QualitÀtssicherung in der Produktion mit USU

Achsdiagnose fĂŒr Werkzeugmaschinen
TRUMPF GmbH & Co. KG

Mit Hilfe der Industrial Analytics-Plattform gelingt Trumpf eine datengetriebene QulitÀtskontrolle in einer skalierbaren Umgebung

Die TRUMPF Gruppe ist Markt- und TechnologiefĂŒhrer bei Werkzeugmaschinen und Lasern fĂŒr die industrielle Fertigung und wirkt mit ihren Innovationen in nahezu jeder Branche. TRUMPF Softwarelösungen ebnen den Weg in die Smart Factory, in der Industrieelektronik ermöglichen sie Hochtechnologieprozesse. Mit rund 14.500 Mitarbeitern arbeitet TRUMPF daran, die Produktionstechnik weiter zu entwickeln und digital zu vernetzen, sie noch wirtschaftlicher, prĂ€ziser und zukunftssicherer zu machen. FĂŒr die Umsetzung des Zieles, die Fertigung sowie deren vor- und nachgelagerte Prozesse effizienter zu gestalten, nutzt TRUMPF seit 2018 die Lösungen und Beratungsleistungen von USU.

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Durch die Operationalisierung der Achsdiagnose sind wir in der Lage die QualitĂ€tskontrolle in der Produktion deutlich effizienter durchzufĂŒhren und damit eine grĂ¶ĂŸere Menge von Maschinen bei gleichbleibend hoher QualitĂ€t bearbeiten zu können. Der Erfolg hat sich schnell herumgesprochen und derzeit sind 8 Produktionswerke plus 5 Service Competence Center an die Analytics-Plattform von USU angeschlossen.

Martin Schober, Product Owner Achsdiagnose

Auf einen Blick

Die Organisation

TRUMPF Gruppe

Branche

Maschinenbau

Kennzahlen

Umsatz 3.565,6 Mio. €, 14.500 Mitarbeiter weltweit davon mehr als 1.600 Servicetechniker, 71 Servicestandorte und Niederlassungen

Website

www.trumpf.com

Über das Projekt

Herausforderung

  • Aufgaben und Maschinen werden schneller komplexer und benötigen neue Herangehensweisen
  • MĂŒhsame Routineaufgaben blockieren wertvolle Techniker
  • Die TruLaser 5030 fiber ist eine sehr komplexe Maschine, ihre Einzelteile spielen nicht immer gleich zusammen
  • Antriebskomponenten werden oft auf Sicht geprĂŒft und im Zweifel auf gut GlĂŒck getauscht, das kostet Zeit und Material
  • Die Fertigung muss effizient gestaltet werden, um Produkte wettbewerbsfĂ€hig zu halten
  • Erstes Leuchtturmprojekt fĂŒr eine unternehmensweite Big Data Strategie

Warum USU ausgewÀhlt wurde

  • USU Industrial Analytics-Plattform zur sofortigen Operationalisierung des TRUMPF Anwendungsszenarios
  • Demonstration von Data Science-Expertise anhand von echten Kunden-Daten
  • Überzeugender Besuch bei langjĂ€hrigem USU Referenzkunden
  • Begegnen von neuartigen Projekt-Herausforderungen durch innovationsgetriebenen USU-Ansatz und agilem Scrum-Projektmanagement
  • Enge Zusammenarbeit zwischen DomĂ€nen-Experten und USU Data Engineers

Projekt-Meilensteine

  • Nutzung von wertvollen Diagnosedaten, die seit 2014 an ĂŒber 8.000 Maschinen weltweit gemessen wurden
  • Ermittlung von Fehlerindikatoren durch Interpretation von Messund Diagnosedaten
  • Umsetzung eines MVP in der Cloud zur automatisierten Analyse der Maschinenanomalien
  • Aufbereitung aller relevanten Ergebnisse in detailliertem Reporting
  • VerknĂŒpfung der KI-Analyseergebnisse mit LösungsvorschlĂ€gen aus der Wissensdatenbank fĂŒr Techniker zur effizienten Fehlerbehebung

Vorteile der USU-Lösung

  • Vereinfachung und Beschleunigung der QualitĂ€tskontrolle in Fließlinie
  • Einsparung von Zeit und Material durch zielgerichtete Fehlerbehebung
  • Beherrschung des Zusammenspiels der Einzelteile immer komplexer werdender Maschinen
  • Befreiung von mĂŒhsamen Routineaufgaben wertvoller Techniker

Datengetriebene QualitÀtskontrolle in der Produktion

FĂŒr Techniker ist die Achsdiagnose von TRUMPF Maschinen selbst mit jahrelanger Erfahrung sehr komplex und zeitaufwĂ€ndig. Manche FehlerfĂ€lle konnten in der Vergangenheit z.B. nur durch den kompletten Austausch des Achsenantriebs gelöst werden. Je nach Fehler dauert eine manuelle Diagnose schon mal einen ganzen Tag und kostet Material und Zeit in der Produktion. TRUMPF hat zur Lösung dieser Problematik einen eigenen Ansatz entwickelt, um detaillierte Fehleranalysen auf Basis von speziellen Mess- und Diagnosedaten durchzufĂŒhren. Damit soll die InformationslĂŒcke in der Produktion geschlossen werden. Diese Lösung konnte jedoch bisher nicht produktiv eingesetzt werden, weil die dafĂŒr benötigte Infrastruktur zum Speichern von Messdaten, DurchfĂŒhren von Analysen und PrĂ€sentation von Analyseergebnissen – mit entsprechenden Schnittstellen in die IT-Landschaft von TRUMPF – fehlte. DafĂŒr arbeitet TRUMPF mit USU als Technologiepartner zusammen und nutzt die Industrial Analytics-Plattform, um in einer skalierbaren Umgebung die Lösung zu operationalisieren und in Produktion zu bringen.

Datengetriebene QualitÀtskontrolle in der Produktion

Cloud-basierte KI-Lösung

Mit der umgesetzten Lösung kann der bisherige auf Erfahrungswissen basierte Ansatz zur QualitĂ€tskontrolle durch die datengetriebene Fehleranalyse komplementiert werden. WĂ€hrend der Erstinbetriebnahme werden Mess- und Diagnosedaten von der Maschinensteuerung abgezogen und in die Industrial Analytics Cloud-Plattform transportiert. Hier werden die Daten automatisiert auf Anomalien, d.h. UnregelmĂ€ĂŸigkeiten untersucht.

Die Lösung basiert auf Diagnosealgorithmen, die in unterschiedlichen Sprachen auf der Industrial Analytics-Plattform von USU operationalisiert werden. D.h. wĂ€hrend sich die DomĂ€nen-Experten von TRUMPF auf die Analysen der Maschinendaten fokussieren, ermöglicht die intuitive BenutzeroberflĂ€che der USU-Lösung die 1-Klick-Operationalisierung der Analyse-Algorithmen und somit die einfache Einbettung in die produktive Industrial Analytics-Plattform. Das Ergebnis der Analyse wird direkt per E-Mail zusammen mit einem Report an die zustĂ€ndige Stelle gemeldet. Der Report enthĂ€lt aber nicht nur Informationen zu möglichen Fehlerursachen, sondern bietet zusĂ€tzlich durch die nahtlose Integration von USU Knowledge Center Lösungsmöglichkeiten zur gefĂŒhrten Fehlerbehebung an. Der Techniker erhĂ€lt so einen detaillierten Report mit allen relevanten Informationen, um einschĂ€tzen zu können, ob die Maschine bereit fĂŒr die Auslieferung an den Kunden ist.

Durch das Vorhalten der Analyseergebnisse in der Plattform sind nun Auswertungsmöglichkeiten geschaffen, die vorher nicht möglich waren. Das Management kann durch ein ĂŒbergeordnetes Management-Cockpit aggregierte Kennzahlen zur Produktion abrufen, um Trends zu verfolgen und bei Problemen in der Produktion frĂŒhzeitig einzugreifen.

Agile Zusammenarbeit von MVP bis Produktionsreife

Die Umsetzung dieses Leuchtturm-Projekts innerhalb des von TRUMPF gesteckten herausfordernden Zeitrahmens wurde durch enge Kooperation unter Adaption von Scrum realisiert. Damit konnten alle Projektbeteiligten zu jeder Zeit transparent Einblick in den aktuellen Projektstatus bekommen. ZusĂ€tzlich erlaubte der agile Entwicklungsprozess auch die iterative Erarbeitung eines MVPs (Minimal Viable Product) bis hin zum produktiven Einsatz in der Maschinenfertigung. ZusĂ€tzlich unterstĂŒtzte die hohe Technologie-Expertise von USU die Integration in die komplexe Unternehmens-IT von TRUMPF.

Direkter Mehrwert fĂŒr TRUMPF und den Endkunden

Das detaillierte Wissen um den Maschinenzustand liefert direkten Mehrwert: Die bisher sehr aufwĂ€ndige, teure und zeitintensive Fehlersuche wird nun durch eine gezielte Fehleridentifizierung abgelöst. Der Techniker wird zusĂ€tzlich mit genauen Handlungsanweisungen unterstĂŒtzt, um Fehler effizient zu beheben. Die assistierte Fehlerdiagnose und -behebung fĂŒhrt somit bei der QualitĂ€tskontrolle in der Produktion teilweise auch schon vor Ort beim Kunden zu Einsparung von Zeit und Material und erhöht die ProduktivitĂ€t.

NĂ€chste Schritte zum Data Driven Service

Nach erfolgreichem Probelauf der Data Analytics-Lösung in der Produktionslinie in GrĂŒsch/Schweiz hat TRUMPF diese Vorgehensweise auf 7 weitere Produktionswerke und 5 Service Competence Center ausgeweitet. Auch Kunden soll die Dienstleistung als Data Driven Service angeboten werden.

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