Effizienz durch Transparenz

Faserverstärkte Kunststoffmaterialien für Luftfahrt und Rennsport sind die Spezialität des Cytec-Produktionsstandortes Östringen (Deutschland).

Innovation, Fortschritt, Technologie und Anwendungskompetenz ermöglichen Cytec die Herstellung industrieller Materialien und Kunststoffe, die den Kunden des global agierenden Konzerns neue Wege eröffnen. Mit einer umfangreichen Produktpalette bedient Cytec unter anderem die Branchen Luft-und Raumfahrt, Energie, Automobil und Verteidigung. Der Standort in Östringen ist spezialisiert auf die Herstellung von faserverstärktem Kunststoff. Verwendet wird dieses Spezialprodukt vor allem im Flugzeugbau und im Automobil-Rennsport.

Die transparente Darstellung des Energieverbrauchs eröffnete ein immenses Potential zur Energieeinsparung.

Heterogene Automatisierungslandschaft

Als Lieferant für die Luftfahrtindustrie muss Cytec nach Nadcap zertifiziert sein, einem globalen Zertifizierungsprogramm für Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung und ähnlichen Industrien (ehem. NADCAP – National Aerospace & Defense Contractors Accreditation Program). Daraus ergeben sich sehr hohe Qualitätsanforderungen sowie ein spezieller Bedarf auf dem Gebiet lückenlose Nachverfolgung, Dokumentation und Qualitätssicherung. Qualitätsingenieure müssen lückenlose Nachweise führen, die Qualität messen und diese über Jahre nachweisen können.

Zur Visualisierung der Produktion kamen bislang klassische Insellösungen und Einzelsysteme verschiedener Anbieter und der Marke Eigenbau zum Einsatz. Diese heterogene Automatisierungslandschaft konnte die hohen Anforderungen an Verfügbarkeit und Qualität nicht erfüllen und ein durchgängiges sowie weltweites Data-Logging und -Reporting nicht sicherstellen. Eine überwiegend manuelle Datenerfassung aus unterschiedlichen Systemen ist nicht nur aufwändig, sondern auch fehleranfällig.

Auch der weltweite Transfer von Know-How zwischen den Produktingenieuren zur Sicherstellung standortübergreifender Kompatibilität und zur Übertragbarkeit geleisteter Entwicklungsleistung an andere Standorte bzw. Maschinen und Produktionsanlagen war außerordentlich schwierig und teuer. Wegen Inkompatibilität des Datenaustausches war in der Regel ein Spezialist für jede einzelne Maschine erforderlich. Im Fehler- oder Störungsfall bestand wenig Transparenz, was das Risiko eines längeren Produktionsausfalles nach sich zog.

Die lokal autarke und dabei global einheitliche Bedienung erspart Schulungsaufwand und erhöht die Flexibilität.

Pilotprojekt macht sicher

Um alle Anforderungen möglichst strukturiert anzugehen und komplett umzusetzen und zu erfüllen, wurde zunächst durch den Mutterkonzern ein allgemeines Masterkonzept erstellt. Gemeinsam erarbeiteten Cytec USA und Cytec Deutschland die „Control Functional Requirement Specification (CFRS) for Basic Objects“. Dazu wurde LAE Engineering GmbH (LAE), ein erfahrener System-Integrator von Wonderware Software, als Experte beigezogen. Die im Zuge dessen definierten Objekte sollten später weltweit als Standard in allen Produktionsbereichen, SCADA- und MES-Systemen dienen. LAE bewies in dieser Phase umfangreiche Kompetenz zur Gesamtverantwortung einer systematischen weltweiten Einführung.

Im Rahmen des Pilotprojekts „Tapeline 1“ erwies sich das komplette Engineering einer Produktionsanlage – angefangen vom einfachen Aktor / Sensor bis hin zu den Rezept- und MES-Objekten – als durchgängig und einheitlich darstellbar. Auch wurde nachgewiesen, dass eine solche Vorgehensweise sehr einfach auf jede Produktionsanlage von Cytec übertragbar ist, obwohl die Mixer für Batchprozesse, Beschichtungsanlagen mit kontinuierlichen Fertigungsprozessen, Warenbahnanlagen zur Weiterverarbeitung, Slitter- und Konfektioniermaschinen sowie Überwachungseinrichtungen und Qualitätsprüfsysteme erhebliche verfahrenstechnische Unterschiede aufweisen.

Anschließend an die Pilotphase erfolgte in Zusammenarbeit mit den lokalen Experten in Wrexham (GB) und Östringen die kontinuierliche Umsetzung.

Die Anlagentransparenz ist enorm gestiegen.

Verbesserte Ressourcennutzung

An jedem Produktionsstandort befindet sich nun eine autarke, aber über alle Standorte hinweg einheitliche Systemarchitektur. Jede Produktionsanlage läuft mit redundanten HMI-Servern, die standortbezogen als dezentrale, eigenständige Einheiten miteinander und mit einem redundanten Server für die Verwaltung vernetzt sind. Standortübergeifend erfolgte eine Einbindung an das globale ERP-System.

War früher die kontinuierliche Betreuung jedes Mixers durch einen Anlagenfahrer erforderlich, kann dieser heute mehrere Maschinen betreuen. Das macht wertvolle Fachkräfte für andere Aufgaben verfügbar. Die bessere, zentrale und transparente Darstellung der tatsächlichen Verbräuche, der aufgewendeten Energie sowie der weltweite Einblick in genaue Produktionsdaten eröffnete ein immenses Potential zur Optimierung und Energieeinsparung und ebnete den Weg hin zu proaktiver, präventiver Instandhaltung. Besser vorhersehbare Ausfälle steigerten die Anlagenverfügbarkeit und dadurch auch die Produktionsmenge.

Erhöhte Flexibilität

Durch die Harmonisierung der Bedien- und Produktionssysteme kann Cytec flexibel auf internationale Verschiebungen am Markt reagieren und die Produktion entsprechend ausrichten. Produktumstellungen in der Produktion sind dank Rezeptverwaltung im Handumdrehen möglich. Auch die standortübergreifende Umsetzung im Team stellt kein Hindernis mehr dar. „Durch den objektorientierten Ansatz sind Maschinenänderungen sehr schnell und ohne Anlagenstillstand durchführbar“, meint dazu Klaus Philipp, Leiter des Bereichs Prozessanlagen Industrie bei LAE. „Dazu wird die neue Konfiguration auf dem Server offline vorbereitet und mit „Deploy“ stoßfrei online in die Anlage überspielt.“

Zudem profitiert Cytec von einer vereinheitlichten Mixerbedienung sowohl an neuen als auch an alten Mixern. Alle Komponenten – wie z.B. Temperaturkontrollen – sind dabei identisch und selbsterklärend, was die Ausbildungszeit neuer Mitarbeiter drastisch reduziert. „Obwohl ich einzelne Anlagen im Detail nicht kenne, kann ich sie durch die einheitliche Bedienphilosophie verstehen und analysieren", weiß Dr. Ulrich Schöpf, Production Engineer Mixing, Cytec Engineered Materials GmbH. „Dies ermöglicht eine viel bessere Kommunikation in unserem Team“.