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Cloud-gestützte Produktion

ZF nutzt digitale Fertigungsplattform

Jens Dose ist Editor in Chief von CIO. Seine Kernthemen drehen sich rund um CIOs, ihre IT-Strategien und Digitalisierungsprojekte.
Der Automobilzulieferer ZF will Prozesse in Produktionswerken automatisieren und optimieren. Dazu setzt er auf eine Cloud-basierte Daten- und Analyseplattform.
ZF will seine Cloud-basierte Digital Manufacturing Platform an allen 188 Produktionsstandorten weltweit ausrollen.
ZF will seine Cloud-basierte Digital Manufacturing Platform an allen 188 Produktionsstandorten weltweit ausrollen.
Foto: ZF Friedrichshafen AG

Bisher mussten die zirka 400 Produktionsmitarbeiterinnen und -mitarbeiter im niedersächsischen ZF-Werk Diepholz viele Arbeitsabläufe händisch verrichten. Zum Schichtende galt es etwa, die Anzahl der produzierten Teile an den Maschinenbedienpulten sowie die Maschinenstillstände manuell zu erfassen und die Daten an einem zentralen PC einzupflegen. Das kostet rund fünf Minuten pro Arbeiter.

Aufträge und Meldungen zur Instandhaltung von Maschinen wurden aus dem SAP-System ausgedruckt und samt Diagnosegerät zur Anlage gebracht. War der Fehler behoben, musste das Ergebnis wiederum in das System übertragen werden. In Summe kostete dieser Ablauf etwa eine Viertelstunde Zeit je Person.

Plattform auf Cloud-Basis

Um diese Prozesse effizienter zu machen, suchte ZFZF ein System, das Daten aus verschiedenen Quellen verbindet, transparent macht und Potenziale für die DigitalisierungDigitalisierung auf einer Plattform bündelt. Zudem sollte die Lösung auf alle 188 Werke des Konzerns erweiterbar sein. ZF taufte das Projekt "Digital Manufacturing Platform", kurz DMP. Top-500-Firmenprofil für ZF Friedrichshafen AG Alles zu Digitalisierung auf CIO.de

Die Basis lieferte Microsofts Azure-Cloud-Plattform. "Wir verfolgen im Konzern eine Cloud-StrategieCloud-Strategie mit Azure. Know-how und die Partnerschaft mit MicrosoftMicrosoft waren bereits fest etabliert. Deshalb war Azure auch als Basis für die DMP die sinnvollste Lösung", erklärt Joachim Sprinz, Program Manager IIoT - Digital Manufacturing Platform bei ZF. Alles zu Cloud Computing auf CIO.de Alles zu Microsoft auf CIO.de

Azure-IoT-Komponenten sammeln nun Daten aus den Produktionsmaschinen und speisen sie in einen Data Lake ein. Der Azure Data Explorer bereitet sie für die Analyse vor. Das Nutzermanagement erfolgt über Azure Active Directory. Das Frontend der DMP-Anwendung lässt sich über eine Webseite aufrufen, auf der die Kennzahlen via Power BI in Dashboards dargestellt werden.

Self Service im Werk

Über die Plattform kann ZF Maschinen automatisch im Self Service mit der Cloud verbinden. "Ältere Bestandsmaschinen in die Landschaft zu integrieren, gestaltet sich oftmals schwierig," sagt Thorsten Schulze, Projektleiter im Pilotwerk Diepholz bei ZF. Maschinenprogramme seien oft nicht kommentiert, Programmierer und Hersteller häufig nicht mehr greifbar. Neue Anlagen anzubinden, artete daher in große ProjekteProjekte aus. Alles zu Projekte auf CIO.de

Die DMP löst dieses Problem. "Mit unserem Connectivity-Board können die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ihre Maschinen einfach selbst verbinden - mehr oder weniger per Knopfdruck, sofern sich diese bereits im Netzwerk befinden," so Schulze.

Anwendungen im Piloteinsatz

Im Pilotwerk Diepholz helfen Anwendungen wie Worker Cockpit, OEE Analyzer und Condition Monitoring, den Betrieb zu optimieren. Das Worker Cockpit erfasst Verluste in der Produktion nahezu in Echtzeit. Gründe für Störungen dokumentiert die Maschine automatisch und sendet sie an die DMP.

Anschließend kommt der OEE Analyzer zum Einsatz, mit dem sich die gesammelten Daten auswerten lassen. Das bereitet die Grundlage für Optimierungen. Schulze: "So wird zum Beispiel sichtbar, wenn eine Maschine nicht optimal läuft, und wir können direkt eingreifen." Das führe zu höherem Durchsatz der Maschine und einem effizienteren Betrieb. "Dafür muss das Problem aber erst sichtbar werden. Genau das schaffen wir mit unserer DMP auf Basis von Azure", sagt der Manager.

Das Condition Monitoring hilft bei der Wartung. Überschreitet eine Maschine einen Schwellenwert, erhalten die Instandhaltungsteams eine Push-Nachricht mit allen relevanten Informationen. So wissen die Reparateure, welche Werkzeuge und Ersatzteile sie benötigen. Das spart Zeit und Laufwege. Zudem lassen sich so auch drohende Stillstände schneller erkennen.

Derzeit ist die DMP in 18 Werken im Einsatz. ZF plant, sie an allen Produktionsstandorten weltweit auszurollen. Die Plattform soll der "Single Point of Information" aller Fabriken werden und als zentrale Anlaufstelle für Daten und Applikationen dienen. Das Ziel ist, Prozesse weiter zu optimieren, nicht wertschöpfende Tätigkeiten zu vermeiden und die unternehmensweite Vernetzung voranzutreiben.

ZF | Produktionsdatenplattform
Branche: Industrie / AutomobilAutomobil
Use Case: Händische Arbeitsschritte automatisieren, effizientere Abläufe, vorausschauende Instandhaltung
Produkte: Microsoft Azure Plattform, Active Directory, Data Lake, Data Explorer, IoT Connectivity, Power BI
Dienstleister: Microsoft
Einsatzort: Pilotwerk Diepholz und 17 weitere Werke, weltweiter Rollout geplant Top-Firmen der Branche Automobil

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