Seit über 30 Jahren fertigt die Barnstorfer Kunststofftechnik GmbH, kurz BARKU, hochwertige Kunststoffteile. Nach der Gründung des Unternehmens im Jahr 1977 als Tochterfirma der LUBING Maschinenfabrik GmbH entwickelte sich der Spezialist für die Kunststoffverarbeitung schnell zum eigenständigen und unabhängigen Unternehmen. Heute werden bei BARKU mehr als 7000 Tonnen Rohmaterial pro Jahr verarbeitet. Neben Präzisionsteilen im Spritzgussverfahren produziert das niedersächsische Unternehmen auch Profile und Rohre im Extrusionsverfahren. Dabei erhalten die Kunden alles aus einer Hand – von der Entwicklung von Produktlösungen über die Konstruktion bis zur Serienfertigung und Weiterverarbeitung. Das Werk am Stammsitz in Barnstorf erstreckt sich mittlerweile über eine Fläche von 24.000 m². Mit modernster Technik wird hier im Drei-Schicht-Betrieb produziert.
Wunsch nach Transparenz führt zu MES
Aufgrund der dynamischen Auftragslage kam es bei BARKU immer wieder zu extremen Planungsschwierigkeiten und Terminproblemen. Daher entstand im Unternehmen der Wunsch, die Planungs- und Produktionsabläufe umfassend zu visualisieren, zu analysieren und zu verbessern. Das große Ziel war es, mit Hilfe eines Planungstools eine optimale Planung der Aufträge zu erhalten, schneller auf Änderungen in der Auftragslage reagieren zu können und die angestrebten Liefertermine einzuhalten. Gleichzeitig sollten Produktions- und Maschinendaten automatisch erfasst und gespeichert werden, um mehr Transparenz in die Produktion zu bringen.
Geschäftsführer Stefan Hintze erkannte, dass die Implementierung eines MES-Systems (Manufacturing Execution System) mit integriertem Planungstool für die BARKU die beste Lösung bot. Dadurch können genau die Daten erfasst und gespeichert werden, die für eine aussagekräftige Nachkalkulation und damit hohe Transparenz in der Produktion notwendig sind. Für die notwendige Neugestaltung der Planungs- und Produktionsabläufe unter Berücksichtigung eines MES-Systems wurde 2010 Sebastian Bähr als Projektingenieur an Bord geholt. Nachdem einige MES-Anbieter geprüft wurden, fiel Ende 2010 die Entscheidung auf das modulare MES-System FASTEC 4 PRO des Paderborner Unternehmens FASTEC. „Den Ausschlag für FASTEC gab das flexible Anschlusskonzept, das eine schnelle und kostengünstige Implementierung versprach“ erinnert sich Sebastian Bähr. Dieses Konzept basiert auf einem flexiblen und modularen I/O-System, das exakt an die Produktionssituation angepasst werden kann. So wurden mit geringem Hardware- und Verdrahtungsaufwand zweiundzwanzig Spritzgussmaschinen, vier Montagelinien und elf Extrusionslinien angeschlossen. Zusätzlich wurden für die Aufdeckung der konkreten Energieverbräuche an den einzelnen Spritzgussmaschinen Stromzähler mit einem digitalen Impulsausgang eingebaut. Damit sollte eine Datenbasis geschaffen werden, um erkennen und analysieren zu können, welche Energiemengen wo verbraucht werden.
Genaue Daten zeigen, wo es klemmt
Voraussetzung für ein gutes Energiemanagement ist, dass die notwendigen Daten vorhanden sind. Dafür werden bei BARKU über die entsprechenden Messpunkte der I/O-Module die genauen Energieverbräuche für alle Spritzgussmaschinen erfasst und dauerhaft gespeichert. Im MES-System können dann automatisch die jeweilige Leistungsaufnahme und der gesamte Energieverbrauch aller zweiundzwanzig Spritzgussmaschinen ermittelt werden. Diese Daten lassen sich dabei auf einzelne Maschinen, die Peripherie, die komplette Halle und auch auf die installierte Solaranlage filtern. Außerdem kann der konkrete Energieverbrauch bei der Bearbeitung einzelner Artikel, Aufträge, Rüstvorgänge etc. innerhalb der Spritzgussabteilung ausgewertet werden.
Verbraucht eine Maschine plötzlich mehr Energie, wissen die BARKU-Mitarbeiter sofort, dass etwas nicht stimmt und können umgehend reagieren. So konnte zum Beispiel ein defektes Temperiergerät anhand der übermäßig hohen Leistungsaufnahme schnell entdeckt und sofort ausgetauscht werden. „Ohne die Energiemessung mit FASTEC 4 PRO wäre das defekte Gerät eventuell monatelang unbeachtet geblieben“, so Sebastian Bähr. „Aus Interesse haben wir mal abgeschätzt, wie viele Kilowattstunden da zusammengekommen wären: mindestens 6000 kWh!“
Feinplanung hilft, den Überblick zu behalten
Im Barnstorfer Unternehmen werden die einzelnen Fertigungsaufträge nun mit Hilfe der Feinplanung des MES-Systems optimal auf die vorhandenen Ressourcen verplant. Mit Hilfe des MES-Systems werden gleichzeitig die Produktionsprozesse umfassend überwacht und analysiert. Der Planer hat damit jederzeit einen kompletten Überblick über den Status der einzelnen Maschinen, den Auftragsfortschritt, festgelegte Fertigstellungstermine und Stückzahlen.
Auf Basis dieser Transparenz kann er bei unvorhergesehenen Änderungen schnell und flexibel reagieren. Verzögert sich beispielsweise die Fertigstellung eines Auftrages durch Störungen im Produktionsprozess, zum Beispiel beim Stillstand einer Maschine, berücksichtigt das MES-System dies für die nachfolgenden Aufträge. Die einzelnen Arbeitsgänge dieser Aufträge können dann einfach verschoben, unterbrochen oder beendet werden. Durch die Speicherung der erfassten Prozessdaten und die umfassenden Auswertungsmöglichkeiten lassen sich im Nachhinein die Produktionsprozesse analysieren und anschließend durch geeignete Maßnahmen optimieren. „Vor der Einführung von FASTEC 4 PRO haben wir quasi oft mit 160 Prozent Kapazität produzieren müssen. Wir hatten im Jahr 2012 beinahe eine Verdopplung unserer Ausbringungsmengen in der Extrusion. Dank FASTEC haben wir in der Planung den Überblick behalten“ resümiert Sebastian Bähr abschließend. Gleichzeitig konnte einerseits durch die flexiblere und schnellere Planung sowie andererseits durch die genaue Überwachung festgelegter Liefertermine die Kundenzufriedenheit deutlich erhöht werden.
Mit MES in die Zukunft
Momentane Einsparpotenziale im Energiebereich sieht Bähr vor allem bei den Peripherie-Geräten und wie diese durch den Maschinenbediener genutzt werden. Denn durch die exakte Erfassung der Prozessdaten lassen sich auch Energieverschwendungen aufdecken, z. B. bei Maschinen im Standby-Betrieb. Das detaillierte Energiemanagement hilft inzwischen auch bei Investitionsentscheidungen: durch die Gegenüberstellung der Energieverbräuche von alten zu modernsten Spritzgussmaschinen mit ecodrive-Motoren wird schnell deutlich, wie viel Energieeinsparungen hier noch möglich sind. Das Thema Energie bleibt für BARKU somit auch nach eineinhalb Jahren Einsatz des MES-Systems weiterhin relevant.
