24 Monate Festo Didactic Gewährleistung → www.festo-didactic.com 38 39 Lernfabriken > Einzelwerkstückfluss > MPS 400 Kurzbeschreibung Schwerpunkt der Lernfabrik MPS 404-K ist die Ausbildung wirtschaftlicher Themen im Produktionsumfeld. Die Lernfabrik bietet ein holistisches Bild einer wirtschaftlichen Produktion vom Sensor über die Cloud bis zum SAP System. Im Rahmen der Kurse werden umfangreiche Betrachtungen zu Produktivität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit vorgenommen. Anhand der Lernfabrik können Lernende einen guten Eindruck gewinnen, wie Produktionsprozesse in der Realität ablaufen. Die Lernfabrik MPS 404-K ist eine Erweiterung der Lernfabrik MPS 404-1. Die ursprüngliche Funktionalität und damit die Einsatzfähigkeit in der technischen Lehre bleiben erhalten. Während die Hardware identisch ist, unterscheidet sich die im Rahmen der hier adressierten Lerninhalte zum Einsatz kommende Software von der Standardsoftware der MPS 400 Anlagen deutlich. Die Standardsoftware liegt der Lernfabrik zusätzlich bei. Prozess Ein im SAP eingegebener Produktionsauftrag wird über die FORCAM IIoT (Industrial Internet of Things) Plattform in der Cloud in das lokale SCADA System der Anlage übertragen. Das SCADA System kommuniziert direkt mit den Steuerungen in der Anlage und startet so den Produktionsprozess. Die erste Station Verteilen Pro vereinzelt Werkstücke aus Stapelmagazinen. Die Folgestation Messen Pro überprüft mittels taktiler Höhenmessung die Lage des Werkstücks. Dabei bewegt das Modul Dreh-Hub das Werkstück zwischen dem Modul Messen und dem Modul Band. Die Station Fügen fügt ein Oberteil auf das Werkstück. Dabei soll die Station sowohl einen einfachen Deckel als auch nach entsprechender Umrüstung einen intelligenten Microcontroller auf den Grundkörper des Werkstücks fügen können. Die Station Sortieren Inline verteilt die Werkstücke gemäß Qualitätskontrolle auf eine von zwei Rutschen. MPS 404-K Produktivität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit Analyse von Produktionsdaten Die Anlagen erfasst laufend Rückmeldungen über Mengen, Qualitätsdaten sowie Auftragszeiten. Über Edge-Computing gelangen die Daten von der Anlage über die MES Cloud zurück ins SAP, um dort die Auftragskosten zu analysieren. Auf MES Ebene werden die Betriebsdaten mit den Maschinendaten verknüpft, um daraus Analysen erstellen zu können. Auf diese Weise werden den Lernenden die Produktionskennzahlen leicht verständlich und transparent vermittelt. MES und SAP in der Cloud Die Lernfabrik ist an ein industrielles MES (FORCAM IIoT-Plattform) in der Cloud angebunden. Dieses Cloud-System wird über einen SAP Mandanten mit Produktionsaufträgen versorgt. Die Produktionsaufträge enthalten Planmengen, Materialbezeichnungen, Rohstoffangaben und Vorgabezeiten sowie für die Fertigung relevante Daten (Schraubzeiten, Messzeiten, etc.). Diese Betriebsdaten werden über die MES Funktionalität der FORCAM IIoTPlattform der Anlage zugeführt und anschließend abgearbeitet. Track-and-Trace Eine weitere Anwendung, welche mittels der FORCAM IIoT-Plattform realisiert wurde, ist ein Track-andTrace System, welches über RFID jedem gefertigten Produkt eine individuelle Seriennummer zuordnet. Hier können die Lernenden leicht verständlich die Erfassung von Prozessdaten während der Fertigung an verschiedenen Datenerfassungspunkten erleben. Auch hier sind umfangreiche Analysen möglich, um verschiedene Anwendungsbeispiele von Track-and-Trace Daten zu zeigen. Lernfabriken > Einzelwerkstückfluss > MPS 400 MPS 404-K 8159379 Wesentliche Komponenten: MPS 400 Systembaustein Verteilen Pro 8129394 MPS 400 Systembaustein Fügen 8129125 MPS 400 Systembaustein Messen Pro 8137077 MPS 400 Systembaustein Sortieren Inline 8129438 Empfohlenes Zubehör: 1x Netzwerke und IT-Security, Gerätesatz TP 1333 → Seite 132 1x Maschinensicherheit, Geräte- und Anbausatzsatz TP 1321 → Seiten 204 – 205 1x Energieeffizienz-Paket für MPS 403 → Seite 139 FORCAM Bridge Ein besonderes Highlight bietet die FORCAM Bridge, wodurch es möglich ist, Anlagensignale in unterschiedlichen Cloud Lösungen weiter zu verarbeiten. So können die Lernenden auf einfach Art selbst Anwendungen unter Nutzung von Anlagendaten erstellen. Ein passender Connector zu Microsoft Power Automate gestattet, in wenigen Minuten eindrucksvolle Lösungen zu erstellen. Daneben sind Anwendungen in NodeRed, Microsoft Teams und Trello ebenfalls realisiert. IoT Datenerfassung Um den Lernenden weitere Möglichkeiten der Digitalisierung zu zeigen, ist in der Station Sortieren Inline ein IoT Device mit Kamera verbaut. Dieses dient dazu, die Füllstände der Rutschen während des Produktionsprozesses zu überwachen. Das Gerät bietet die Möglichkeit, diese Daten in eigene Lösungen zu integrieren, um Produktionsprozesse reibungsärmer zu gestalten. Lernende können auf Grundlage dieser Daten leicht Dashboards aufbauen, um Logistikprozesse zu optimieren. Empfohlenes Lernmaterial eLab Kurs – Verfügbarkeit einer halbautomatischen Montagestation – Datenerfassung und Kennzahlen mit Rückmeldeschein – Kennzahlen einer Kleinserienmontage – Serienmontage mit der MPS Anlage – Informationsmanagement mit der MPS Anlage – Track-and-Trace mit der MPS Anlage – Rückmeldungen mit IT Vertikale Integration Sind die Daten früher innerhalb der Automatisierungspyramide linear von einer Schicht zur nächsten auf und ab geflossen, so entstehen heute Netzwerke mit komplexen Datenverbindungen über mehrere Schichten hinweg. Daten können so vielen Knoten gleichzeitig zur Verfügung stehen. Der Umgang mit diesen digitalen Datenströmen innerhalb von Produktionsanlagen ist eine Schlüsselqualifikation für zukünftige Anlagenbetreiber. Die Lernenden erwerben auf eine spielerische Art und Weise Kenntnisse dieser umfassenden, netzwerkartigen vertikalen Integration – stets im Kontext wirtschaftlicher Vorteile für das jeweilige Unternehmen. Software Im Rahmen des Lernprozesses wird u.a. folgende Software eingesetzt: SAP, FORCAM IIoT-Plattform, MS Teams, MS Excel, Siemens Technomatix Plant Simulation, Unternehmenskostensimulation UKoSim. Ein SAP Mandant, Siemens Technomatix Plant Simulation und alle verwendeten Microsoft Programme (Teams, Excel, Power Automate, etc.) sind nicht Bestandteil des Angebots und werden vorausgesetzt bzw. müssen separat bei den jeweiligen Herstellern erworben werden. Lerninhalte – Kennenlernen von Aktoren, Sensoren und automatisierten Prozessen – Verfügbarkeit einer halbautomatischen Montagestation – Grundlagen von Kennzahlen (Hauptnutzungszeit, Störungen, Verfügbarkeit) – Simulation einer halbautomatischen Montagestation, insbesondere Einflüsse auf die Verfügbarkeit – Datenerfassung mit Rückmeldeschein und Erfassung von Kennzahlen – Automatische Datenerfassung sowie Plan-Ist Abweichungen von Kosten in SAP ermitteln – Ermittlung verschiedener Kennzahlen für Qualität und Effektivität einer manuellen Kleinserienmontage – Ermittlung von Fertigungsauftragskosten und Grundzüge der Kostenrechnung (Kostenstellen, Fertigungskapazitäten, Tarife und Produktionsmengen) – Analyse von Problemfällen in der automatisierten Serienmontage im FORCAM Reporting – Vermeidung von Stillständen und Optimierung des Informationsmanagements von Produktionsanlagen mittels IIoT. – Verstehen der Vorteile von Trackand-Trace am Beispiel von Seriennummern und RFID – Simulation von Veränderungen in Unternehmen und Analyse der Auswirkungen auf Produktionsmengen und wirtschaftlichen Erfolg
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