Pulver-Color Beschichtungs-Ges.m.b.H

Mit IoT-Technologien Fertigungsprozesse optimieren

„Unser IoT-Projekt gehört zu den wenigen, die tatsächlich im Echtbetrieb laufen. Es wurde rasch umgesetzt, ist vollständig abgeschlossen und hilft uns, die Produktivität zu steigern und dabei gleichzeitig Energie zu sparen.“

Markus Hammer, Geschäftsführer der Pulver-Color Beschichtungs-Ges.m.b.H.

Unternehmensprofil

Bild: Team PUCO

Die Pulver-Color Beschichtungs-Ges.m.b.H. (kurz PUCO) ist ein mittelständisches Unternehmen mit Sitz in der Wiener Neustadt. Der Familienbetrieb ist seit mehr als 20 Jahren fest im niederösterreichischen Wirtschaftsraum verankert. Zu den Kunden gehören Automobilezulieferer, Flugzeughersteller sowie zahlreiche kleine und mittelständische Unternehmen. PUCO verfügt nicht nur über ein umfangreiches Standardprogramm für Industrieprodukte, sondern beschichtet auch individuelle Sonderartikel in Groß- oder Kleinserien. Das Qualitätsniveau ist dabei im oberen Segment angesiedelt. Da bei der Beschichtung keine giftigen Dämpfe entstehen, gilt das Verfahren als umweltfreundliche Alternative zur klassischen Lackierung.

Kurs auf das Internet of Things

Seit knapp drei Jahren arbeitet PUCO mit dem ERP-System Microsoft Dynamics NAV. Eingeführt wurde die Unternehmenssoftware von der COSMO CONSULT-Gruppe, Europas führenden Microsoft Dynamics-Partner. Eine Entscheidung, bei der PUCO nicht nur das anstehende ERP-Projekt, sondern auch etwaige Folgeprojekte aus dem Internet of Things (IoT)-Umfeld im Hinterkopf hatte. Die Digitalisierung sollte künftig dazu beitragen, Produktionsprozesse effizienter und flexibler zu gestalten. „Die ERP-Software ist wichtig für die Unternehmenssteuerung. Gleichzeitig ist sie die Plattform für die Digitalisierung. Beide Aspekte standen bei der Systemauswahl im Fokus. Dynamics NAV deckt die gesamte Produktionsplanung und alle Fertigungsprozesse ab, doch das genügte nicht“, erklärt Markus Hammer, Geschäftsführer von PUCO. So habe man schlicht nicht genau festzustellen können, an welcher Stelle im Prozess sich ein bestimmter Auftrag gerade befindet. „Diese Daten waren in Dynamics NAV nicht verfügbar“, ergänzt Hammer. Genau dieses Problem war die Ausgangsbasis für ein IoT-Projekt, das später sogar für den renommierten Constantinus Award, im Bereich Industrie 4.0, nominiert werden sollte.

Qualitätssteigerung und Energieeffizienz

Während des Beschichtungsprozesses fahren die zu beschichtenden Teile auf Wagen durch die Produktion. Anschließend trägt man in der Beschichtungskabine das Farbpulver auf, das dann etwa zwanzig Minuten lang in einem speziellen Ofen eingebrannt wird. Hier setzte Firmenchef Hammer mit seiner IoT-Idee an: „Die Objekte rollen auf Transportwagen durch den Betrieb. Warum können wir die Wagen nicht mit einem RFID-Transponder ausstatten? Wenn der Transponder softwareseitig mit einem bestimmten Auftrag verknüpft ist, können wir anhand des Standorts den jeweiligen Fertigungsstatus erkennen. Das Internet of Things könnte uns auf diese Weise helfen, das Geschehen in der Fertigung genauer nachzuverfolgen – auch in Bezug auf die eingesetzten Ressourcen.“

Ein weiterer Anwendungsbereich smarter Technologien ist die Analyse der eingesetzten Fertigungsparameter. Wenn sich schnell analysieren lässt, welche Pulverrohstoffe, Temperaturen und Brennzeiten verwendet wurden, profitiert davon die Qualitätssicherung.

Während der Konzeption des IoT-Szenarios ergab sich weiteres, nicht minder wichtiges Optimierungspotenzial – diesmal in puncto Energieeffizienz. Jeder Brennofen wird mit einer Taktung von 20 Minuten befüllt. Damit ist sichergestellt, dass der Pulverlack lange genug einbrennt. Kam der Transportwagen verspätet, konnte er entweder – mit dem Risiko, die Mindesteinbrenndauer zu unterschreiten – verspätet eingeschoben werden oder er musste bis zur nächsten Bestückung warten. Mit IoT-Informationen gelang es, diesen klassischen Flaschenhals zu beseitigen. Last but not least gelang es im Rahmen des IoT-Projekts, die Maschinen- und Betriebsdatenerfassung weitgehend zu automatisieren.

Industrie 4.0 für KMUs sinnvoll

Das gesamte IoT-System wurde generisch programmiert, um es künftig flexibel einsetzen zu können. Gleichzeitig beruht es zu 90 Prozent auf Microsoft-Technologie. „Eine stabile und vor allem kostengünstige Lösung. Dass es uns gelungen ist, eine nahtlose Prozessbegleitung in einem relativ kleinen Kostenrahmen umzusetzen, macht dieses Projekt zu etwas ganz Besonderem. Es zeigt, dass Industrie 4.0 für kleine und mittlere Betriebe realistisch und sinnvoll ist“, betont Hammer.

Heute können die PUCO-Mitarbeiter den aktuellen Status der einzelnen Prozesse direkt in Dynamics NAV ablesen. Das ERP-System zeigt den PUCO- Mitarbeiter sekundengenau an, wie lang die einzelnen Wagen im Ofen sind und welche Farbe aufgebrannt wird. Parallel hierzu meldet das IoT-System, wie viele Transportwagen und welche Chargennummern für einen Auftrag benötigt wurden. Dynamics NAV nutzt die Informationen zum Beispiel für die Nachkalkulation oder um das aktuelle Auftragsvolumen mit der vorhandenen Kapazität zu vergleichen. „Einfach ausgedrückt, können wir jetzt besser nachvollziehen, wie viel wir an den einzelnen Aufträgen verdienen“, erklärt der Geschäftsführer.

Erfolgreiches Changemanagement

Für Markus Hammer waren vor allem die gründliche Vorbereitung und die interne Kommunikation entscheidend für den Projekterfolg. Auf diese Weise gelang es, die Mitarbeiter für das Projekt zu begeistern. Im Betriebsalltag profitiert PUCO von der gewonnenen Flexibilität. Ohne den starren 20-Minuten-Takt des Ofens laufen die Prozesse geschmeidiger und weitgehend ohne Unterbrechungen. Die höhere Effizienz führte zu einer besseren Auslastung der vorhandenen Kapazitäten. Dadurch war PUCO in der Lage, zusätzliche Aufträge anzunehmen, bestätigt Markus Hammer: „Durch die bessere Auslastung des Ofens kommen wir auf ein Umsatzplus von fast 80.000 Euro pro Jahr.“

Ein weiterer Pluspunkt sind die Echtzeitinformationen. „Damit können unsere Mitarbeiter auch tatsächlich etwas anfangen. Früher gab es vier Mal täglich einen Bericht der Produktionsleitung, der bereits beim Druck veraltet war“, erklärt Hammer. Um neue Ideen für Prozessverbesserungen künftig schneller umzusetzen, erweiterte man Dynamics NAV um ein internes Kommunikationstool. Damit können die Mitarbeiter Ihre Anregungen direkt an die Geschäftsführung schicken. „Das wird rege genutzt. Es macht Spaß zu sehen, wie unsere Mitarbeiter den Transformationsprozess aktiv begleiten“, freut sich Hammer.

Weitere IoT-Folgeprojekte geplant

Angesichts des schnellen Erfolgs warten bereits die ersten Folgeprojekte auf Umsetzung: Den Schwerpunkt legt PUCO dabei auf vor allem das Thema „Transparenz“. So sollen Auswertungen und Berichten mit dem Analysewerkzeug Microsoft Power BI künftig noch detailreicher visualisiert werden. Zudem könnte man über die Cloud-gestützten IoT-Plattform Azure IoT die Produktionsanlagen noch gezielter steuern, um beispielsweise den Betrieb energiehungriger Komponenten zu minimieren. „Unser IoT-Projekt gehört zu den wenigen seiner Art, die tatsächlich laufen. Es wurde rasch umgesetzt, ist vollständig abgeschlossen und hilft uns, die Produktivität zu steigern und gleichzeitig Energie zu sparen“, unterstreicht der PUCO-Chef.

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