zenon - alle Kennzahlen auf Knopfdruck bei Volkswagen Emden (Deutschland)

Eine technische Kapazität von 1200 Fahrzeugen weist das Volkswagenwerk in Emden täglich aus, insgesamt hat der Automobilhersteller über 9,5 Millionen Fahrzeuge seit der Werksgründung im Jahr 1964 in Emden produziert. Seit 1977 wird in Emden die Passat Limousine und exklusiv der Passat Variant gebaut. Der Standort ist seither weltweit das Leitwerk dieses Erfolgsmodells.

Volkswagen Emden – die Ziele mit zenon:

• umfassende, zentrale Anlagenüberwachung der gesamten Montage
• Überwachung und Darstellung aller Fertigungskennzahlen wie Stückzahlen und Taktzeiten
• moderne Visualisierung, die Plattform- und Hardwareunabhängig arbeitet und mit allen Steuerungen in Echtzeit kommuniziert
• Anlagenvisualisierung und -bedienung auch über das Intranet
• einfache Bedienung, Wartung und Erweiterung der übergreifenden Visualisierung
• Visualisierung und Meldung aller Betriebs- und Störmeldungen in einem überlagerten System
• Erhöhung der Betriebszeit
• Vermeidung jeglicher Maschinenausfälle und Verringerung der Instandhaltungsaufwands

zenon setzt neue Maßstäbe

Bereits mehrere Generationen des Passats sind dort seitdem gefertigt worden. Mitte des Jahres 2003 wurde der 12-millionste Passat und im September 2004 das 13-millionste Fahrzeug der Passat-Familien der Volkswagen Werke insgesamt produziert. Der Passat Variant der sechsten Generation kam im August 2005 auf den Markt. Im November 2007 hat Volkswagen in Emden den weltweit 15-millionsten Passat produziert. 2008 war das Anlaufjahr des neuen Volkswagenmodells Passat CC, das ebenfalls exklusiv in Emden gefertigt wird. Die Einführung eines neuen Modells ist meist auch der Auslöser, in neue Maschinen und Software zu investieren. Volkswagen in Emden nahm die Produktion der neuen Modellreihe des Passats zum Anlass, die Montage zu modernisieren und die Software an der Basis sowie auch die überlagerte Visualisierung zu standardisieren. Neue Maßstäbe in der Produktion setzt dabei die Software zenon von COPA-DATA, die für die zentrale Anlagenüberwachung eingesetzt wird.

Durchgängigkeit in der Montage des VW Passat

zenon übernimmt heute in der Montage bei Volkswagen Emden die Überwachung von insgesamt vier Montagehallen sowie die Kommunikation mit über- und unterlagerten Systemen, den gesamten Informationsfluss in der Montage und die Aufbereitung aller Daten als leistungsstarkes und aussagekräftiges Informationssystem. Kein anderes System konnte die Anforderungen der Projekt-Verantwortlichen bei Volkswagen erfüllen. Ein bedeutendes Bewertungskriterium für zenon war auch der Einsatz unterschiedlicher Steuerungen und die umfassende Integration. „Aufgrund des gestiegenen Datenaufkommens in den modernen Anlagen konnten wir bisher nicht mehr alle Anlagenbereiche erfassen und visuell umsetzen. Die Systeme waren zu stark ausgelastet und wurden deutlich langsamer. Eine neue Lösung war gefordert“, erklärt Mario Ewen, Projektleiter bei Volkswagen in Emden. In diesem Fall handelt es sich über 120 Steuerungen verschiedener Modelle verschiedener Hersteller. zenon visualisiert und überwacht die gesamte Fließfertigung mit mehr als 50.000 Variablen, die an zenon übergeben werden. Die gesamte Montage ist heute mit 172 Bildern dargestellt.

Ein weiterer Anlass, eine moderne Lösung einzusetzen, war die Abkündigung des bisherigen Betriebssystems Windows NT. Zudem wurde ein eingesetztes Tool vom Hersteller nicht mehr unterstützt. „Ingesamt konnten sich die Lösungen unserer bisherigen Anbieter in einer modernen, erweiterten Struktur nicht bewähren. Wir haben verschiedene Systeme verglichen und kamen anhand unserer Anforderungen  zu dem Schluss, dass zenon von COPA-DATA alle gewünschten Kriterien erfüllen konnte. Heute setzen wir eine durchgängige, standardisierte Lösung für die gesamte Montage ein“, erklärt Georg-Joachim Loger, Instandhalter bei Volkswagen in Emden. Das Projekt haben die Mitarbeiter der Prozess- und Betriebsmittelmanagement gemeinsam mit COPA-DATA umgesetzt. Kurze Wege, die hohe Bereitschaft des COPA-DATA-Teams, alle Wünsche umzusetzen und auch alle Änderungen im Projektverlauf einzuarbeiten, hebt Volkswagen besonders hervor.

Verteilt, sicher und funktional

zenon bietet alle modernen Technologien, die sich ein Automobilhersteller heute nur wünschen kann. Die Software ist bei Volkswagen als Client/Server-System redundant und somit ausfallsicher aufgebaut. Acht zenon-Clients sind heute in das interne Netzwerk eingebunden. Neben dem redundanten Server-Paar gibt es zudem einen Datenbank- und einen Web-Server. Der Web Server von COPA-DATA versorgt 100 Web-Clients gleichzeitig. Die Aufschaltung der jeweiligen Prozessbilder erfolgt dabei Aufgaben und Funktionsbereiche spezifisch. Für die Datenspeicherung und Archivierung entschieden sich die VW-Verantwortlichen für einen Microsoft SQL-Server. Befüllt wird die Datenbank automatisiert über den zenon-SQL-Server der auch das automatisierte Rücklesen der Daten sicherstellt. Umgesetzt ist auch eine leistungsfähige Benutzerverwaltung für den Projekt- und Systemzugang. In der Benutzerverwaltung ist definiert, welche Benutzer welche Funktionen wie beispielsweise das Schichtzeitraster einsehen oder anpassen dürfen.

Durchdachte Projektstruktur

Das Dachprojekt, das alle Anlagen in den vier Montage-Hallen integriert, umfasst die Anlagenübersichtsbilder, die Auswertung des Industrial Performance Analysers, den Production and Facility Manager (für die Schichtmodelle), das übergeordnete Alarm Management, die Chronologische Ereignisliste, Zähler und Anlagenstillstände sowie das Startprojekt für den Web-Client. Die einzelnen Unterprojekte umfassen die Anlagenbilder mit Detailinformationen, die Treiberanbindungen und Steuerungsvariablen, Alarmbereiche und den Schichtbezug der Anlage.

zenon – Erfolge werden messbar

Eines der bedeutenden Ziele des neuen Gesamtsystems bei Volkswagen war die übersichtliche und umfassende Kontrolle der Montage-Prozesse sowohl für das Management als auch für die Mitarbeiter in der Montage. Große Datenmengen aufzubereiten und für das Management oder den Mitarbeiter in den Anlagen nutzbringend darzustellen ist eine der herausragenden Eigenschaften von zenon. Auch bei Volkswagen in Emden lag der Fokus darauf, die Fertigungs- und Leistungskennzahlen grafisch und tabellarisch darzustellen. Anhand dieser Kennzahlen ist für den Automobilhersteller ersichtlich, wie wirtschaftliche die Montage arbeitet – Erfolge werden messbar. Zu den Kennzahlen zählen beispielsweise der Gesamtbestand einer Linie als Soll- und Ist-Werte, mögliche Differenzen, die Taktzeiten, die Aufstellung von Betriebsereignissen und deren Ursachen sowie Zahl der fertig gestellten PKWs. Mario Ewen: „Die Kontrolle der Kennzahlen garantiert, dass die Montage optimal arbeitet und ausgelastet ist. Wir können damit alle wichtigen Informationen überblicken, detaillierte Auswertungen fahren und falls notwendig auf Ereignisse schnell reagieren.“ Anhand der Daten könnte Volkswagen auch eventuelle Verzögerungen während des Montageprozesses und deren Ursachen erkennen und entsprechend reagieren. Für die Berechnung der Puffer-, Stückzahl- und Leistungszähler kommt die integrierte IEC-fähige Soft-PLC straton zum Einsatz. Damit alle Kennzahlen die Montageprozesse exakt abbilden, nutzt Volkswagen ein weiteres zenon-Modul. Der Production and Facility Scheduler (PFS) steuert in Emden die zeitliche Abläufe: Der Automobilhersteller pflegt hier alle Arbeitszeitmodelle (Schicht- und Pausenzeiten). Die eingegebenen Schichtzeiten des PFS lassen sich klassifizieren, gruppieren und auswerten. Sie fließen auch in die Berechnung der Leistungszahlen ein. „Anhand aller Zahlen wird sichtbar, wie viele Automobile wir reell produzieren. Die Möglichkeiten, unsere Montageprozesse auszuwerten und zu überwachen sind detaillierter und ausgefeilter denn je“, kommentiert Mario Ewen.

Alle Kennzahlen übersichtlich aufbereitet

Alle Montage-Kennzahlen können sich die VW-Verantwortlichen als tabellarische Darstellung oder als grafische Darstellung ansehen. Der Anwender entscheidet individuell, wie die Informationen aufbereitet werden. Auch die Zeitfenster sind frei wählbar, Zeiträume lassen sich miteinander vergleichen. Die Mitarbeiter bei Volkswagen erhalten so umfassende und gleichzeitig stark verdichtete Informationen, die auf Knopfdruck in Form von Listen und Auswertungen zur Verfügung stehen. Der Reportgenerator zeigt die Archiveinträge in tabellarischer Form, das Reporting erfolgt im HTML-Format – ebenfalls grafisch oder tabellarisch. Für die grafische Aufbereitung steht das Modul „Erweiterter Trend“ zur Verfügung. Zur Laufzeit kann sich der Anwender verschiedene Kurven anzeigen lassen oder auch Kurven miteinander verglichen. Somit ist gewährleistet, dass alle verantwortlichen Mitarbeiter Analysen, Berichte und Kurven einsehen und nutzen können. „Die zentrale Anlagenüberwachung ist ein Tool zur Verbesserung der Verfügbarkeit“, erklärt Mario Ewen.

Volle Kontrolle

Die übergeordnete Visualisierung wird heute auch als zentrale Stelle für alle Betriebsereignisse und Systemmeldungen genutzt. Früher setzte Volkswagen zwei Systeme dafür ein, heute gibt es nur noch ein standardisiertes System. „Neben der System- und Betriebsüberwachung wünschten wir uns detaillierte Auswertungen, damit wir zum einen höchste Verfügbarkeit gewährleisten können, zum anderen auch Potenziale für die Optimierung aufdecken“, ergänzt Mario Ewen von Volkswagen. Heute wissen alle Mitarbeiter sofort, was bei einer Systemmeldung zu tun ist und können umgehend reagieren. Rund 5.500 Betriebs- und Systemmeldungen pro Tag erzeugen die Montage-Anlagen in den Hallen 1 (Motor und Getriebe), 2 (Rumpfmontage, Fahrwerksmechanisierung, Scheiben, Cockpit, etc.), 7 (Scheinwerfer, Batterien, Sitze, Räder, Türen, etc.) und 16 (Erstmontage nach Lack). Alle Informationen stehen für eine statistische Auswertung und Analyse mit dem Industrial Performance Analyser bereit. Es ist möglich, diese Informationen als Balken- oder Tortendiagramme anzusehen. Die Filtermöglichkeiten erlauben, Online-Alarme, historische Alarme, anstehende oder quittierte Alarme anzuzeigen oder nach Zeiten, Alarmklassen und Prioritäten anzuzeigen. Die Alarme werden bei Volkswagen auch Pausen- und Schichtzeitbereinigt. Diese überlagerte Bereinigung gewährleistet, dass sich überlappende Meldungen nicht nur addiert, sondern die Netto-Standzeiten in der Berechnung der Alarmdauer berücksichtigt werden. Jeder Alarm, der eine Standzeit verursacht hat, wird mit der möglichen Stückzahlenabweichung gespeichert. Ausgewertet werden die Abweichungen einzeln oder in Summe über den Anlagen-, Zeit- und Schichtplanfilter in einem zenon-Bild angezeigt.

Maschinen aktiv optimieren

Um eine einfache Wartung, Pflege und Erweiterung des Gesamtsystems zu gewährleisten, setzen Mario Ewen und seine Kollegen ebenfalls auf zenon. Den Verantwortlichen ist es wichtig, ohne Zuhilfenahme eines Dienstleisters oder eines externen Partners alle künftigen Systemerweiterungen sowie auch alle Maintenance-Aufgaben selbst durchführen – das spart Zeit und Geld. Die Pflege der Maschinen- und Wartungsdaten übernimmt der Industrial Maintenance Manager. Service- und Wartungsintervalle sowie detaillierte Vorgaben lassen sich bequem angeben, verwalten und planen. Heute erkennen die Instandhaltungsverantwortliche bei Volkswagen auf einen Blick, zu welchem Zeitpunkt Geräte, Anlagen und Maschinen gewartet werden müssen. Alle Wartungsarbeiten sind in Protokollen dokumentiert.