Industrie 4.0

Best-of FI Award 2025: tesa Werk Hamburg GmbH

„Digitale Fehlererfassung“ – Sieger Industrie 4.0 in der Praxis (Anwender)
14.05.2025 - von Redaktion FI
Lesedauer:  3 Minuten
v.l.n.r.: Ricardo Dunkel, Dirk Rittau, Johannes Goes, Steeve Baudry und Chantal Ruppert
v.l.n.r.: Ricardo Dunkel, Dirk Rittau, Johannes Goes, Steeve Baudry und Chantal Ruppert © KreativMedia

Problemlösung

Bei der Herstellung industrieller Klebebänder können Fehler im Prozess auftreten. Dabei wurden bisher Beschichtungsfehler durch physische Fähnchen am Ballenrand gekennzeichnet. Diese lösen im Folgeprozess eine Lichtschranke aus, die die Anlage stoppt. Dieser Prozess ist fehleranfällig, da die Fähnchen verloren gehen können und somit fehlerhaftes Material zum Kunden gelangt. Um das zu vermeiden, wird ein Digitaler Zwilling – der Intelligente Ballen – verwendet. Er erfasst Beschichtungsfehler elektronisch, stellt sie verlustfrei zur Verfügung und verbessert die Rückverfolgbarkeit, um die Qualität der Fertigware zu steigern.

Konkreter Nutzen

Der Intelligente Ballen verbessert die Qualität der Fertigware, verhindert Informationsverlust und senkt Reklamationskosten durch elektronische Fehlererfassung und sichere Informationsübergabe. Er erhöht zudem die Anlageneffizienz durch punktgenaues Stoppen der Anlage mit Fehlerangabe. Auch die Effizienz der Konfektionierung in nachgeschalteten Produktionsschritten wird verbessert. Die Einbettung in das MES ermöglicht hohe Rückverfolgbarkeit. 

Der Nutzen der Lösung wird im sechsstelligen Bereich bewertet.

Implementierungsansatz

Das Projekt teilte sich in zwei Teilprojekte auf:

Zum einen wurden die Pilotanlagen in ein MES eingebunden. Verbräuche, Zwischen- und Fertigprodukte sowie Störmeldungen werden automatisiert verbucht. Fehlerinformationen werden vom Fehlererkennungssystem verarbeitet und in ein digitales Ballenprotokoll umgewandelt, das einem Digitalen Zwilling entspricht. Die Middleware verknüpft Daten/Signale der Programmable Logic Controller (PLC), des Lasers und der Fehlererkennung und interagiert mit der MES-Logik, die mit der Datenbank und dem ERP-System verknüpft ist. Die Benutzer bedienen das MES über eine Webanwendung.

Zum anderen wird zur punktgenauen Informationsspeicherung eine physikalische Markierung mittels Laser auf den Ballen aufgebracht. Data Matrix Codes werden ausgelesen und ermöglichen eine sichere Zuordnung von physischen zu digitalen Positionen.

Lessons Learned

  • Die globale Einbindung in ein MES erfordert viel Abstimmung und Disziplin in der Arbeitsweise. Durch den Aufbau einer globalen Key-User-Struktur und mehrere Schulungen des Bedienpersonals kann der Prozess verbessert werden.
  • Ein ausgiebiges Testen ist unerlässlich für ein Projekt dieser Komplexität und schützt dennoch nicht vor unvorhergesehenen Problemen.
  • Die Ermittlung eines optimalen Setup für verschiedene technische Aspekte wie Bahnspannung, Laserintensität und die Positionierung von Zeilenkameras inklusive Beleuchtungseinheiten ist aufwendig, aber grundlegend für den Projekterfolg.

Mitarbeiterpartizipation

tesa hat von Anfang an eine globale Key-User-Struktur aufgebaut, um Mitarbeiter aus verschiedenen Bereichen aktiv ins Projekt einzubinden. Diese war nötig, da es deutliche Wissensunterschiede im MES-Kontext gab. Durch den Austausch konnten diese beseitigt werden. Zudem arbeiten die Key User als Multiplikatoren und unterstützen die Kollegen bei der Einarbeitung in das neue System.

Das Unternehmen hat den Intelligenten Ballen als Digitalen Zwilling abgebildet und durch eine Kameraauswertung eine drastische Reduktion des Ausschusses erreicht. Die Lösung der Identifikation und digitalen Verfolgung von Fehlstellen wurde sehr anschaulich dargestellt. Der ROI ist mit weniger als 1,5 Jahren sehr klein, die Verschnittreduktion bringt bedeutende Einsparungen pro Jahr.


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