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FALLSTUDIE / ROHRKOMPONENTENFERTIGUNG
Laserschneid-Monitoring in der Rohrkomponenten-fertigung
Wie lassen sich versteckte Produktionsverluste beim Laserschneiden in einer variantenreichen Rohrkomponentenfertigung sichtbar machen? In diesem Projekt kam Novo AI WatchMen innerhalb einer Produktionsumgebung mit 57 Maschinen der Baujahre 2008 bis 2020 zum Einsatz.
Das bereitgestellte Projektergebnis weist eine Produktivitätssteigerung von 30,4 % aus. Maschinenzustandsdaten halfen dabei, Leerlauf, Rüstvorgänge, Material- und Beladungswartezeiten, programmbezogene Verzögerungen, Mikrostopps und Stillstände sichtbar zu machen.
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Laserschneiden in der Rohrkomponentenfertigung: Produktive Bearbeitungszeit.
+30,4 %
höhere Produktivität
Vom Kunden berichtetes Ergebnis
57
Produktionsmaschinen
Gesamte Produktionsumgebung
15 min
Sensorinstallation
Pro Maschine im Projekt
In dieser Fallstudie · Projekt · Umsetzung · Maßnahmen · Ergebnisse · FAQ
DAS PROJEKT
Auf einen Blick
Branche
Rohrkomponentenfertigung
Produktionsumgebung
57 Produktionsmaschinen · Baujahre 2008–2020
Anwendung
Faserlaserschneiden
Betrieb
Berechnungsmodell: 2 × 8-Stunden-Schichten
Technologie
Externe Novo-AI-Retrofit-Sensorik + WatchMen
Fokus
Produktives Laserschneiden, Leerlauf, Rüstzeiten, Beladung, programmbezogene Wartezeiten, Mikrostopps und Stillstände
DIE HERAUSFORDERUNG
Auch eine laufende Laserschneidanlage kann produktive Kapazität verlieren
Rund um den eigentlichen Schneidprozess können Beladen, Positionieren, Rüsten, Programmprüfungen und Materialhandling Maschinenzeit beanspruchen, obwohl in diesem Moment keine wertschöpfende Laserbearbeitung stattfindet.
In einer variantenreichen Rohrkomponentenfertigung können häufige Auftragswechsel diese Verluste zusätzlich verstärken. Die Herausforderung bestand deshalb darin, produktive Laserbearbeitung von den Zeitverlusten rund um den Prozess zu unterscheiden.
Produktives Laserschneiden
Erkennen, welcher Anteil der geplanten Maschinenzeit tatsächlich für wertschöpfende Laserbearbeitung genutzt wird.
Rüsten & Beladen
Rüstvorgänge, Auftragswechsel, Positionierung und Materialbeladung sichtbar und vergleichbar machen.
Unterbrechungen & Stillstände
Mikrostopps, programmbezogene Wartezeiten und längere technische Stillstände erkennen.
VON DER MASCHINE ZUR ANALYSE
Erfassen. Validieren. Verstehen.
Maschinenmonitoring liefert die physische Maschinen-Zeitleiste. Aussagekräftige Analysen entstehen aus validierten Maschinenzuständen in Verbindung mit Auftrags-, Programm-, Material- und Produktionsinformationen.
01
Maschinenverhalten erfassen
Externe Novo-AI-Sensoren schaffen auf bestehenden Lasersystemen eine gemeinsame Monitoring-Ebene, ohne dass für die grundlegende Überwachung direkt in SPS oder Maschinensteuerung eingegriffen werden muss.
02
Maschinenzustände validieren
Edge Processing und Validierung unterstützen die Unterscheidung zwischen produktivem Schneiden, Leerlauf, Rüstaktivitäten, wiederkehrenden Unterbrechungen und Stillständen.
03
Produktionskontext ergänzen
WatchMen verbindet Maschinenzustände mit Auftrags- und Produktionsinformationen. Material, Wandstärke, Geometrie, Verschachtelung, Programm, Losgröße, Belademethode und Qualitätsanforderungen können dadurch bei der Ursachenanalyse berücksichtigt werden.
EXTERNE SENSOREN
Laserschneid-Daten ohne SPS-Eingriff
Externe Retrofit-Sensoren erfassen das physikalische Verhalten bestehender Laserschneidanlagen, ohne dass für die grundlegende Monitoring-Ebene direkt in die Maschinensteuerung eingegriffen werden muss.
WatchMen überführt validierte Signale in eine Maschinenzustands-Zeitleiste. Dadurch werden produktives Schneiden, Leerlauf, Rüstaktivitäten und wiederkehrende Unterbrechungen über die Zeit sichtbar.
Auftrags-, Programm-, Material-, Beladungs-, Qualitäts- und Instandhaltungsinformationen liefern anschließend den notwendigen Kontext, um zu untersuchen, warum ein bestimmter Zeitverlust entstanden ist.
VON DATEN ZU MASSNAHMEN
Wiederkehrende Laserverluste in konkrete Verbesserungen übersetzen
Monitoring liefert die Datengrundlage. Das Produktionsteam kann anschließend die größten wiederkehrenden Verlustkategorien untersuchen und prüfen, ob Prozessänderungen tatsächlich nutzbare Laserkapazität freisetzen.
01
Versteckten Leerlauf reduzieren
Längere Wartezeiten rund um die Vorbereitung des Folgeauftrags, Materialbereitstellung und Maschinenbereitschaft untersuchen. Wiederkehrende Leerlaufmuster zeigen, wo Vorbereitung und Reaktionszeiten verbessert werden können.
02
Rüsten und Beladung verbessern
Programme, Materialien und Rüstaufgaben möglichst vorbereiten, bevor das Lasersystem verfügbar wird. Materialbereitstellung und Handling koordinieren, damit eine technisch verfügbare Anlage nicht unnötig auf die nächste Beladung wartet.
03
Mikrostopps und Stillstände reduzieren
Wiederkehrende Kurzunterbrechungen von längeren technischen Stillständen und programmbezogenen Wartezeiten trennen. Maschinen-Zeitleiste mit Produktions- und Instandhaltungskontext verbinden, Maßnahmen umsetzen und anschließend dieselben Kennzahlen erneut vergleichen.
ERGEBNISSE IM KONTEXT
Was sich im Projekt verbessert hat
BERECHNETES LEERLAUF-SZENARIO
−36,54 %
weniger Leerlauf
Im modellierten Produktionsszenario reduziert sich der Leerlauf um 36,54 %. Die detaillierten Vorher-/Nachher-Werte sowie die Berechnungsgrundlage finden Sie in der vollständigen Fallstudie.
+608
zusätzliche produktive Maschinenstunden pro Jahr
Geschätzter jährlicher Kapazitätsgewinn für das modellierte Lasersystem.
Projektergebnis: Die bereitgestellten Projektdaten weisen eine Produktivitätssteigerung von 30,4 % aus. WatchMen half dabei, produktive Laserbearbeitung sowie wiederkehrende Verluste wie Leerlauf, Rüsten, Material- und Beladungswartezeiten, Mikrostopps, Stillstände und programmbezogene Verzögerungen sichtbar zu machen.
Jährliche Kapazitätsschätzung: Die modellierte Verbesserung entspricht rund 608 zusätzlichen produktiven Maschinenstunden pro Jahr für das betrachtete Lasersystem. Dabei handelt es sich um freigesetzte Produktionskapazität innerhalb des bestehenden Maschinenplans und nicht um ein vollständiges Jahr direkt gemessener Mehrproduktion.
Kontext: Die Werte beziehen sich auf das beschriebene Projekt. Ausgangssituation, Produktmix, Schichtmodell und umgesetzte Maßnahmen beeinflussen das Ergebnis. Weniger Zeitverluste bedeuten nicht automatisch eine gleich hohe Steigerung von OEE oder Output.
GUT ZU WISSEN
Fragen zum Laserschneid-Monitoring in der Rohrkomponentenfertigung
Welchen Umfang hatte das Projekt?
Die größere Produktionsumgebung umfasst 57 Maschinen der Maschinengenerationen 2008 bis 2020. Das detaillierte Kapazitätsmodell bezieht sich auf das betrachtete Lasersystem und nicht auf alle 57 Maschinen.
Welches Produktivitätsergebnis wurde berichtet?
Die bereitgestellten Projektdaten weisen eine Produktivitätssteigerung von 30,4 % aus. Die detaillierten Werte zu Leerlauf, Rüstzeiten, Beladung und jährlicher Kapazität sind modellierte Größen zur Einordnung dieses Ergebnisses.
Wie stark wurde der Leerlauf reduziert?
Im modellierten Produktionsszenario reduziert sich der Leerlauf um 36,54 %. Die vollständigen Vorher-/Nachher-Werte sowie die Berechnungsgrundlage finden Sie in der Fallstudie als PDF.
Wie viel zusätzliche produktive Kapazität wurde berechnet?
Das Modell ergibt rund 608 zusätzliche produktive Maschinenstunden pro Jahr für das betrachtete Lasersystem. Dabei handelt es sich um eine annualisierte Kapazitätsschätzung und nicht um ein vollständiges Jahr direkt gemessener Mehrproduktion.
Welche Produktionsverluste können sichtbar gemacht werden?
Die Fallstudie betrachtet produktives Laserschneiden, Leerlauf, Rüst- und Auftragswechsel, Material- und Beladungswartezeiten, programmbezogene Verzögerungen, Mikrostopps und Stillstände.
Können bestehende Laserschneidanlagen ohne SPS-Zugriff überwacht werden?
Ja. Externe Novo-AI-Sensoren ermöglichen eine grundlegende Maschinenzustandsüberwachung ohne direkten Eingriff in SPS oder Maschinensteuerung.
DIE VOLLSTÄNDIGE FALLSTUDIE
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Was möchten Sie in Ihrem Laserschneidprozess sichtbar machen?
Nennen Sie uns die Anzahl Ihrer Laserschneidanlagen, deren ungefähre Baujahre und Ihre wichtigste Produktionsfrage: produktive Schneidzeit, Leerlauf, Rüsten, Materialbeladung, programmbezogene Wartezeiten, Mikrostopps oder Stillstände?
Gemeinsam können wir geeignete Pilotmaschinen auswählen und bestimmen, welche Maschinenzustände und wiederkehrenden Produktionsverluste zuerst transparent gemacht werden sollten.
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Externe Fachquellen: OEE.com: Definition und Berechnung der OEE (Englisch) · OEE.com: Sechs wesentliche Verlustarten in der Fertigung (Englisch). Diese Quellen erläutern allgemeine Kennzahlen und Verlustarten. Sie belegen nicht die kundenspezifischen Ergebnisse dieser Fallstudie.