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Process Quality Manager bei Schraubprozessen
Eine Frühwarnsystematik die Fehlerkosten reduziert

Process Quality Manager – Prozessdaten fest im Griff

Abweichungen und Fehler im Produktionsprozess frühestmöglich erkennen und vermeiden.

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Industrie 4.0: Intelligente Softwarelösungen für die vernetzte Fertigung

Sicherheitskritische Verschraubungen in der industriellen Fertigung prozesssicher herzustellen und als virtuelles Abbild stets im Blick zu halten – dies ist eine wichtige Anforderung hinsichtlich einer fehlerfreien und hocheffizienten Fertigung im Industrie-4.0-Kontext. Realisiert werden kann dies schon heute durch die Kombination zweier Industrie 4.0 Lösungen von Bosch: der intelligenten Schraubsysteme von Bosch Rexroth und der Process-Quality-Manager-Software von Bosch Software Innovations.

Mit dem Process Quality Manager können werksübergreifend Prozessdaten in Echtzeit überwacht und dokumentiert werden. Über ein Cockpit werden verschiedene Messgrößen und Toleranzen visualisiert, so dass auftretende Probleme schneller erkannt und behoben werden können. Zielgerichtete Analysefunktionen, definierbare Regeln zur aktiven Benachrichtigung bei Prozessabweichungen und umfangreiche Reporting-Funktionen stehen zur Verfügung. So können Produktionsprozesse stets verbessert werden. Die intelligente Schraubtechnik von Bosch Rexroth zeichnet sich durch integrierte Messsensorik für Drehmoment und Drehwinkel sowie die Regelung und Überwachung dieser Prozessgrößen aus. Somit ist der Einsatz für sicherheitskritische Schraubprozesse möglich. Eine besondere Rolle spielt dabei der intelligente Funk-Akkuschrauber Nexo. Bei diesem System befindet sich die komplette Steuerung im Schrauber. Ebenso ist die hochwertige Messelektronik zur Auswertung von Drehmoment und -winkel direkt ins Gerät integriert. Der intelligente Schrauber lässt sich somit ohne zusätzliche Hardware in ein Produktionshallennetz einbinden. Die Prozessdaten können dann vom Process Quality Manager ausgewertet werden.

Schraubsysteme von Bosch Rexroth Icon forward-right Der Process Quality Manager Icon forward-right

Der Process Quality Manager bei Schraubprozessen – ein Anwendungsbeispiel

Der Process Quality Manager meistert die permanenten Herausforderungen bei sicherheitskritischen Schraubprozessen.

Produktivitätssteigerung:
Unternehmen der Fertigungsindustrie müssen sich permanent der Herausforderung stellen, ihre Produktivität zu steigern, die Kosten für Nacharbeit zu reduzieren und schnelle Produktionshochläufe zu ermöglichen. Der Kostendruck ist hoch. Fehler im Produktionsprozess sind teuer und belasten die Wettbewerbsfähigkeit. Diese Herausforderungen meistern Sie durch die kontinuierliche Optimierung Ihrer Prozessqualität.

Kontinuierliche Prozesstransparenz:
Nur transparente Prozesse können kontinuierlich verbessert werden und den Einsatz von Expertenwissens optimieren. Schraubexperten sind gefragte Fachleute, vor allem wenn es um sicherheitskritische A-Verschraubungen geht. Nur wenige Schraubexperten beherrschen solche kritischen Prozesse und verfügen über ein präzises Wissen über Schraubprobleme, wie zum Beispiel Ursachen für diese oder wie man sie abstellen kann.

Verarbeitung großer Prozessdatenmengen:
Bei jeder getätigten Verschraubung werden Schraubdaten generiert. Ein intelligenter Umgang mit den enormen Datenmengen ist notwendig, denn für jede einzelne Verschraubung werden mehrere Messwerte wie Drehmoment, Drehwinkel und Zeit erfasst und gespeichert. So entstehen schnell riesige Datenmengen, die aufbereitet und weiterverarbeitet werden.

Früherkennung von Fehlern:
Bereits eine geringe Abweichung zum Soll-Prozess kann zu erheblichen Fehlerkosten führen. Daher sollten Fehler und Störungen in der Entstehung identifiziert und proaktiv an den Schraubexperten kommuniziert werden. Ein frühes Erkennen ermöglicht präventive Maßnahmen.

Die Besonderheiten des Schraubdatencockpits

Schneller Prozessüberblick über alle Schraubvorgänge

Verwaltung von Usern, Rollen und Rechten:

Der Process Quality Manager erlaubt eine eigenständige Verwaltung von Benutzern, Rollen und Rechten – inklusive Authentifizierung. In verteilten und heterogenen Teams können dabei für die jeweiligen Nutzer verschiedene Rollen gemäß ihrer jeweiligen Zuständigkeiten definiert werden, ebenso wie die entsprechenden Sichten und Zugriffsrechte.

Baumstruktur:

Die Baumstruktur mit den verschiedenen Ebenen ermöglicht eine schnelle Navigation über Werke, Fertigungshallen, Linien, Stationen und Schraubfälle bis hin zum einzelnen Kanal. Die konfigurierbaren Farbumschläge (rot, gelb, grün) für jede Ebene in Abhängigkeit der Nicht-in-Ordnung-Raten ("N.i.O.-Raten") signalisieren dem Nutzer etwaige Prozessstörungen. Auf der Kanalebene werden die Stammdaten eines Schraubsystems sowie die letzten 100 Verschraubungen in Form eines 100er Strahls dargestellt. Ein grüner Balken bedeutet in Ordnung, ein roter Balken nicht in Ordnung. Wechselt der Nutzer in den Analyse Modus, öffnet sich durch Klicken auf einen Balken ein Detailfenster, das vergleichende und statistische Analysen bereitstellt.

Anlegen von Favoriten zum Beobachten von Einheiten:

Um auch bei einer großen Zahl an Geräten den Überblick zu behalten, kann jede Ebene als Favorit markiert werden, um somit einen schnelleren Zugriff zu erhalten. Dank dieser Funktion können Sie sich aufwändiges Filtern sparen.

Allgemeines User-Interface mit Baumstruktur der Werke und Stammdaten der Schraubsysteme Icon lens
Allgemeines User-Interface mit Baumstruktur der Werke und Stammdaten der Schraubsysteme

Analysieren der Schraubprozesse

Dem Experten stehen verschiedene Ansichten zur genauen Analyse des Schraubprozesses zur Verfügung, um Prozessänderungen schnell und frühzeitig zu erkennen.

Neben der Anzeige der Schraubkurve gibt es zahlreiche weitere Auswertungen, die eine systematische Analyse der getätigten Verschraubungen ermöglichen und Trends frühzeitig erkennen lassen. Zu den Auswertungen gehören unter anderem Neunerfeld, Einzelwertkarte, Wahrscheinlichkeitsnetz, Histogramm und Box-Plot.

Datenerfassung in Echtzeit

Die Prozessdaten werden in Echtzeit von der Schraubsteuerung an die Software übertragen, in der Datenbank abgespeichert und in der webbasierten Benutzeroberfläche visualisiert. Der Zugriff auf den Process Quality Manager erfolgt über gängige Webbrowser. Sie haben sofort Zugriff auf alle Prozessdaten und können falls nötig eingreifen.

Dokumentation: Speicherung von Bauteil-IDs

In der Datenbank werden mithilfe des Process Quality Managers zu jeder getätigten Verschraubung auch die Bauteil-IDs abgespeichert. Diese Informationen sind von besonderer Relevanz, wenn die Verschraubungen von Bauteilen im Nachhinein genau analysiert werden sollen.

Weitere Features

  • Verschiedenste Reportingmöglichkeiten: Mit Hilfe zahlreicher Auswahlfelder können benutzerdefinierte Berichte erstellt, abgespeichert und versendet werden.
  • Regeln: Das Expertenwissen kann über eine intuitive, grafisch geführte Benutzeroberfläche abgebildet werden. So lassen sich Regeln definieren die anhand logischer Verknüpfungen gezielte Aktionen (zum Beispiel Benachrichtigungen) auslösen.
  • Benachrichtigung bei Überschreiten bestimmter N.i.O.-Quoten: Werden definierte Schwellwerte erreicht oder sogar überschritten, so kommt es zum entsprechenden Farbumschlag in der Werksübersicht sowie im 100er-Strahl der letzten Verschraubungen.
  • Benachrichtigung bei auffälligem Verhalten: Sie erhalten eine Nachricht bei Trend- und Run-Erkennung sowie bei auffälligem Verhalten kritischer Messwerte.
  • Nachtansicht: Nachts hat die Anwendung ein dunkleres Layout, welches bei Nachtschichten weniger blendet.

Beispiel einer praxiserprobten Konfiguration

Gerne evaluieren wir mit Ihnen gemeinsam die Anbindung von Schraubsystemen anderer Anbieter sowie weiterer Technologien.

  • 500 Bosch Rexroth Schraubsysteme (Firmware 2.4) mit Taktzeit von 10 Sekunden
  • Zwei Linux Server
  • Relationale Datenbank
  • Endgeräte mit Web-Browser

Systemarchitektur – Schraubdaten-Cockpit Icon lens
Systemarchitektur – Schraubdaten-Cockpit

Prozessdaten intelligent managen