Een jaar na de kick-off is bij spuitgietbedrijf Timmerije het MES-systeem Hydra live gegaan. Met ‘typisch Duitse’ support van de ‘zeer gestructureerd’ werkende leverancier MPDV kunnen nu de spuitgietprocessen nauwgezet gemonitord en aangestuurd worden. Daarbij is in detail te volgen welke machines bezet zijn, welke orders daarop geproduceerd worden en wanneer ze gereed zijn. Gekoppeld aan het ERP-systeem biedt het Timmerije de tools om de kwaliteit en leverbetrouwbaarheid verder te verhogen en te leveren tegen de juiste prijs.
– ‘De variatie in merken en leeftijden vroeg om verschillende interfaces’
– ‘Door trial en error hebben we veel machinekoppelingsproblemen kunnen oplossen.’
– ‘Bij een storing wordt direct gevisualiseerd hoeveel de productietijd uitloopt.’
– ‘Met het systeem kunnen we heel nauwkeurig voor- en nacalculeren.’
Vijftig spuitgietmachines in één systeem
De aantallen goed- en afgekeurde geproduceerde producten, de overall equipment effectiveness (oee) en de hoeveelheid grondstof die tijdens het productieproces wordt verbruikt. Het uit de spuitgietmachines halen van deze drie gegevens, daar draaide het om in fase 1 van de implementatie van een nieuw MES-systeem (manufacturing execution system). Dat lijkt oppervlakkig beschouwd misschien eenvoudig, maar was dat niet, maakt Emile van Wijk meteen duidelijk.
MES_Manufacturing_Integration_with_HYDRA Illustratie: MPDV
Analoog naar digitaal
Hij is projectengineer bij kunststofverwerkend bedrijf Timmerije. Daar staan ruim vijftig spuitgietmachines opgesteld, van merken als Arburg, Krauss Maffei, Engel en Demag (tegenwoordig onderdeel van Siemens) en verschillend in leeftijd. ‘Elke machine stuurt op eigen wijze haar data uit. De meeste zijn van een recent bouwjaar, maar sommige zijn meer dan twintig jaar oud en communiceren nog op analoge wijze. Die variatie in merken en leeftijden vroeg om verschillende interfaces als Euromap en OPC-UA.’ De oplossing kwam van MPDV, de Duitse leverancier van het MES-systeem Hydra. ‘Wij hebben daarvoor onze IIoT-Connector ingezet. Daarmee kunnen analoge en digitale signalen van de shop floor worden omgezet naar een standaard format’, vertelt Charles van der Pluijm, accountmanager van de MES-specialist.
‘Acceptatie van het systeem door het personeel is geen enkel probleem geweest’
Het zorgde ervoor dat Timmerije voor het ontsluiten van de machinedata niet afhankelijk was van de bereidwilligheid van de verschillende spuitgietmachinefabrikanten. ‘In de praktijk zien die dat soort problemen vaak niet direct als hun probleem, dus heel fijn dat MPDV dat heeft opgepakt’, stelt Pim Peeters, manager IT en Control van Timmerije en de derde gesprekspartner aan de grote tafel in de vergaderzaal in Neede.
Eén keer tellen
Temeer daar zich nog tal van andere grotere en kleinere problemen aandienden. ‘We merkten bijvoorbeeld’, illustreert Van Wijk, ‘dat op één machine met een heel specifiek product het aantal geproduceerde producten in Hydra niet goed werd geteld. De grootste uitdaging zit ’m dan in het achterhalen van de oorzaak. Gelukkig was er een operator scherp genoeg om te ontdekken dat als de deur van de spuitgietmachine een paar seconden te vroeg wordt opengetrokken de productie niet geteld wordt.’
Een andere uitdaging deed zich voor met de zogeheten 2K-spuitgietmachines die in één gang twee verschillende polymeren inspuiten, eerst door horizontaal te spuiten, dan door dat verticaal te doen. ‘Ook in deze gevallen moet het systeem elk product één keer tellen. Dat gebeurde in eerste instantie niet. Uiteindelijk hebben we zelf een hardware-schakeling gebouwd waarmee het probleem verleden tijd was’, aldus Emile van Wijk. ‘Zo hebben we door trial and error de oorzaak van heel veel verschillende machinekoppelingsproblemen kunnen achterhalen en oplossen.’
High mix flexible volume
Dat het vergaren van die drie datastromen zo complex was, heeft ook veel te maken met de aard van Timmerije, denkt Peeters. ‘Sommige concullega’s hebben allemaal dezelfde machine staan waar heel grote series eenvoudige producten op worden gedraaid. Wij hebben hier niet alleen machines staan van verschillende merken en leeftijden, maar ook van uiteenlopende tonnages. Die diversiteit hebben we nodig omdat we hier per jaar meer dan 1.500 verschillende, vaak complexe producten in variërende series fabriceren. Dit is een echt high mix flexible volume-bedrijf.’
Goed voorbereid
Wat het Achterhoekse bedrijf goed voor elkaar had, was de data-infrastructuur: alle machines waren reeds met het IT-systeem verbonden via glasvezel, met als groot voordeel dat data in optische vorm niet gevoelig zijn voor elektromagnetische velden en de interferentie die die kunnen veroorzaken. En de onderneming had reeds ervaring met een oud MES-systeem, Mattec, dus het personeel was al vertrouwd met het werken met machinedata. Ten slotte was een ‘voordeel’ dat Timmerije in de twee jaar voordat MPDV aan boord kwam tevergeefs doende was geweest met een andere implementatiepartner en andere MES-software.
Live gegaan
De kick-off met MPDV was eind 2018 en een jaar later, in november vorig jaar, kon live worden gegaan. Toen waren de drie datastromen vanuit de machines helemaal betrouwbaar, waren ook de dataverbindingen met de werkplekken op de shop floor voor elkaar en had een derde partij de koppeling gemaakt tussen Hydra en het ERP-systeem TTM van Timmerije. Voorts waren vier van de twintig Hydra-modules geïnstalleerd: Machine Data, Shop Floor Data, Material and Production Logistics en Tracking & Tracing, en was het personeel getraind in de omgang ermee. Van Wijk was een van de key users die op de hoofdvestiging van MPDV in Mosbach in Zuid-Duitsland een grondige opleiding heeft gekregen en zelf weer de anderen trainde.
Exact vastleggen
Met het live gaan van de koppeling tussen de OT en de IT ligt nu exact vast welk product (met werktekening en al) voor welke klant gemaakt moet worden, gemaakt wordt of gemaakt is en hoe dat productieproces moet verlopen, verloopt of is verlopen. Nu is bij een klacht van een klant bijvoorbeeld eenvoudiger te achterhalen welke batch het betreft, door welke machine, ploeg en zelfs welke operator, en welke partij kunststofgranulaat gebruikt is. Maar ook is te volgen welke machines op enig moment bezet zijn, welke orders daarop geproduceerd worden en wanneer ze gereed zijn. ‘Is er een storing dan wordt direct gevisualiseerd dat de productietijd van die order uitloopt. Duurt het te lang, dan kan de planner gemakkelijk vaststellen op welke machine die job afgemaakt kan worden. Verplaatsen is in dit high mix flexible volume-bedrijf overigens niet altijd eenvoudig: sommige automotive-opdrachten moeten per se op een bepaalde vrijgegeven machine worden uitgevoerd’, duidt Peeters.
Tweede fase
In de tweede fase die inmiddels loopt, wordt een vijfde Hydra-module geïmplementeerd: Personnel Scheduling. ‘Nu wordt dat nog gedaan door de operators en instellers een bepaalde klus op een bepaalde machine toe te wijzen en dat vast te leggen op een magneetplanbord. Welke klus is afhankelijk van hun skills. De één mag alleen een job uitvoeren, de ander mag een bepaalde machine ook instellen en weer een ander is bevoegd alle merken machines in te stellen, ook voor de complexe producten’, formuleert Peeters. ‘We willen ernaartoe dat een medewerker bij het inklokken direct op het scherm wordt geïnformeerd over de machine waarop hij of zij is ingepland.’
Voorts wordt de komende maanden de Process Data-module geïmplementeerd. Detailinformatie uit de plc’s van de spuitgietmachines vertaalt deze module in informatie op basis waarvan operators of instellers kunnen besluiten een machine stop te zetten en in – preventief – onderhoud te nemen. ‘Als bijvoorbeeld de temperatuur van een machine geleidelijk aan oploopt tot boven een bepaalde waarde, dan constateert Hydra dat. Relevante medewerkers krijgen een bericht en kunnen maatregelen’, illustreert Peeters.
Lees Link magazine van deze maand digitaal of vraag een exemplaar aan info@linkmagazine.nl
Hoogste kwaliteit, juiste prijs
Het geïmplementeerde MES moet er in essentie voor zorgen dat de klant de hoogste kwaliteit krijgt tegen de juiste prijs en binnen de afgesproken termijn. ‘Het kan nu voorkomen dat een bepaalde repeat-job wordt ingepland, terwijl de betreffende matrijs voor reparatie bij een leverancier ligt. Door de koppeling met ERP is straks direct zichtbaar dat die klus niet ingepland kan worden: dat scheelt veel tijd en frustratie. Voorts krijgen we veel meer inzicht in hoeveel machinetijd en manuren met een klus gemoeid zijn en kunnen we steeds de beste medewerker op een klus zetten. Zo stelt het systeem ons in staat de klant meer kwaliteit te leveren, leverbetrouwbaarder te zijn en kunnen we heel nauwkeurig voor- en nacalculeren zodat we onszelf noch de klant tekortdoen’, aldus Pim Peeters.
‘Typisch Duits’
Fase 2 is idealiter eind dit jaar afgerond. Maar wordt het pas begin volgend jaar, dan is dat ook geen probleem, maakt Peeters duidelijk. ‘Natuurlijk moet het geen tien jaar duren. Daarom stellen we onszelf en MPDV wel deadlines.’ Waarop hij terugblikt op het implementatieproces tot dusver: ‘MPDV is een typisch Duits bedrijf. Ik bedoel daarmee’, terwijl hij zich richt tot Van der Pluijm tegenover zich, ‘dat jullie zeer gestructureerd te werk gaan. Het traject wordt vooraf heel duidelijk uiteengezet en zo wordt het ook uitgevoerd. En zijn er issues, dan is de documentatie heel duidelijk over wat te doen – en anders weten de mensen van MPDV er feilloos de weg in om het probleem op te lossen. Het helpt ook dat zij veel ervaring hebben met de processen in ondernemingen als Timmerije. Dat heeft er zeker aan bijgedragen dat de acceptatie van het nieuwe systeem door het personeel tot nog toe geen enkel probleem is geweest.’ ‘Wij bedienen veel bedrijven in discrete productie. Daaronder zo’n tweehonderd kunststofverwerkende bedrijven, wereldwijd’, aldus Charles van der Pluijm.
MES-specialist
MPDV heeft zich in de veertig jaar dat de softwareonderneming bestaat helemaal toegelegd op het ontwikkelen en implementeren van MES. De hoofdvestiging is in het Zuid-Duitse Mosbach nabij Stuttgart. Het bedrijf heeft een omzet van ongeveer 70 miljoen euro en een personeelsbestand van plusminus 500 mensen, verspreid over de 13 vestigingen weldwijd. MPDV heeft klanten op elk continent, actief in de automotive, elektronica, food & beverage, farmaceutische industrie, metaalverwerking, kunststofverwerking, machinebouw en verpakkingsindustrie. De r&d van MPDV werkt samen met instituten als Fraunhofer, Technische Universiteit Darmstadt, RWTH Aachen en andere Duitse universiteiten en hogescholen, Tongji University en Singapore Polytechnic. Voorts werkt het bedrijf voor de ontwikkeling van zijn software samen met machinebouwers, ERP-leveranciers als SAP en de klanten.
