Seit der Firmengründung 2010 verzeichnet die Firma aus dem hessischen Limburg an der Lahn ein kontinuierliches Wachstum und mittlerweile sind die EMS-Experten auch im Joint Development Manufacturing (JDM) tätig. In dieser Funktion bauen sie für ihre Kunden aus Industrie, Automobilbranche sowie Medizin- und Sicherheitstechnik maßgeschneiderte Prototypen und übernehmen später auf Wunsch die Serienproduktion.

Das Unternehmen engagiert sich außerdem im Verein Smart Electronic Factory e.V. (SEF). Dort entstehende Konzepte und Szenarien werden im eigenen Unternehmen umgesetzt – unter anderem durch die Kombination intelligenter Technologien mit Lean-Management-Prozessen. Die ERP-Komplettlösung Proalpha kann hierbei als Schaltzentrale der intelligenten Fabrik fungieren.

Einheitliche Plattform für alle Prozesse

„Die Vorgänger-ERP-Lösung hielt den gestiegenen Anforderungen nicht stand und stieß immer mehr an ihre Grenzen”, erinnert sich Geschäftsführer Gerd Ohl. Deshalb wurde nach einer einheitlichen Plattform gesucht, die alle Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette steuern kann: vom Einkauf und der Materialwirtschaft über die Produktion und den Vertrieb bis hin zum Finanz- und Rechnungswesen. Gleichzeitig sollte das neue ERP-System das künftige Wachstum im In- und Ausland flexibel unterstützen.

Laut Georgios Giantsios, Geschäftsführer bei Limtronik, lassen sich mit dem neuen ERP-Komplettsystem heute sämtliche Geschäftsprozesse effizient aufeinander abstimmen und bedarfsgerecht steuern, automatisieren und kontrollieren. Dazu tragen unter anderem das integrierte Workflow Management und das Dokumenten Management System (DMS) bei.

In der Produktion stellt die Multiressourcenplanung Advanced Planning and Scheduling (APS) sicher, dass Material, Fertigungsanlagen und Personal optimal eingesetzt werden können. In den verschiedenen Unternehmensbereichen gewährleisten zudem die Business-Intelligence-Cockpits eine hohe Transparenz. „Dadurch haben wir jederzeit den kompletten Überblick über alle wichtigen Zahlen und können schnell die richtigen Entscheidungen treffen”, unterstreicht Gerd Ohl.

Lückenlose Traceability als Wettbewerbsvorteil

Ein ausschlaggebender Punkt bei der Entscheidung war auch die nahtlose Integration mit dem Manufacturing Execution System (MES) von Itac. Denn dieses bildet die Brücke zwischen Produktions- und Planungsebene und ermöglicht unter anderem die lückenlose Rückverfolgbarkeit der verwendeten Bauteile.

Diese Traceability ist eine der größten Herausforderungen für die EMS-Branche. Alle Produkte, alle verwendeten Leiterplatten und die darauf befindlichen Bauteile müssen umfassend rückverfolgt werden können. Wenn später Mängel auftreten, lässt sich die Fehlerquelle damit schnell eingrenzen.

In der Medizintechnik ist Rückverfolgbarkeit sogar gesetzlich vorgeschrieben. Andere Branchen – zum Beispiel die Automobilindustrie – wollen damit bei Reklamationen etwaige Rückrufaktionen nur für die wirklich betroffenen Fahrzeuge starten. „Wer eine lückenlose Traceability nachweisen kann, hat einen klaren Wettbewerbsvorteil”, so Giantsios.

Bei Limtronik werden deshalb sämtliche Zulieferteile beim Wareneingang über einen speziellen Wareneingangstisch gezogen. Dadurch gelangen die notwendigen Traceability-Daten zuerst in das Materialwirtschaftsmodul und dann automatisch in das MES. Pro Verpackungseinheit wird eine eindeutige Nummer erzeugt, die neben anderen Informationen auf einem Etikett steht. Das Etikett wird auf das Gebinde des Bauteils geklebt. In der Fertigung erfasst dann das MES, wo diese Komponenten genau verbaut wurden.

So ist die Lösung in der Lage, auf unterschiedliche Traceability-Anforderungen der Kunden zu reagieren, etwa mit eigenen Seriennummern, der Erfassung geometrischer Daten oder der Bündelung von Baugruppen. Zukünftig sollen im Zuge dieses Industrie-4.0-Konzepts die Auftraggeber mit Limtronik vernetzt werden. Über einen abgesicherten Zugang gelangen sie dann an die entsprechenden Daten im ERP-System. Bei Feldausfällen oder im Servicefall kann dann anhand der Seriennummer festgestellt werden, welche Fehler welche Ursache haben.

Mit Data Mining Fehler vorausschauend erkennen

Die häufigsten Fehler in der Leiterplattenbestückung sind Zinnschluss, ungenaue Positionierung, das Fehlen eines Bauteils und der berüchtigte Tombstone-Effekt. Dieser tritt beim sogenannten Reflow-Löten von elektronischen Bauteilen auf, die sich währenddessen auf der Leiterplatte einseitig aufstellen. Die nach oben stehende Seite ist dann nicht mehr elektrisch kontaktiert, das Bauteil wirkt wie ein Grabstein. Deshalb der englische Name „Tombstone“. Um hier wirksam gegensteuern zu können, plant das hessische Unternehmen als nächsten großen Schritt in Richtung Industrie 4.0 ein Datamining-Projekt. „Wir streben einen intelligenten Big-Data-Analytics-Regelkreis an, in dem Qualitäts-, Prozess- und Maschinendaten stetig analysiert werden“, erläutert Gerd Ohl. Damit sollen die Qualität weiter gesteigert und die Liefertreue verbessert werden. „Längerfristiges Ziel ist eine produktionsspezifische Vorhersage von Wartungsintervallen für unsere Fertigungsanlagen, die mithilfe eines Algorithmus gesteuert wird“, betont Ohl.

Denn mit dieser vorausschauenden Wartung (Predictive Maintenance) lässt sich sicherstellen, dass der laufende Produktionsvorgang möglichst wenig bis gar nicht unterbrochen werden muss. „Solche Industrie-4.0-Szenarien mit einem flexiblen ERP-System wie Proalpha umzusetzen“, so Gerd Ohl, „macht sich schnell bezahlt.“ Um etwa den Tombstone-Effekt nachträglich zu beheben, fallen Kosten von rund sechs Euro je Leiterplatte an. „In einer Vorserienfertigung kann das bereits Ausgaben von über 30.000 Euro bedeuten“, rechnet der Geschäftsführer vor. In bestimmten Fällen potenzieren sich die Kosten leicht auch auf das 10-Fache. Ziel muss daher sein, derartige Produktionsfehler von vornherein zu vermeiden, beziehungsweise zu minimieren.

Dieses Szenario zur Qualitätssteigerung in der Produktion stieß auch auf dem nationalen IT-Gipfel 2017 der Bundesregierung auf große Resonanz. „Es lässt sich einfach auf andere Branchen übertragen und kann im Idealfall durchaus als Standardanwendung für mittelständische Fertigungsbetriebe etabliert werden“, hofft Gerd Ohl.

Limtronik sei auf dem Weg zur Industrie 4.0 inzwischen bei der Version 3.8 angelangt und habe für die nächsten Jahre bereits eine Reihe weiterer Digitalisierungsprojekte definiert. „Am Ende werden in unserer Fabrik Maschinen stehen, die sich selbst steuern“, blickt der Geschäftsführer in die Zukunft.

Der „direkte Draht“ zwischen Lieferanten, Lager-IT und ERP beschleunigt die Durchlaufzeiten im Lieferprozess. Praxisszenarien zeigen, wie die Digitalisierung für reibungslose Abläufe entlang der Supply Chain sorgt. Da die Zeitpuffer zwischen Wareneingang und Weiterverarbeitung immer kürzer werden, muss die Liefer- und Vertriebskette absolut fehlerfrei laufen. Dies erfordert einen nahtlosen Informationsfluss zwischen Hersteller und Lieferanten durch ERP-IT-Lösungen. Denn das ERP-System initiiert und steuert alle Lieferprozesse. Die Vorteile für Produzenten und Händler: zuverlässigere Terminierungen und kürzere Lieferzeiträume.

Automatische Materialbestellung für Industrie 4.0

Zur rechtzeitigen Beschaffung von Nachschub haben viele Unternehmen „Benachrichtigungssysteme“ über ihre Lagerbestände eingerichtet. Bei der rheinlandpfälzischen apra-norm ist man bereits einen Schritt weiter. Hier sorgt ein elektronisches Kanban-Regalsystem für C-Teile dafür, dass die passenden Schrauben oder Bolzen immer ausreichend zur Verfügung stehen, wenn sie für die Montage der Schaltschränke benötigt werden. Dazu stehen mehrere Dutzend Behältnisse mit den Kleinteilen in einem Regal jeweils auf einer Waage. Mit jeder Entnahme sinkt das Gewicht. Unterschreitet es eine kritische Schwelle, wird automatisch Nachschub über die ERP-Software geordert und die Bestellung automatisch beim jeweiligen Lieferanten direkt ausgelöst.

Bei Mungo, einem auf Befestigungstechnik spezialisierten Hersteller aus der Schweiz, sorgt dagegen eine vollautomatisierte und flexible Produktionsplanung dafür, dass sich immer genügend Ware im Lager befindet. Knapp 1.500 Tonnen Stahldraht verarbeitet der Schweizer Hersteller jährlich. Das Advanced Planning and Scheduling berechnet Kapazitäten und Material-Vorräte. Geht ein Bestand zur Neige, stößt das ERP-System den Bestellprozess an.

Vernetzung mit Zulieferern über Portale

A-Teile sind die kritischen Materialien für die Produktion. Deshalb teilen Produzenten ihre Planung offen mit Lieferanten und können so Lieferzeiten verkürzen. Rauch Landmaschinen zum Beispiel hat für rund 60 Lieferanten ein Web-Portal eingerichtet. Diese sehen hier nicht nur die Bestellungen, sondern direkt den Forecast der Produktionsplanung. Somit weiß ein Lieferant, ob in naher Zukunft weitere Bestellungen geplant sind, und kann auf Lager vorproduzieren. Das ermöglicht Rauch selbst bei starker Nachfrage einen raschen Abruf.

Für reibungslose Abläufe muss die Kommunikation entlang der Lieferkette in beide Richtungen funktionieren. Via EDI (Electronic Data Interchange) kann der Zulieferer beispielsweise kommende Warenlieferungen ankündigen. Neben dem voraussichtlichen Termin informiert er auch über das Transportmittel und den beauftragten Transporteur, eventuelle Abweichungen zwischen Bestell- und Liefermenge oder mögliche Gefahrstoffe. Diese Informationen werden dann im ERP-System als Lieferavis weiterverarbeitet. Zudem vereinfacht dies den späteren Wareneingang, da die Daten direkt aus diesem übernommen werden. Fehlerquellen werden so eliminiert.

Unterschiedliche Lagerstandorte sicher verwalten

Bei Hawa Sliding Solutions sind alle Hochregallager samt Lagerrechner durch das ERP-System verbunden. Sämtliche Abläufe – ob Wareneingänge, Umbuchungen oder Materialbewegungen – lassen sich somit auf einer Oberfläche abbilden. Per Auswahlfilter geben die Logistikmitarbeiter den Lagerort an und ob sie Ware ein- oder auslagern wollen. Das ERP-System leitet auch die entsprechenden Fahrbefehle an automatisiert betriebene Staplerfahrzeuge vor Ort weiter, welche die Behälter in Bewegung setzen.

Lieferanten-Logistik-Zentren (LLZ) integrieren

LLZ sind in der Regel als Konsignationslager angelegt. Sie befinden sich meist in unmittelbarer Nähe des weiterverarbeitenden Unternehmens oder sogar auf dessen Werksgelände. In einem LLZ lagern oft Teile verschiedener Zulieferer. Dies sorgt für geringe Lagerkosten für den einzelnen Lieferanten. Der weiterverarbeitende Betrieb wiederum sichert sich damit die Lieferfähigkeit bei einer Vielzahl von Zukaufteilen. Ein solches Logistik-Modell sorgt nicht nur für kurze Wege. Es gewährleistet auch eine höhere Prozesssicherheit, denn unplanbare Störfaktoren durch lange Transportwege werden vermieden. Abrufe, Lieferschein- und Transportdaten werden hier via EDI mit dem ERP-System ausgetauscht.

Diese Szenarien zeigen exemplarisch: Digitale Informationsflüsse in der Lagerlogistik ebnen den Weg für reibungslose Warenströme – und das unabhängig von Lagerort und Lagertyp. Damit hilft die Digitalisierung durch Automation den Unternehmen in Industrie und Handel, ihre Kunden schneller mit den gewünschten Produkten zu versorgen.

Apra-Gruppe: Mit schnellen Schritten zur Smart Factory

Apra, ein Spezialist für Elektronikgehäuse- und Schaltschränke, ersetzt Schritt für Schritt manuelle Abläufe durch automatisierte Informationsflüsse. Der Mittelständler bleibt dabei bewusst in der ERP-Welt und kann sich so ohne Systemgrenzen oder Medienbrüche auf zwei Kernziele konzentrieren – die Steigerung der Produktivität und schnelleres Eingehen auf Kundenwünsche. In der Intralogistik sorgt ein elektronisches Kanban-Regalsystem dafür, dass passende Schrauben oder Bolzen für die Montage der Schaltschränke immer ausreichend zur Verfügung stehen. Es löst über einen Beständeabgleich mit dem ERP-System auch gleich Nachbestellungen aus. Klassische Lieferketten mit aufeinanderfolgenden Abläufen werden so abgelöst.

Hydrotechnik: kleiner Ansatz mit großer Wirkung

Die Hydrotechnik GmbH entwickelt und produziert mechanische und elektronische Messtechnik für Maschinen und Anlagen der Hydraulik. Dort kommuniziert ein intelligenter Bestückungsautomat direkt mit dem ERP-System. Regelmäßig findet so ein automatischer Abgleich der erfolgreich verbauten Teile und des Ausschusses statt. Dadurch kann Hydrotechnik Fehlbestände und Produktionsverzögerungen vermeiden. Im Ergebnis hat sich die Termintreue auf über 95 Prozent erhöht.

Werkzeugschleiferei Neumüller: Digitalisierung per Laser

Die Werkzeugschleiferei Josef Neumüller hat in Zusammenarbeit mit ihrem ERP-Anbieter eine zukunftsorientierte Plattform für Industrie 4.0 aufgebaut. Über einen per Laser gravierten Code verbindet sie die Maschinenebene mit dem ERP-System. Der Code identifiziert jedes Werkzeug im Fertigungsablauf, erlaubt dessen lückenlose Rückverfolgung und vereinfacht die Zusammenarbeit mit externen Beschichtern.

Schwering und Hasse: Qualität auf jedem Zentimeter

Der Elektrodrahthersteller Schwering & Hasse stellt trotz hoher Produktionsgeschwindigkeit eine gleichbleibende Qualität sicher. Durch die nahtlose Integration der Maschinensteuerung in das ERP wertet das Unternehmen automatisiert Messdaten aus der Fertigung aus. Kritische Eckwerte in der Produktion lösen dann über das ERP-System ein Ereignis aus. Erfüllt ein Draht nicht mehr die Anforderungen, können die Werker sofort ein Gebinde wechseln und so kostspieligen Ausschuss vermeiden.

Spelsberg: Maschinen rüsten sich selbst

Bei der Günther Spelsberg GmbH & Co. KG diente eine neue Endmontagelinie für Gehäuse von Sicherungsautomaten als Industrie 4.0-Pilot. Sobald ein solches Gehäuse die Endmontage erreicht, übermittelt das ERP-System die Auftragsdaten direkt an die Maschine. Nach einer Qualitätssicherung über eine integrierte Kamera meldet die Maschine eventuelle Fehler. Diese Verknüpfung senkt die Rüstzeiten pro Auftrag auf ein Sechstel – eine Ersparnis von fünf Minuten pro Rüstvorgang oder eine Stunde pro Maschine und Tag.

Ziehl-Abegg: Mit ERP-Stammdaten zu Industrie 4.0

Das Thema Industrie 4.0 beschäftigt den Ventilatoren- und Motorenhersteller aus Baden-Württemberg. Ziehl-Abegg will mehr Intelligenz in die Produkte verlagern und die Fertigung effizienter gestalten. Das ERP-System bleibt das bewährte Rückgrat der gesamten IT-Infrastruktur. Über Jahre hat man mit dieser Lösung eine deutlich bessere Unternehmensstrukturierung erzielt und die Internationalisierung erfolgreich vorangetrieben. Deshalb bilden die ERP-Stammdaten heute die Grundlage für die Smart Factory. 

Die Beispiele zeigen, wie mittelständische Unternehmen die Herausforderungen rund um Industrie 4.0 meistern. Die ERP-Software wird mehr und mehr zur Basis der vernetzten Fabrik. Dabei ist es wichtig, beispielweise Unklarheiten über den wirtschaftlichen Nutzen der Industrie 4.0-Investionen auszuräumen oder Vorgaben für die smarte Vernetzung zu definieren. Die Unternehmen können dazu sowohl auf die Mitarbeiter der ERP-Experten als auch auf die Systemlösungen zurückgreifen. Oft können ERP-Spezialisten auch schon fertige Lösungen anbieten, beispielsweise ERP-Integrationsplattformen oder spezielle Module für Datenanalyse, Monitoring und Prozessautomatisierung.