von Harald Klieber 2007 wurde das Siemens-Elektronikwerk in Amberg als beste Fabrik Europas ausgezeichnet. „Wir sind so erfolgreich, weil wir unsere eigene Automatisierungs-technik nutzen – und vor kurzem mit der Einführung unserer MES IT noch mal in punkto Transparenz, Flexibilität und Qualität eins draufgesetzt haben“, betont Prof. Dr. Karl-Heinz Büttner. Der Werksleiter und der MES-Integrator Bagher Feiz-Marzoughi erklären die Strategie, mit der 2011 wohl erstmals 15 dpm erreicht werden. Diese volldigitale Fabrik macht Siemens so schnell keiner nach: Auf 10.000 m2 Produktionsfläche produzieren rund 1.000 Mitarbeiter ziemlich genau 1 Produkt pro Sekunde oder eindrucksvoller: 1,6 Mrd. Komponenten pro Jahr. Dazu werden 1.500.000 m2 Leiterplatte verarbeitet, was rund 300 km asphaltierter Straße entspricht. „Unsere Leistung wird erst deutlich, wenn der Zeitfaktor dazu kommt. Highlight ist unser Lieferservice. In die EU liefern wir Produkte aus unserem ganzen Portfolio binnen 24 h aus!" Erfolgreichstes Produkt ist nach Einschätzung von Werksleiter Prof. Karl-Heinz Büttner die SPS-Steuerung Simatic S7-300. „Machbar sind die logistische wie qualitative Leistung erst, weil wir im Elektronikwerk Amberg (EWA) konsequent unsere eigene Automatisierungstechnik nutzen. Aber wir leben und fertigen natürlich auch nach einer Vision: Perfektion für Kunden - das wollen wir hinkriegen", so Karl-Heinz Büttner. Höchste Priorität hat die Qualität, Nummer 2 ist die Logistik. Nummer 3 sind die Elemente, die die Kostenstruktur beeinflussen. Dafür hat sich Siemens auch schon von einigen Berater-Dogmen verabschiedet: „Wir werden unsere Bestände nicht brutal senken, um dann nicht mehr lieferfähig zu sein." Vielmehr, so Karl-Heinz Büttner, wird für jeden und alles eine konkrete Vision angestrebt. „Ideal wäre es, wenn Sie im Prinzip täglich über die Stellgrößen entscheiden, um unsere Null-Fehler-Qualität und perfekte Logistik zu gewährleisten. Ganz nahe kommen wir der Sache schon heute mit unserem EWA-Produktionssystem." Dahinter steckt das Lean-Manufacturing-Concept von Siemens: Eingebunden in Vision und Strategie sind im PLM die Digitale Fabrik, im SCM das Shop Floor Management, im CRM die Lead Factory und in der EWA-Kultur die Learning Standards. Weitere Basis für eine erfolgreiche Fabrik sind schon perfekte, also fehlerfreie Zulieferteile. 2007: 24 defects per million – 2011: Rekordkurs 15 dpm „Menschen sind aber die wichtigsten Erfolgsfaktoren. Punktgenau eingesetzt, sind sie das Wichtigste, was wir entwickeln müssen. Wenn Sie alles richtig machen, ergibt sich aus dem ganzen eine hocheffiziente Werksstruktur", betont Karl-Heinz Büttner. Verbesserungsfähig sei im Siemens-Elektronikwerk Amberg noch das KVP. „Aber wir kommen unserem Ziel, der höchsten Perfektion, immer näher. 2007 hatten wir noch 24 dpm, heute sind es 17, also 0,0017% Fehlerquote, die Qualität ist also bei 99,9983% – das ist super, Weltklasse, ich kenne niemanden, der in der Größenordnung agiert", unterstreicht Karl-Heinz Büttner die Leistungsfähigkeit seines Werkes. Im laufenden Geschäftsjahr peilt das EWA mit 15 dpm sogar einen Rekordwert an. Basis dieser bemerkenswerten Qualitätswerte sind die Maschinen, die Automatisierung, da Menschen - zumindest der Theorie nach - im Schnitt mit rund 500 bis 800 dpm produzieren. Maschinen nur bis 1 dpm. „Sie werden es sich schon denken: 75% unserer Produkte produzieren wir vollautomatisch. Im Materialfluss liegen wir bei 100 %", so Karl-Heinz Büttner. Keiner trägt im EWA Material, die Teile laufen meistens unterirdisch. Geheimnis: Nur fehlerfreie Teile laufen weiter. Wie wichtig dabei die eigenen EWA-Produkte sind, unterstreicht Karl-Heinz Büttner mit einer Zahl: „In Summe haben wir in unseren Prozessen rund 1.000 Simatic-Applikationen installiert, die teilweise bis zu 23 Jahre alt sind und dennoch laufen und laufen und laufen. Das heißt also: Simatic produziert Simatic." Das, so Karl-Heinz Büttner, könnten auch nicht viele Hersteller sagen, dass sich deren Produkte eben selbst produzieren. Dennoch sei der Prozess aber noch nicht volldigital. „Wenn Sie so etwas verbessern wollen, müssen Sie aufwändig messen. Wir haben pro Tag rund 1 Mio. Mess-Events. 1.000 Scanner sind installiert. Wir wissen damit zu jeder Zeit, wo welches Teil ist." Jede Maschine sei mittlerweile online. 1 Mio. Prozessevents gehen in das Managementsystem Scouts, das bei Bedarf Push-Emails absetzt und kein fehlerhaftes Teil in den nächsten Fertigungsschritt weiterleitet. „Die Strategie - nur fehlerfreie Produkte in den nächsten Fertigungsschritt - ist auch das Geheimnis unserer hohen Qualität", erklärt Karl-Heinz Büttner. Bis 2013 komplett auf Simatic IT umgerüstet Ziel sei ein MES-Standard-IT-System mit einer zentralen Datenhaltung. Dazu führt das EWA gerade Simatic IT ein. Gut ein Viertel des Werks ist bereits ausgestattet. Bis 2013 will Siemens mit der MES-Komplett-Aufrüstung fertig sein. „Für die Aufrüstung der ersten Linie haben wir ein Jahr gebraucht, für die 2te genau 6 Wochen", berichtet MES-IT-Leiter und Chef-Integrator Bagher Feiz-Marzoughi, „In der Prozessindustrie finden wir für die Simatic IT traumhafte Verhältnisse vor. Sie stellen den Prozess einmal ein und der läuft dann - der Prozess darf dann aber auch nicht mehr geändert werden", betont Bagher Feiz-Marzoughi. Anders sei das aber im EWA. Dort würden die Produkte und Prozesse stündlich, ja sekündlich wechseln. Wichtig ist für die erfolgreiche Einführung von MES eine durchgängige Management-Strategie. „Zwar wollen wir alle nur Profit machen, aber zu einer nachhaltigen Strategie gehört mehr: Ziel des Management war beispielsweise, die gesamte Time to Market zu halbieren." Vor der Integration müsste vor allem die individuelle Historie, die Menschen, die guten Ansätze und der Grundsatz beachtet werden, den nach Erfahrung von Bagher Feiz-Marzoughi jedes Werk äußert: bei uns ist alles anders. „Kunden wie BMW, Coca Cola oder Daimler haben unsere MES-Installation intensiv in Amberg besichtigt. Vor der Integration müssen Sie aber immer überprüfen, ob die Mitarbeiter die quasi gläserne Produktion wollen - oder ablehnen. Dann erstellen wir ein Business- und ein ROI-Modell und gleichen das ab", erklärt Bagher Feiz-Marzoughi die Vorgehensweise. Grundsätzlich kontraproduktiv seien allerdings die Grenzen der beteiligten Systeme PLM, MES, SCM. Integration sei das Zeichen der Zeit: „SAP ist die Standard-Software auf der ERP-Ebene. Im Execution-Bereich bis in die Feldebene muss es unsere Siemens IT-Software sein", empfiehlt Bagher Feiz-Marzoughi. Bei der Umsetzung und Implementierung müssen vor allem die Begrifflichkeiten definiert sein. Im EWA werden grundsätzlich die elektronischen Baugruppen geprüft, getestet und wenn nötig repariert. „Das müssen Sie im ‚Nervensystem IT’ abbilden. Dazu haben wir die IT-Systeme 100% an das EWA angepasst - ohne natürlich die Interoperabilität außer acht zu lassen. Schnittstellen für die Partnersysteme wie z.B. SAP wurden berücksichtigt", erklärt Bagher Feiz-Marzoughi. Dogma: Komplexität beherrschbar machen Angefangen wurde in Amberg mit der Linie 16. „Prinzipiell haben wir an jedem Arbeitsplatz den Engineering-Anteil erhöht. So simulieren wir die Prozesse mit unserer Software, was den Arbeitsplatz sicherer, dokumentierbarer und hochwertiger macht - und das gefällt auch dem Betriebsrat sehr gut." Das Ziel, ja die Philosophie darf laut Bagher Feiz-Marzoughi nicht sein, die Komplexität am Arbeitsplatz zu reduzieren, sondern sie beherrschbar zu machen. „Sie brauchen dazu die richtige Strategie, wie solche Visionen erreichbar sind. Das Wichtigste dabei ist, dass Sie Mitarbeiter einfach begeistern können. Sie müssen den Mitarbeitern sagen, was ihnen konkret MES-IT bringt." Praktikabel sei zudem, die Werkshallen durch Simulation zu optimieren. Säulen und ‚heilige Kühe’ könnten so gut in ein schlüssiges Konzept integriert werden. Ebenfalls ausgestattet mit MES-IT ist die Produktionslinie 12: 1.000 Flachbaugruppen werden dort pro Tag individuell nach Auftrag gefertigt. Die Simatic IT strukturiert die Aufträge mittels Ordermanagement, Aufträge werden online ausgewählt, gerüstet und dann die Produktion gestartet. „Das ist die Basis der Transparenz in der Produktion", unterstreicht Bagher Feiz-Marzoughi. „Sämtliche Flachbaugruppen, also 100% werden gut geprüft. Die Flachbaugruppen sind quasi permanent in Interaktion mit der MES IT." Basis der MES IT ist in Amberg das S7-Netzwerk. Applikationen werden über einen Citrix-Terminal-Server verteilt. Zentrale ist eine Unix-Maschine. Das Auftragsmanagement wird nur nach Prioritäten gesteuert. Die Fertigungsplaner nutzen zudem in den Insel-Leitständen eine Pipeline-Vorschau für die nächsten Tage, inklusive Sperrungen und Stornierungen. Trotz der Automatisierung wird auch noch von Hand bestückt und geprüft. Den Plan für die Bestückung bekommen die Werker aus CAD-System direkt auf einen Terminal am Arbeitsplatz, der anzeigt, was bestückt wird. Zur Unterstützung symbolisieren Bilder die Montagesituation: welche Baugruppe, welches Teil wo platziert werden muss. Die Bauteilanforderungen laufen ebenfalls online und automatisch, die Prüfanweisungen sind einsehbar, dokumentiert wird im Seriennummer-Report. Visualisierung und Analyse bringt Qualitäswerte Im Arbeitsplatz ebenfalls integriert sind Überwachung und Analyse: elektrische Prüfung, Bildverarbeitung und visuell manuell vom Werker - eben ob die Bauteile richtig sitzen und da sind. Diese Analyse stellt das EWA-Management allen Mitarbeitern an Touchscreens zur Verfügung. „Nur durch die Visualisierung der Fehler, gemeinsame Diskussion und die Analyse können Sie letztlich unsere Qualitätswerte erzielen", erklärt Fertigungsleiter Günter Ziebell. Bis auf Tag und Bauelemente sind die Fehlerursachen nachvollziehbar auch auf die Sekunde. „Damit wollen wir der Fehlerursache auf den Grund gehen. Der dpm-Wert ist sekundär. Sie müssen die wichtigsten Indikatoren identifizieren und beherrschen. Viele, viele Daten erfassen reicht nicht, Sie müssen die richtigen Schlüsse ziehen." Wichtig ist nach Erfahrung von Günter Ziebell, die statistischen Ausreißer möglichst schnell einzufangen. Grundprinzip ist im EWA, die Daten zu erfassen, zur Verfügung zu stellen und via MDE von anderen Fertigungslinien zu lernen. Zur Optimierung setzen die EWA-Planer täglich auch Trigger-Mails ein. Und der Kollege, Fertigungsleiter Karl Scheuerer ergänzt: „Wir haben uns diese hohen Automatisierungsgrad hart erarbeitet." Voraussetzung sei, dass die Teile aber gut auf den hohen Automatisierungsgrad angepasst sein müssen - „eben designed for manufacturing. Automatisierung ist die größtmögliche Chance beste Qualität zu produzieren", so Karl Scheuerer. „Unser Ziel ist, High-Runner zu produzieren." Wie das funktioniert, hat das EWA mit tiefengefrästen Leiterplatten demonstriert, deren Taktzeiten von 15 auf 5,8 Sekunden fast gedrittelt wurden. Dazu wurden Engpässe eliminiert, Stationen verdoppelt und Überholspuren eingerichtet. Fünf Linien kommen mit einem Reparaturplatz aus. „Reparieren wichtig, weil es erstklassige Diagnose ist -
nur das bringt Ihnen die richtigen dpm-Werte", so
Karl Scheuerer.