Shopfloor-Digitalisierung Zentrales Eco-System entlang der Wertschöpfungskette sichert Liefertreue

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Der Spezialist für Ventiltechnik Vetec nutzt das zentrale, digitale Werkzeug- und Fertigungsdatenmanagement von Coscom zur Verkürzung seiner Lieferzeiten und steigert so seine Wettbewerbsfähigkeit. Wie funktioniert das genau?

Seit über 100 Jahren konzentriert sich die Vetec Ventiltechnik GmbH auf Drehkegelventile, die vor allem im Bereich von Raffinerien und der chemischen Industrie, aber auch in Fernwärme- und Fernkälteanlagen sowie bei der Metallerzeugung und -veredelung oder in Lebensmittelanlagen eingesetzt werden. Häufig handelt es sich um Einzelanfertigungen aus einem modularen Baukasten, die speziell auf die Prozessbedingungen abgestimmt und auftragsbezogen gefertigt werden.

Neben Drehkegelventilen entstehen hier auch Sonderarmaturen für Hochdruckanwendungen im Upstream Öl- und Gasbereich sowie in der Petro-Chemie. Die Fertigungstiefe ist beachtlich: Sägen, Drehen, Fräsen, Erodieren, Strahlen, Schleifen, Waschen, Abdrücken, Lackieren, Schweißen, Beschichten, Montieren und natürlich Prüfen und Verpacken. All das findet auf dem firmeneigenen Betriebsgelände in Speyer statt. Lediglich Blechprägeteile, Gussstücke oder kleine Automatendrehteile beschafft das Unternehmen dezentral.

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Vetecs Kernprodukt, das Drehkegelventil, beinhaltet eine besondere Finesse: ein doppelexzentrisch gelagertes Stellelement, das sich durch ein unmittelbares, reibungsloses Abheben des Kegels vom Sitz auszeichnet. Aufgrund der strömungstechnisch optimierten Konstruktion sind große Durchflüsse bei einem hervorragenden Regelverhalten möglich. Sie sind dahingehend mit einem Hubventil vergleichbar – oder sogar besser. „Wir stellen high-end automatisierte Regelarmaturen her, keine Auf-zu-Ventile“, betont Sven Donner, Produktionsleiter bei Vetec.

In Speyer werde echter Schwermaschinenbau geleistet, denn eine fertige Armatur kann durchaus 1,5 bis 2t wiegen und muss Drücken bis 100 bar oder auch bis 500 bar standhalten. Das stellt hohe Anforderungen an die Materialqualitäten. Je nach Anwendung kommen auch schwer zerspanbare Werkstoffe wie Kobaltbasislegierungen, Titan oder Zirkonium zum Einsatz.

Die Auftragsdurchlaufzeiten variieren deutlich, da die Produkte nach Kundenanforderungen konfiguriert werden und die Wiederbeschaffungszeiten der Rohteile die Liefertermine bestimmen. Für weniger kritische Medien, zum Beispiel im Bereich der Hilfsenergien, wurde eine leichte Baureihe entwickelt, die als sogenanntes Fast-Track-Produkt mit vormontierten Komponenten die Lieferzeit für eine vollständig montierte Armatur auf wenige Arbeitstage reduziert.

Vetec agiert eigenverantwortlich auf dem Markt, ist aber in den Produktions- und Einkaufsverbund der Firmengruppe integriert. So profitiert man zum Beispiel vom weltweit umspannenden Vertriebsnetz der Muttergesellschaft Samson, um auf den internationalen Märkten präsent zu sein. Sie beschäftigt über 4.000 Mitarbeiter an mehr als 15 Produktionsstandorten und über 50 Niederlassungen in über 40 Ländern. Die Betriebsfläche bei Vetec in Speyer umfasst 27.000 m², von der ein Drittel auf die Produktion entfällt. Das Herz der Produktion ist eine große Halle für die NC-Fertigung mit derzeit zehn Maschinen und Bearbeitungszentren der Hersteller Heller, DMG, Index, Monforts und Agie. In den weiteren Hallen sind die Montage, das Schmalganglager und der Versand untergebracht.

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Zentrales, digitales Eco-System ermöglicht kurze Lieferzeiten

Um die Kundinnen und Kunden auch in Sachen Service glücklich zu machen, sind kurze Lieferzeiten für Seven Donner und sein Team eine tragende Säule ihrer Wettbewerbsfähigkeit. Die umfassende Digitalisierung des Shopfloors soll das sicherstellen. „Wenn wir einen Liefertermin kommunizieren, muss dieser auch eingehalten werden. Unser Ziel ist die Liefertreue auf den Tag genau“, so Donner. Hier legt der Produktionsleiter die Messlatte sehr hoch. Doch, warum der ganze Stress? „Wird eine Armatur nicht pünktlich geliefert, kann eine Großanlage nicht in Betrieb genommen werden. Deshalb ist für unsere Kunden die Planungssicherheit immens wichtig. Wir müssen das, was wir versprechen, auch halten“, erklärt er.

Hierzu setzt Vetec auf das modular aufgebautes Eco-System von Coscom. Es umfasst die Softwarelösungen Factorydirector VM für die Fertigungsdatenverwaltung, Tooldirector VM für das Werkzeug- und Lagermanagement sowie Infopoint für die Datenvisualisierung im Shopfloor. Hinzu kommt das universelle CAM/Simulations-System Proficam VM für die CNC-Code-Erstellung. Die Rolle des führenden Systems aus dem Officefloor übernimmt das ERP-System Proalpha. Über eine leistungsfähige Kommunikationsschnittstelle ist das ERP-System mit dem Data Hub des Shopfloors bidirektional verbunden. „Der Factorydirector VM bündelt alle Daten, reichert sie weiter an und stellt sie den Arbeitsplätzen zur Verfügung, sodass alle an einem einheitlichen Datensatz arbeiten können“, erklärt Dirk Boothe, Key Account Manager der Coscom-Niederlassung in Dortmund.

Welche Vorteile ergeben sich nun aber konkret aus dieser zentralen Datendrehscheibe für die Produktion? Kann diese Aufgaben nicht auch das ERP-System übernehmen?
Ein erweiterter Aufgabenumfang für das ERP-System wäre nicht zielführend. Sven Donner bringt es auf den Punkt: „Wir wollten weg von den Insellösungen in der Fertigung, hin zur Gesamtvernetzung aller Systeme mit einer zentralen Informations- und Datenbankplattform, die hochintegrativ alle Zielsysteme wie ERP, CAM und Simulation sowie Voreinstellung und Datenvisualisierung im Shopfloor verknüpft“. Dirk Boothe ergänzt: „Jeder Anwender kann sich somit auf seine Kernapplikation konzentrieren und muss nur so viele Fenster am Bildschirm öffnen, wie er oder sie wirklich braucht. Das gilt nicht nur für die NC-Programmierung oder das Betriebsmittelmanagement, sondern es lässt sich auch unmittelbar einsehen, ob alle Messgeräte vorhanden und kalibriert sind“. Das ist für einen unterbrechungsfreien Betrieb wichtig. „Denn, wenn nur eine Bügelmessschraube fehlt, steht ein Projekt“, warnt Sven Donner.

Der Factorydirector VM stellt den eindeutigen Bezug zwischen Teile- sowie Zeichnungsnummer und gültigem, freigegebenen NC-Programm her. Das verbessert die Zusammenarbeit zwischen Konstrukteur, Programmierer und Arbeitsvorbereiter und erhöht zudem die Prozessstabilität und -geschwindigkeit. Die Daten werden in Form eines digitalen Zwillings des Auftrags entlang der gesamten Wertschöpfungskette durch den Betrieb gereicht. Ganz konkret bedeutet das: „Wir haben eine schnelle und vor allem sichere Datenübertragung realisiert, früher wurden die Programme mittels USB-Stick oder Diskette in die Maschine geladen“, erläutert Donner. Vor der Einführung kam es nicht selten zu Datenverlusten oder zu langen Suchzeiten. Mit der neuen Lösung ist nun die Datendurchgängigkeit sichergestellt, sodass das richtige NC-Programm auf der entsprechenden Maschine tatsächlich im Zugriff ist.

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Rüstzeiten verkürzen

Mit dem Factorydirector VM und Tooldirector VM hat man die Rüstzeiten in den Griff bekommen. Auf die Taktzeiten wird dagegen kein so großes Augenmerk gelegt. Schließlich fertigt Vetec in Losgröße 1, anstelle in Serie: „Wir sind zufrieden, wenn sich die Produktivität unserer Bearbeitungszentren um die 50 Prozent bewegt“, bringt es Sven Donner bescheiden zum Ausdruck. Die Standardwerkzeuge sind direkt in den Magazinen der Fräs- und Drehzentren bevorratet. Das erhöht zwar die Werkzeugbestände und ist mit Investitionen verbunden, dafür sind sie aber auch in unmittelbarem Zugriff.

Die Magazine umfassen 260 bis 300 Werkzeuge. Der Produktionsleiter lässt sich von der SMED-Methode leiten: Die Abkürzung steht für Single Minute Exchange of Die und bedeutet, möglichst jeden Werkzeugwechsel im einstelligen Minutenbereich zu vollziehen: „Hierzu werden alle internen Rüstprozesse auf externe verlagert. Pro Schicht haben wir hierzu einen Maschineneinrichter eingestellt, der die Arbeit für die Bediener der Werkzeugmaschinen entsprechend vorbereitet“. Die fertigungstechnischen Informationen für den operativen Arbeitsgang werden in der Nähe der CNC-Maschine an einem PC-Info-Terminal, dem SMED-Terminal, visualisiert. Diese Terminals erhalten die Daten zentral vom Factorydirector VM. Die Software Infopoint hilft, die Rüstzeiten zu verkürzen. So können die Daten für das Spannen eines Werkstücks direkt an der Maschine abgerufen werden. Aus der zentralen Datenbank von Coscom werden hierzu die Aufspannpläne in ein digitales Maschinen-Einrichteblatt eingespielt – mit einem Mausklick ist alles ersichtlich.

Wiederholteilfertigung beschleunigen

Die tatsächlichen Rüst- und Stückzeiten werden im Factorydirector VM dokumentiert und an das ERP-System zurückgemeldet. Aus diesen Angaben werden die Soll- mit den Ist-Zeiten abgeglichen, um in Zukunft noch besser planen zu können. „Wir versuchen, unsere Laufzeiten auf diese Weise so genau wie möglich zu steuern. Quartalsweise überprüfen wir die rückgeschriebenen Zeiten auf Plausibilität, wobei wir uns dabei auf unseren Lieferstandard beschränken“, erklärt Sven Donner. Gerade im Falle der Wiederholteilfertigung ergibt sich ein weiterer großer Vorteil des Systems: Ein Auftrag läuft quasi automatisiert mit allen relevanten Daten aus dem Factorydirector VM durch, falls das Teil bereits auf einer CAM-relevanten NC-Maschine gefertigt wurde. Alle Informationen stehen dem Bediener auf Knopfdruck direkt am Info-Terminal der Maschine zur Verfügung. Hierzu implementierte Vetec einen Workflow, bei dem jede Station einsehen kann, was auf sie zukommt. Die Workflow-Vorausschau ist auf den Fertigungsmonitoren so lange grau hinterlegt sichtbar, bis die vorherige Station ihren Arbeitsabschnitt beendet hat. Nach dem Durchlaufen einer Station werden die Produktdaten weiß markiert und stehen somit auf Abruf für die nächste Station bereit.

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Gute Beratung und Software aus Deutschland

Zunächst hatte sich Sven Donner im Rahmen einer Marktanalyse lediglich für ein neues CAM-Programmiersystem interessiert. „Wir waren der Ansicht, dass das CAM-System das Herzstück im Shopfloor sei. Das ist aber mitnichten der Fall“. Denn mehr als ein 4-Achs-Bearbeitungszentrum hat Vetec nicht im Einsatz und Freiformflächen müssen nicht aus dem Vollen gefräst werden. „Deshalb würde bei uns prinzipiell jedes Standard-CAM-System gute Dienste verrichten“, erörtert Sven Donner. Die Gespräche mit Coscom-Experten wie Dirk Boothe brachten allerdings zu Tage, dass durch eine geschickte Organisation und Durchgängigkeit von Fertigungsdaten ein viel höherer Nutzen möglich ist. „Wir haben dann nach einem Lösungsansatz Ausschau gehalten, der uns von den Insellösungen wegbringt. Es hat sich gezeigt, dass Coscom genau das mit seinem datenbankgestützten Eco-System bietet. Darüber hinaus haben wir zudem keinen anderen Anbieter gefunden, der alles aus einer Hand anbietet“.

Auch bei CAM und Maschinensimulation hat Vetec Software von Coscom im Einsatz: „Gerade bei der Zerspanung von Vollmaterial können wir aufgrund der hinterlegten Frässtrategien kostbare Bearbeitungszeit einsparen. Hier zahlen sich die intelligenten Zyklen aus“, fasst Sven Donner zusammen. Hierzu wurde das CAD-System Autodesk Inventor durchgängig eingebunden und auch der CAD/CAM/Simulations-Workflow wurde mit dem Eco-System verknüpft.

Und was lässt sich über die Zusammenarbeit mit Coscom berichten? Das Attribut Made in Germany ist für Vetec sehr wichtig. „Bei den vielen internationalen Kunden, die wir hier empfangen, betonen wir immer wieder, dass wir auf Lieferanten aus Deutschland und regionale Ansprechpartner großen Wert legen. Denn sie sind Teil unserer Erfolgsstory als Hidden Champion der Ventiltechnik mit schnellen Reaktionszeiten, beispielsweise bei Service und Support“, betont Sven Donner abschließend.

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