Vom Sensor bis ins SAP Automatisierte Verbrauchsanalyse statt Papierlisten

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ifm electronic gmbh

Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG

ET System electronic GmbH

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Den Ölverbrauch anhand der Tanks zu erfassen, erwies sich für die Firma Arnold Umformtechnik als ineffizient. Gemeinsam mit dem Automatisierungsspezialisten ifm electronic wurde ein System entwickelt, das nicht nur den Verbrauch jeder Maschine direkt im SAP erfasst, sondern auch unnötige Verluste identifiziert.

Auf den Fachpressetagen des Redaktionsbüros Stutensee wurden erfolgreiche Automatisierungsprojekte vorgestellt. Ein Beispiel ist die Zusammenarbeit von Arnold Umformtechnik und ifm electronic, bei der ein digitales System zur Ölverbrauchserfassung entwickelt wurde. Die neue Lösung integriert Sensordaten direkt in SAP, ermöglicht eine präzisere Nachverfolgung und optimiert die Wartung der Maschinen. Dadurch konnten der Verbrauch gesenkt, Kosten reduziert und die Prozesskontrolle verbessert werden.

Ausgangslage: Fehlende Transparenz beim Ölverbrauch

Als metallverarbeitender Betrieb ist Arnold Umformtechnik auf Schmier- und Kühlschmierstoffe angewiesen. Diese sind essenziell zur Reduzierung von Reibung, Kühlung und Spanabfuhr. Die jährlichen Nachhaltigkeitsberichte zeigten jedoch einen steigenden Verbrauch, ohne dass eine genaue Zuordnung der entnommenen Mengen möglich war. Eine systematische Dokumentation fehlte, und die Erfassung per Papierlisten erwies sich als fehleranfällig und ineffizient. Daher entschied sich das Unternehmen für die Digitalisierung dieses Prozesses, um mehr Transparenz und Effizienz zu erreichen. 

Franz Jaag, verantwortlich für die Instandhaltung bei Arnold, erläutert das Projektziel: Jede Ölentnahme sollte automatisch eine Mikro-Buchung im SAP-System auslösen, um eine präzise Verbrauchserfassung zu gewährleisten.

Umsetzung: Vom Sensor bis ins SAP

In Zusammenarbeit mit ifm electronic wurde eine umfassende Lösung entwickelt. Sensoren wurden in den Ölzapfstellen integriert, um jede Entnahme exakt zu dokumentieren. Eine neue Steuerung ermöglichte die automatisierte Datenübertragung in das Moneo-System von ifm, von wo aus die Verbrauchsdaten über eine standardisierte Schnittstelle direkt ins SAP-System gelangen.

Eine Herausforderung bestand in der SAP-Anbindung, berichtet Vertriebsingenieur Franz Stieber von ifm electronic. Eigentlich ist OPC UA die Standardschnittstelle für SAP, aber in der industriellen Praxis gibt es zahlreiche Standards, die individuelle Anpassungen erfordern. Ein SAP-Berater würde für die Integration eines Sensors zehn Manntage zu je 1.000 Euro veranschlagen, was die Umsetzung ziemlich teuer machen kann.

Sensoren liefern digitale Daten, die auf zwei Arten verarbeitet werden können: Entweder durch direkte Anbindung an die Sensorik über Edge-Connect oder durch Integration der Daten in eine Software zur Aggregation und Analyse. Eine zentrale Datenbank speichert und wertet die gesammelten Informationen aus.

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Modernisierte Steuerung mit HMI-Panels

Eine Besonderheit der Arnold-Integration liegt in der direkten Kommunikation zwischen Sensorik und Unternehmenssoftware. Während viele Systeme individuelle Anpassungen erfordern, konnte hier eine standardisierte Middleware von ifm genutzt werden. Das ermöglichte eine schnelle Implementierung ohne zusätzlichen Entwicklungsaufwand im SAP-System. Die Verbrauchsdaten lassen sich analysieren und mit früheren Zeiträumen vergleichen, um Unregelmäßigkeiten frühzeitig zu erkennen.

An einer Tankstelle mit fünf zuvor manuellen Öl-Zapfstellen wurden IO-Link-fähige Sensoren installiert, die aus einem früheren Projekt übrig waren. 2023 flossen 110 m³ Öl durch die Rohre, was etwa sechs Tanklastern entspricht. Da die vorhandene Steuerung nicht den Anforderungen entsprach, erhielt sie eine Siemens-Steuerung mit einem komfortablen HMI-Panel. Über dieses können Mitarbeitende exakt die freigegebene Ölmenge für die jeweilige Maschine entnehmen. Die Steuerung wurde mit dem Moneo-System von ifm vernetzt.

Effiziente Datenverarbeitung in Moneo

Der große Vorteil des ifm-eigenen "Agenten" besteht darin, dass er direkt auf die Sensoren und Steuerung zugreifen kann. Zwar wäre eine Anbindung per OPC UA möglich, jedoch wäre diese langsamer und lizenzintensiver.

Alle Daten laufen in der IIoT-Plattform Moneo zusammen und können über Dashboards visualisiert und analysiert werden. So ist eine automatische Benachrichtigung möglich, wenn ein Ölverbrauch unerwartet ansteigt oder Schwund festgestellt wird. Arnold nutzt Moneo für die Überwachung sowohl des Öllagers als auch der Maschinen. Kritische Füllstände werden farblich hervorgehoben. In der SAP-Bestandsübersicht wird ein Beleg mit der verbrauchten Ölmenge, Materialnummer und Kostenstelle generiert.

"Dolmetscher" zwischen SAP und Automatisierung

Franz Stieber beschreibt die ifm-Lösungen als eine Art Dolmetscher zwischen SAP- und Automatisierungstechnik. "Echtzeit in SAP bedeutet nicht, dass Daten innerhalb von Millisekunden verarbeitet werden müssen. Es reicht, wenn sie alle 15 Minuten aktualisiert werden. Für Automatisierungstechnik sind 100 Kilobyte viel, für SAP-Manager sind ein Gigabyte oder mehr kein Problem." Diese Unterschiede müssen harmonisiert werden, damit beide Systeme effizient zusammenarbeiten.

Ergebnisse der Digitalisierung

• Durch die digitale Ölverbrauchserfassung konnte Arnold Umformtechnik mehrere Vorteile realisieren:

• Genaue Verbrauchsanalyse: Jede Ölentnahme wird einer Maschine zugeordnet und ins SAP gebucht.

• Optimierte Wartung: Statt starrer Wechselintervalle liefern Verbrauchsdaten Hinweise auf den optimalen Ölwechselzeitpunkt.

• Ressourcenschonung: Leckagen oder ineffiziente Prozesse werden frühzeitig erkannt und minimiert.

• Automatische Benachrichtigungen: Alerts bei abweichendem Verbrauch oder sinkenden Lagerbeständen verbessern die Planbarkeit.

• Minimale IT-Ressourcen: Die Integration erfolgte ohne tiefgreifende Eingriffe ins SAP-System, da bestehende Schnittstellen genutzt wurden.

Zukunftssichere Digitalisierung dank einfache Erweiterbarkeit

Die Implementierung dauerte nur drei Tage und begann in einer risikofreien Sandbox-Umgebung. Die Mitarbeitenden wurden zudem geschult, um zukünftige Erweiterungen eigenständig ins SAP zu integrieren. Da keine zusätzlichen SAP-Entwicklungen erforderlich sind, lassen sich neue Sensoren oder weitere Tankstellen unkompliziert einbinden. Die Technologie könnte zudem auf andere Verbrauchsmaterialien wie Kühlschmierstoffe oder Gase ausgeweitet werden. Auch KI-gestützte Analysen zur weiteren Effizienzsteigerung sind denkbar.

Dieses Projekt zeigt, wie Industrieunternehmen durch moderne Sensortechnik und intelligente Software nicht nur Prozesse optimieren, sondern auch zur Nachhaltigkeit beitragen können. (mc)

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