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MTU nutzt ����ý OS um die Bewegungen aller hergestellten Teile in Echtzeit zu überwachen. Das neue System hat vom ersten Tag an für Transparenz und Effizienzsteigerungen gesorgt.

Gastautor: Tobias Weidemann

Es ist wichtig, genau zu wissen, wo Dinge zu finden sind, egal ob es sich um ein maßgeschneidertes Teil, einen dringenden Produktionsauftrag oder die letzten Module handelt, die benötigt werden, um einen Motor nach der Wartung wieder zusammenzubauen. Das ist der Gedanke hinter einem Projekt, an dem MTU Aero Engines in den letzten 18 Monaten gearbeitet hat. Ziel des Projekts ist es, einen umfassenden Überblick in Echtzeit über jedes produzierte Teil und alle Reparaturarbeiten zu erhalten, die bei MTU vor Ort durchgeführt werden. Um dies zu erreichen, hat das Unternehmen beschlossen, ein umfassendes Track & Trace-Lösung. Das neue System gewährleistet nicht nur die vollständige Transparenz aller Fertigungsprozesse vor Ort, sondern sorgt dank der Digitalisierung und Automatisierung wichtiger Prozesse auch mittelfristig für Effizienzsteigerungen im Materialfluss und in den Produktionsabläufen.

Was ist also die Grundidee hinter Track & Trace? Wie der Name schon sagt, geht es im Wesentlichen um die Maximierung der Transparenz in Intralogistik; das heißt, die logistischen Waren- und Materialflüsse sowohl vor Ort als auch außerhalb des Standorts. Ein effizientes Track & Trace-System überwacht kontinuierlich den Standort einzelner Teile, Baugruppen und sogar ganzer Motoren und protokolliert automatisch deren Route durch die verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses. „In der Vergangenheit waren viele dieser Informationen unzuverlässig, und all das mit einer gewissen Zeitverzögerung“, sagt Lucas Burgey, Projektmanager bei MTU. Vor der Einführung von Track & Trace zeichneten die Mitarbeiter die an einem Teil ausgeführten Produktionsschritte und seinen Weg durch die Werkstatt auf, indem sie Daten in die entsprechende Software eingaben. In einigen Fällen waren diese Daten jedoch bereits veraltet oder einfach ungenau — eine Palette oder ein Behälter wurde möglicherweise verschoben, um mehr Platz zu schaffen, oder einfach weil Intralogistik oder Versandvorgänge nicht protokolliert wurden.

Tracking und Ortung von beweglichen Assets in Echtzeit

Das Projekt wurde Ende 2020 gestartet. Einer der ersten Schritte bestand darin, zahlreiche Sender oder „Beacons“ in den Produktionsanlagen zu installieren, um die Ortung und Lokalisierung in Echtzeit zu ermöglichen. Zunächst wurde vor Ort ein einfaches Positionserfassungssystem für Käfigpaletten und Schubladenschränke getestet, „nur um einige grundlegende Erfahrungen mit der Technologie zu sammeln“, so Burgey. Dieses Testsystem verfolgte nicht nur deren Standort, sondern lieferte auch Informationen darüber, ob die Behälter voll oder leer waren. Nach einer detaillierten Analyse entschied sich die MTU für ein Ultrabreitbandsystem (UWB). Diese Funktechnologie mit kurzer Reichweite kann Objekte mit einer Genauigkeit von bis zu 10 Zentimetern lokalisieren, eine Genauigkeit, die den Anforderungen des Unternehmens entsprach.

Track & Trace ist für viele verschiedene Anwendungen geeignet, aber das Herzstück von allen ist ����ý OS. Dieses Betriebssystem integriert alle Standortdaten und kombiniert sie mit Grundrissen der Produktionsanlagen, Plänen der Unternehmensgelände und allen Produktionsdaten und Regeln, die im System gespeichert wurden. All diese Informationen können über einen Standard-Internetbrowser abgerufen und verwaltet werden, sodass Benutzer alle Vorteile nicht nur auf ihrem Desktop-PC, sondern auch auf einem Tablet oder Arbeits-Smartphone in der Werkstatt selbst nutzen können. „Sie können all diese Funktionen in Ihrer Tasche mitnehmen, ohne ein spezielles Industriegerät zu benötigen“, sagt Projektleiter Martin Roth, verantwortlich für die IT-Aspekte der ����ý OS Implementierung.

Neben der Software ist das andere Schlüsselelement des Systems die Vielzahl von UWB-Sendern, die als Tags bekannt sind. Derzeit sind dies die UWB-basierten X-Tags von ����ý. Sie haben etwa die Größe eines USB-Sticks oder eines Feuerzeugs und können an einem Schubladenschrank, einer Palette oder einem Kommissionierwagen befestigt werden, um deren genaue Position zu verfolgen. Das Unternehmen plant außerdem, „intelligentere“, komplexere Tags zu verwenden, um Zugriff auf zusätzliche Informationen zu erhalten.

„Die Vorteile für die Prozesse in unserer Produktion liegen auf der Hand, aber wir sehen auch einige große Vorteile für unser Wartungs- und Reparaturgeschäft, das von Natur aus volatiler und daher weniger einfach zu planen ist.“
— Yannick Dix, Projektleiter am Standort Hannover der MTU

Vorteile für die Wartung und Reparatur von Motoren

„Die Vorteile der größtenteils standardisierten Prozesse in der Produktionshalle liegen auf der Hand, aber wir sehen auch einige große Vorteile für unser Wartungs- und Reparaturgeschäft, das von Natur aus volatiler und daher weniger einfach zu planen ist“, sagt Yannick Dix, Projektmanager, der für die Implementierung des Systems am Standort Hannover verantwortlich ist. Bei MTU Maintenance werden Triebwerke regelmäßig in Tausende von Einzelteilen zerlegt, repariert und wieder zu einem funktionierenden Motor zusammengebaut. „Derzeit stützt sich dieser Prozess auf viele analoge, papiergestützte Methoden“, sagt Dix. „Als Erstes haben wir beschlossen, die Flurförderzeuge nachzuverfolgen, die wir für den Transport und die Lieferung der ausgewählten Motorkomponenten zum Montagebereich verwenden.“ In Zukunft wird dieser Prozess auch Folgendes beinhalten Fahrerlose Transportsysteme (FTS)), die mit Fahrzeugtags ausgestattet werden. Später plant das Unternehmen auch, häufig verwendete Werkzeuge sowie einige der größeren Module demontierter Motoren zu kennzeichnen, damit die Arbeiter schneller finden, was sie benötigen.

Track & Trace ist nur der Anfang

Sobald die UWB-Beacons installiert sind, kann MTU sie als Grundlage für die Planung einer Vielzahl zusätzlicher Internet-of-Things-Anwendungen und für die Implementierung der standortbezogenen Prozessautomatisierung in ihrer Produktion verwenden.

„Der erste Schritt besteht darin, Vorrichtungen und Bearbeitungswerkzeuge zu verfolgen, dann können wir mit der Verfolgung von Reparaturarbeiten und der Verwaltung anderer Ressourcen fortfahren. Aber das ist erst der Anfang der Reise.“
— Martin Roth, Projektleiter bei MTU Aero Engines

In den nächsten Monaten will die MTU schrittweise alle anderen Standorte mit Lokalisierungstechnologie ausstatten.

Mittelfristig plant das Unternehmen auch, eine Vielzahl anderer Tracking-��ö���ܲԲ���� hinzuzufügen. UWB kann beeindruckend genaue Positionierungsergebnisse auf dem Gelände der MTU erzielen. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen das Unternehmen möglicherweise den Standort einer Anlage außerhalb des Standorts verfolgen muss, was mithilfe von Bluetooth-Daten und herkömmlichen GPS-Diensten erreicht werden kann. Beispielsweise, wenn ein Motor von einem Standort zum anderen bewegt wird. Die von diesen Systemen erfassten Standortdaten können auch innerhalb der Systeme verarbeitet werden ����ý OS und versorgt das Unternehmen damit mit wichtigen Zusatzinformationen. „Das neue System ist Teil einer umfassenderen Automatisierungs- und Digitalisierungsstrategie“, sagt Burgey.‍

„In Zukunft werden uns die vom System gesammelten Echtzeitdaten und Informationen eine effizientere Möglichkeit bieten, Logistikkonzepte entlang der gesamten Lieferkette zu verwalten und zu planen. Das gilt nicht nur für MTU-Teile, sondern auch für alle möglichen anderen Ressourcen wie Werkzeuge, Vorrichtungen und alle anderen Materialien, mit denen MTU Mehrwert schafft.“
— Lucas Burgey, Projektleiter bei MTU Aero Engines

Standortbezogene Dienste können dann genutzt werden, um Betriebszeiten zu optimieren, Kosten zu senken und die Optimierung und Steuerung der Prozesse in der Produktionsumgebung zu fördern — „alles mit einem hohen Automatisierungsgrad und wachsender Intelligenz, dank der zunehmenden Datenmengen aus einer Vielzahl von Quellen“, sagt Roth. Er stellt fest, dass die Anzahl der Anwendungsfälle, die sie entwickelt haben, bereits im hohen zweistelligen Bereich liegt und unterschiedlich komplex ist. Dix sagt: „Die allgemeine Vision besteht darin, die physische und die digitale Welt ohne menschliches Eingreifen miteinander zu verbinden, sodass unterstützende Prozesse wie Transport und Bestellung automatisch gestartet und protokolliert werden können. Die Zeit- und Effizienzgewinne werden allen Beteiligten zugute kommen.“ Der vollautonome Materialfluss mag noch eine Vision sein, aber die Technologie legt bereits den Grundstein für zahlreiche spannende Anwendungsfälle auf dem Weg zur digitalen Fabrik.