.000 USD, nur um mitzuteilen, dass ein Problem aufgetreten ist.“

    Justin Hester, Senior Researcher – IoT Laboratory, HIROTEC Corporation

361 USD

kosten ungeplante Ausfallzeiten pro Sekunde für nordamerikanische OEMs im Automobilbereich

100 %

weniger Zeitaufwand für die manuelle Überprüfung von Produktionssystemen. Techniker können sich stattdessen nun auf Aufgaben konzentrieren, die einen größeren Nutzen für Produktionsabläufe bieten.

Die Fertigungsunternehmen von heute benötigen Operations Technology und Information Technology

IT-Funktionen für Operations sorgen für einen intelligenten Betrieb.

Die Mitarbeiter in der Fertigung bei HIROTEC besitzen umfangreiches Fachwissen im Bereich Operations Technology (OT), das im Laufe der 60-jährigen Unternehmensgeschichte ständig ausgebaut wurde. Um alle Vorteile der Industrie-4.0-Technologien nutzen zu können, müssen die Operations-Teams ihr OT-Fachwissen allerdings mit IT-spezifischem Know-how verknüpfen. Dabei dürfen sich keine Nachteile für die Mitarbeiter ergeben und der Schwerpunkt muss weiterhin auf den zentralen Prioritäten bei der Fertigung liegen.

HIROTEC benötigte zudem eine Systemarchitektur, die speziell entwickelt wurde, um Latenzzeiten bei der Datenverarbeitung zu verhindern. Das Unternehmen wollte in der Lage sein, Analysen für die Steuerung von Fertigungsanlagen in Echtzeit zu nutzen.

  • „Fertigungsabteilungen wehren sich traditionell gegen eine Zusammenarbeit mit der IT. Wir müssen allerdings lernen zusammenzuarbeiten, selbst wenn damit eine Veränderung unserer Arbeitsweise verbunden ist.“

    Justin Hester, Senior Researcher – IoT Laboratory, HIROTEC Corporation

Cloud-basierte IoT-Plattform mit Edge Analytics

Die richtigen Technologiepartner ermöglichen die Verwendung einer angepassten IoT-Lösung.

 

HIROTEC musste zunächst einen Partner finden, der das vorhandene Fachwissen für Operations Technology durch IT-spezifisches Know-how ergänzen konnte. Das Unternehmen entschied sich für die Zusammenarbeit mit PTC, einem HPE Partner und Anbieter von IoT- und Augmented-Reality-Lösungen.

HIROTEC wählte die PTC ThingWorx Technology Platform, eine Cloud-basierte Unternehmenslösung, die eine schnelle Entwicklung und Implementierung von IoT-Software sowie den KEPServerEX-Agenten von PTC unterstützt, um integrierte Interoperabilität zwischen Geräten und Cloud zu ermöglichen.

HIROTEC implementierte die Lösung auf einer lokalen Cloud-Plattform, die auf HPE ProLiant ML110 Gen9 Servern ausgeführt wird.

Im Rahmen seines ersten Pilotprojekts mit der Lösung implementierte HIROTEC einen lokalen Business-Server für Edge Analytics. Der Server erwies sich jedoch als zu komplex und unpraktisch.

Zur Konfiguration des zweiten und dritten Pilotprojekts der IoT-Plattform entschied sich HIROTEC daher für HPE Edgeline Systeme, um Edge Analytics zu unterstützen. Dank des geringen Platzbedarfs der leistungsfähigen HPE Edgeline Systeme musste HIROTEC kaum wertvollen Platz in Fertigungsanlagen opfern. Außerdem benötigen die Systeme keine besondere Kühlung während des Betriebs.

  • „PTC teilte uns mit, dass einer ihrer Demo-Roboter von der Verladerampe gefallen war. Der Roboter war stark beschädigt, doch das in den Roboter integrierte HPE Edgeline System setzte seinen Betrieb direkt wieder fort. Da gab es keine Zweifel mehr: Wir wussten, dass HPE Edgeline perfekt für unsere Fertigungsanlagen war.“

    Justin Hester, Senior Researcher – IoT Laboratory, HIROTEC Corporation

Intelligente Technologie für ein intelligentes Unternehmen

HIROTEC führte drei Pilotprojekte zu der IoT-Plattform durch. Im Rahmen des ersten Pilotprojekts wurden Daten von acht CNC-Systemen (Computer Numerical Control) am Standort des Unternehmens in Detroit gesammelt und analysiert. Im zweiten Pilotprojekt implementierte HIROTEC die Plattform für die Remote-Visualisierung einer automatisierten Prüflinie für Abgasanlagen. Zu den Datenquellen für dieses Pilotprojekt gehörten Prüfroboter, Kraftsensoren, Lasermessgeräte und Kameras. HIROTEC implementiert das System momentan zur Echtzeitvisualisierung und zur automatischen, papierlosen Berichterstellung für die gesamte Produktlinie eines Produktionsstandorts für Fahrzeugtüren.

Während der Pilotprojekte erhielt HIROTEC in Echtzeit Einblicke in die geschäftlichen Abläufe. Dadurch konnte das Unternehmen Probleme in Angriff nehmen, die sich auf Effizienz und Durchsatz auswirken. Dank der Lösung kann HIROTEC darüber hinaus Funktionen für maschinelles Lernen nutzen. Das Unternehmen wird auf diese Funktionen zurückgreifen, um Fehler in kritischen Systemen, z. B. Roboterarme in der Testlinie für Abgasanlagen, vorherzusehen und dadurch zu vermeiden.

HIROTEC kann mithilfe der Lösung nun Langzeitdaten umfassend analysieren und erhält damit bessere Einblicke in die Leistungsfähigkeit von Produktionsstandorten und Möglichkeiten für Verbesserungen.

In den kommenden Monaten wird HIROTEC die Lösung als Grundlage verwenden, um mit Augmented-Reality-Anwendungen die Fertigungsprozesse und die Effizienz weiter zu verbessern und vollständig von einem intelligenten Produktionsbetrieb auf ein intelligentes Unternehmen umzustellen.

  • „Beginnen Sie mit dem Sammeln von Daten. Sobald Daten vorliegen, können Sie über deren Verwendung entscheiden.“

    Justin Hester, Senior Researcher – IoT Laboratory, HIROTEC Corporation

Die Zusammenarbeit zwischen HPE und PTC ist die Grundlage für eine praxisorientierte Fertigungslösung.

Transformationslösung


Intelligent Spaces

1Quelle: http://www.firstresearch.com/Industry-Research/Automobile-Parts-Manufacturing.html