OEE-Monitoring für Verpackungslinien

Die Daten, die Sie brauchen, sind schon an der Linie. Sie sind nur eingeschlossen.

Ihre Verpackungsmaschinen erzeugen bereits vieles von dem, was Sie zur Verbesserung bräuchten: Produktionsgeschwindigkeit, Taktzahlen, Gut- und Ausschusszahlen, Lauf- und Stillstandszeiten sowie Status. Das Problem ist, dass diese Daten außerhalb der Maschinensteuerung oft schwer zugänglich sind, vor allem ohne ein validiertes SPS-Programm zu ändern oder eine eigene Integration in Auftrag zu geben. Also greifen Teams auf manuelle Aufzeichnungen, lückenhafte Berichte oder ein SPS-Projekt zurück, das niemand anfassen will.

Wie bekomme ich Maschinendaten für OEE-Monitoring, ohne die SPS zu ändern?

Nehmen Sie die Signale dort ab, wo sie an der Maschine schon vorhanden sind, nicht aus dem Steuerungsprogramm. Lauf-, Stopp- und Störzustände sowie Stückzahlen liegen meist als 24-V-Signale an einer Klemmleiste oder einem Relaiskontakt an; ein periNODE GPIO Adapter liest sie dort und publiziert sie über Single Pair Ethernet per MQTT und REST. Ein Wert, der noch nicht gemessen wird, etwa eine Geschwindigkeit oder ein Druck, bekommt einen handelsüblichen Sensor an einem periNODE 4-20mA oder 0-10V Adapter. Hängt die SPS selbst an einer vorhandenen 4-20-mA-Schleife, wird periSNOOP in diese Schleife eingeschleift und kopiert den Wert in die IT, während die SPS ihr Signal behält. Ein periMICA Edge-Computer an der Linie berechnet daraus Verfügbarkeit, Leistung und Qualität, und jede OEE-Anwendung oder jedes IT-System liest das Ergebnis über dieselben offenen Schnittstellen. SPS-Programm, E/A und Validierung bleiben unberührt, die Installation erfolgt im laufenden Betrieb. An einer Abfülllinie für Spezialschmierstoffe in Spanien zeichneten periNODE GPIO und periMICA 30 Minuten nach der Montage OEE-Daten auf, ohne Änderung an der SPS, umgesetzt mit dem Lösungspartner ZentinelMDS.

Maschinen behalten. Daten anbinden.

Perinet lässt Ihre Maschinen und deren Steuerungen genau so, wie sie sind. Single Pair Ethernet Smart Components erfassen die relevanten Signale der Verpackungslinie, bringen sie in ein IP-natives Netzwerk und führen sie zu einem periMICA Edge-Computer vor Ort. Dort werden die Signale zu einer Live-OEE-Ansicht: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität, mit Berichten für die Langzeitanalyse.

Weil die Daten über offene Standardschnittstellen bereitgestellt werden, können Ihre bestehenden IT- und Analysewerkzeuge sie direkt nutzen, ohne proprietäre Middleware dazwischen.

Ein Netzwerk für die Linie, kein Integrationsprojekt pro Maschine.

Die übliche Annahme ist, dass OEE über die ganze Linie bedeutet, jede Maschine zu integrieren: ein SPS-Projekt pro Anlage, eine Protokollumsetzung pro Hersteller und ein Validierungszyklus für jede einzelne. An einer gemischten Linie mit Maschinen von vier oder fünf Herstellern bleiben die meisten OEE-Projekte genau hier stecken.

Sie müssen nicht jede Maschine vernetzen, um die ganze Linie zu überwachen. Perinet liest die Signale, die die Maschinen bereits erzeugen, mit periNODE Adapter , die neben den Anlagen sitzen statt in ihrer Steuerungslogik. Jeder Adapter bringt seine Signale direkt in ein gemeinsames Single-Pair-Ethernet-Netzwerk. So deckt ein Netzwerk mit einem Satz offener Schnittstellen die Linie ab, statt einer eigenen Integration für jede Anlage.

Der praktische Unterschied zeigt sich, wenn die nächste Maschine dazukommt. Einen Füller des einen Herstellers und einen Packer des anderen anzubinden, ist zweimal dieselbe Arbeit, nicht zwei verschiedene Projekte. Auf der SPS-Seite ändert sich nichts, also muss nichts neu validiert werden.

Ältere Maschinen werden genauso abgedeckt. Liegt ein Signal an einer Klemme, einem Relaiskontakt oder einer 4-20-mA-Schleife an, kann es ins Netzwerk. Alter und Marke der Maschine spielen eine viel kleinere Rolle als die Frage, ob das Signal existiert.

Die Grundlage

Perinet

Single Pair Ethernet Smart Components bringen Maschinensignale direkt in ein IP-natives Netzwerk, und der periMICA Edge-Computer übernimmt vor Ort lokale Daten und Dashboards.

Die Umsetzung

Zentinel MDS

Unser Lösungspartner baut auf dieser Grundlage auf und ergänzt Firmware und Anpassungen für Ihre Linie. Deshalb lässt sich ein Projekt im laufenden Betrieb in wenigen Stunden umsetzen.

Bewährt an einer realen Linie

Ein Schokoladenhersteller wollte OEE in Echtzeit über seine Verpackungslinien. Gemeinsam mit dem Lösungspartner Zentinel MDS wurden auf der Perinet-Plattform die relevanten Maschinensignale angebunden und einer OEE-Anwendung vor Ort bereitgestellt. Das System wurde in wenigen Stunden im laufenden Betrieb installiert, ohne Änderungen an den Maschinensteuerungen und ohne Produktionsstopp.

Aus den angebundenen Signalen (Produktionsgeschwindigkeit, Gut- und Ausschusszahlen, Lauf- und Stillstandszeiten) entstand eine Live-Ansicht von Verfügbarkeit, Leistung und Qualität, mit Berichten für die Langzeitanalyse. Produktionsprobleme lassen sich erkennen und beheben, während sie auftreten, statt eine Woche später in einem Bericht aufzutauchen.

Wo es außerdem passt

Montagelinien: Effizienz in der Konsumgüterfertigung, von Elektrogeräten bis zu Möbeln.
Textilproduktion: Laufzeiten und Qualität an Web- und Druckmaschinen.
Logistikzentren: Verfügbarkeit automatisierter Sortieranlagen.
Papierindustrie: Effizienz bei Karton und Verpackungsmaterial.
Kunststoffverarbeitung: OEE für Spritzguss und Extrusion.
Elektronikfertigung: Leistung automatisierter Montageanlagen.

Wie sich das mit anderen Wegen zu OEE-Daten vergleicht

Es gibt mehrere etablierte Wege zu OEE-Daten. Welcher passt, hängt vor allem davon ab, welche Infrastruktur Sie bereits haben und wie breit Sie die Daten nutzen wollen.

Integration über die SPS. Die vollständigsten Daten, denn alles, was das Steuerungssystem weiß, wird verfügbar. Es bedeutet aber auch Engineering an einem validierten Programm, Herstellerbeteiligung pro Maschine und meist einen Produktionsstopp. Gut, wenn Ihnen das Maschinenprogramm gehört und ohnehin Änderungen geplant sind. Schwierig als Nachrüstung über eine gemischte Linie.

Monitoring-Geräte pro Maschine. Eigenständige Geräte, die an jeder Maschine auf ein Signal verdrahtet werden. Schnell installiert und bewährt für den Blick auf einzelne Anlagen. Die Daten bleiben jedoch meist in der Plattform des jeweiligen Anbieters, sodass Analysen über die ganze Linie und der Weg in Ihre eigenen IT-Systeme zusätzlichen Aufwand bedeuten können.

OEE-Softwareplattformen. Stark bei Dashboards, Reporting und Abläufen in der Fertigung. Sie brauchen aber etwas darunter, das die Maschinensignale erfasst, und genau darum geht es auf dieser Seite. Viele Kunden betreiben eine Plattform ihrer Wahl auf einer Perinet-Basis.

Wo Perinet passt. Perinet liefert die Konnektivitätsebene: Signale bestehender Maschinen in einem IP-nativen Netzwerk, bereitgestellt über offene Schnittstellen wie MQTT und REST. Die Maschinen laufen weiter wie bisher, die Installation erfolgt im laufenden Betrieb, und die Daten kommen in einer Form an, die Ihre eigenen Analyse- und IT-Werkzeuge direkt lesen können. Zusammen mit unseren Lösungspartnern wird daraus ein funktionierendes OEE-System. Haben Sie bereits eine OEE-Plattform, mit der Sie zufrieden sind, binden wir die Daten daran an, statt sie zu ersetzen.

Wann ein anderer Weg besser passt. Wenn die benötigten Daten nur im SPS-Programm existieren und nicht als physisches Signal verfügbar sind, kann die Integration über die SPS weiterhin der richtige Weg sein. Und wenn Sie nur ein oder zwei einzelne Maschinen überwachen wollen und die Daten nicht in größere IT-Systeme einbinden müssen, ist ein eigenständiges Monitoring-Gerät womöglich einfacher.

Einen Vergleich der Wege, einschließlich der Frage, was sich jeweils in der SPS ändert, finden Sie unter Sensordaten erfassen, ohne die SPS zu ändern.

Häufige Fragen

Die drei OEE-Faktoren: Verfügbarkeit (Laufzeit gegenüber Stillstand), Leistung (Ist- gegenüber Nenngeschwindigkeit) und Qualität (Gut- gegenüber Ausschussteilen), live an den Maschinen erfasst und zu einer gemeinsamen Effektivitätskennzahl zusammengeführt.

Sie können die ganze Linie abdecken, ohne ein Integrationsprojekt pro Maschine. Adapter lesen die Signale, die jede Maschine bereits erzeugt, und bringen sie in ein gemeinsames Netzwerk. Keine Maschinensteuerung wird verändert und kein SPS-Programm angefasst. Jede weitere Maschine wiederholt denselben Schritt, statt ein neues Projekt zu starten.

periNODE Adapter lesen die vorhandenen Maschinensignale (Geschwindigkeit, Stückzahlen, Lauf- und Stillstandszeiten) und bringen sie direkt ins Netzwerk. Die Installation dauert Stunden, berührt die SPS nicht und unterbricht die Produktion nicht.

Ja. Weil die Signale außerhalb des Steuerungssystems gelesen werden, spielen Marke, Alter und Protokoll der Maschine eine viel kleinere Rolle als die Frage, ob das Signal physisch verfügbar ist. Gemischte Linien sind der Normalfall.

Ja. Die modularen Adapter lassen sich ohne Betriebsunterbrechung auf weitere Maschinen oder Linien erweitern, und derselbe Ansatz funktioniert in Montage, Textil, Kunststoff, Papier, Logistik und Elektronikfertigung.

Die erfassten Daten werden zentral in einer SQL-Datenbank gespeichert und als Dashboards für Verfügbarkeit, Leistung und Qualität dargestellt, mit Berichten für die Detailanalyse.

Nein. Die Daten werden über offene Standardschnittstellen geliefert und können in Ihre bestehende OEE-Plattform, Ihren Historian oder Ihre Analyseumgebung fließen. Unsere Lösungspartner können auch die Anwendungsebene bauen, wenn Sie das Ganze lieber komplett geliefert bekommen.

Prüfen Sie, ob sich Ihre Linie anbinden lässt, ohne das Steuerungssystem zu ändern

Diese Linie hat ihre SPS und ihre Sensoren behalten. Hinzugekommen ist nur ein Weg für die Daten.

Sagen Sie uns, welche Maschinen, Signale und Systeme vorhanden sind, und wir helfen Ihnen einzuschätzen, wie sich die Daten erfassen und bereitstellen lassen.