Bessere Qualität zu geringeren Kosten: Grede verzeichnet mit Monitizer in seinen nordamerikanischen Gießereien eine Reduzierung des Ausschusses.
Der Gießereikonzern Grede hat ein umfangreiches Digitalisierungsprojekt gestartet, um in allen neun nordamerikanischen Werken fortschrittliche IIoT-Technologie (Industrial Internet of Things) einzuführen. Grede entschied sich für die Norican Group. Die IIoT-Lösung für das Projekt: Monitizer | DISCOVER. Vier Monate nach der Inbetriebnahme konnte jede Gießerei, die das neue System einsetzt, ihre Ausschussrate senken.
Grede bedient die komplexen Anforderungen der Automobil-, Nutzfahrzeug- und Industriebranche und betreibt neun Gießereien und drei Bearbeitungszentren in den USA. Im Jahr 2020 stellte Grede die Digitalisierung seiner Produktion in den Mittelpunkt seiner Strategie.
„Grede entwickelt sich von der Kunst des Gießens hin zur Wissenschaft des Metallgusses™“, erklärt Susan Bear, CTO von Grede. Sie betont, dass Systeme und Innovationen für den Erfolg jeder Gießerei entscheidend sind. Durch die Nutzung eigener Daten und die Zusammenarbeit mit den KI-Lösungen von Monitizer werden Prozessschwankungen minimiert, um qualitativ hochwertige Gussteile zu geringeren Kosten herzustellen.
Grede wählt IIoT für strategischen Vorteil
„Als Covid 2020 ausbrach und so viele erfahrene Mitarbeiter unsere Branche verließen, haben wir unseren Digitalisierungsplan beschleunigt“, sagt Susan Bear, Chief Technology Officer von Grede. „Wir führen IIoT bis 2026 ein und gehen dann zur KI-gestützten Prozessoptimierung über.“
„Indem wir Fachwissen durch Daten ersetzen, entlasten wir neue Mitarbeiter und helfen ihnen, genauso effektiv zu sein wie Branchenveteranen – so können wir die Qualifikationslücke in unserer Branche schließen“, erklärt Susan. „Unsere oberste Priorität ist die Überwachung von Echtzeitdaten und KPIs, damit wir schnell reagieren und Probleme sofort beheben können.“
Neun Gießereien werden schnell miteinander verbunden
Um einen möglichst schnellen ROI zu erzielen, setzt Grede Monitizer | DISCOVER parallel in allen neun Gießereien ein. Zuerst wurden die Sandaufbereitungsanlagen und die Formanlagen angebunden.
„Die Vernetzung der Anlagen verlief reibungslos, die Gateways von Monitizer lassen sich einfach an die SPS der jeweiligen Anlage anschließen“, sagt Matt Deyarmond, Leiter der IoT-Prozess- und Steuerungstechnik bei Grede. „Wir haben zunächst unser Werk in Liberty vernetzt, das Spritzgussanlagen anderer Hersteller als DISA verwendet, und das war ein voller Erfolg.“
Nutzer können ihre Dashboards problemlos an lokale Bedürfnisse anpassen, Grede entschied sich jedoch dafür, dieselben KPIs und Dashboards an allen Standorten einzusetzen. Dadurch lassen sich die Anlagenleistungen einfacher vergleichen und Erkenntnisse von einem Standort auf die anderen übertragen. Monitizers Gießerei-DNA trat sofort ins Auge.
„Die Standard-Dashboards wurden von Personen entwickelt, die sich mit Gießereien auskennen“, sagt Matt. „Sie haben uns wahrscheinlich über 80 % der Einrichtungszeit erspart. Das System ist einfach zu bedienen und zu navigieren, und kleinere Änderungen konnten wir problemlos selbst vornehmen.“
Eine bewährte Gießereilösung
„Für uns war Monitizer die naheliegende Wahl“, sagt Susan. „Grede pflegt eine langjährige, vertrauensvolle Partnerschaft mit dem Norican und den Teams der unterschiedlichen Marken. Bei Wartungsproblemen ist DISA immer sofort zur Stelle. Dasselbe gilt für Simpson und Wheelabrator.“
Alle Gießereien von Grede setzen seit Jahrzehnten auf Anlagen von Norican. „Monitizer ist zwar mit allen Anlagen kompatibel, aber Norican kennt uns in- und auswendig“, bemerkt Susan.
Monitizer | DISCOVER ist eine modulare IIoT-Plattform, die Daten von Geräten beliebiger Hersteller über mehrere Produktionslinien und Standorte weltweit erfassen kann. Sie aggregiert, speichert und visualisiert Live- und historische Daten in leicht verständlichen, individuell anpassbaren Dashboards und KPIs.
Monitizer | PRESCRIBE nutzt die Leistungsfähigkeit der KI von Noricans KI-Partner DataProphet, um den gesamten Gießereiprozess zu optimieren und führt nachweislich zu einer durchschnittlichen Reduzierung des Ausschusses um 40 %.
„Ein weiterer Grund, warum wir uns für Monitizer entschieden haben, ist, dass es die einzige Lösung mit KI-Integration ist“, sagt Susan. „Sie ersetzt das verloren gegangene Know-how durch Technologie, die Empfehlungen ausspricht und unsere Teams unterstützt.“
Benachrichtigungen sorgen für gleichbleibende Qualität
Monitizer | Die ausgefeilten Alarmfunktionen von DISCOVER verbessern die Produktionssteuerung und unterstützen insbesondere unerfahrene Anwender. Bei Problemen kontaktiert das System nacheinander verschiedene Personengruppen, je nach Problemverlauf und Reaktion der zuerst alarmierten Gruppe.
„Grede hat seine Alarme so programmiert, dass ein Vorgesetzter alarmiert wird, wenn eine Anlage außerhalb ihres „grünen“ Betriebsbereichs läuft. Überschreitet sie dann ihre Kontrollgrenzen, wird eine Warnung an den Qualitätsmanager weitergeleitet, und wenn die Kontrollgrenzen um mehr als das Fünffache überschritten werden, erhält der Werksleiter eine Benachrichtigung.“
Diese Echtzeitsteuerung und Prozesstransparenz führen bereits zu bedeutenden Produktionsverbesserungen.
Unmittelbare Foundry-Informationen von Monitizer | DISCOVER
Die Live-Daten auf dem Bildschirm ermöglichen es den Bedienern, sofort zu erkennen, ob ihre Anlage und andere Prozesselemente im Sollbereich liegen. Sollte eine Anlage die Toleranzgrenzen überschreiten, können sie umgehend Maßnahmen ergreifen, um Ausschuss zu vermeiden.
„Wir haben Messstationen beim [Simpson] Hartley-System und im Sandlabor, um den Sandtransport zu überwachen“, sagt Matt. „Wir zeigen unseren DISA-Bedienern dieselben Daten, damit sie wissen, dass sie guten Sand bekommen.“
Monitore in den Teambesprechungsräumen zeigen Live-KPIs der Anlagen und anlagenweite Kennzahlen wie die Gesamtanlageneffektivität (OEE) in Echtzeit an. Da es sich um ein Cloud-System handelt, können Benutzer von überall sicher auf die Echtzeitdaten von Monitizer zugreifen.
„Ich kann von überall aus auf die Anlagen-Dashboards zugreifen – im Büro oder im Flugzeug“, sagt Susan. „Wir können uns detailliert mit jeder einzelnen unserer Gießereien auseinandersetzen, beispielsweise die Verdichtbarkeit des Sandes untersuchen oder einen Blick auf die Unternehmensübersicht werfen, um sofort zu sehen, wie alle Werke laufen.“
Große, schnelle Erfolge
„Eine unserer Gießereien nutzte die Informationen von Monitizer, um den Ausschuss durch die Reduzierung von Sandeinschlüssen um 50 % zu senken“, sagt Susan. „Alle Gießereien, die Monitizer bereits einsetzen, konnten den Ausschuss reduzieren. Das sind große, schnell erzielte Erfolge, die sich direkt auf unser Geschäftsergebnis auswirken.“
„Monitizer | DISCOVER hat unsere Wettbewerbsfähigkeit bereits deutlich gesteigert“, fährt Susan fort. „Da wir potenzielle Qualitätsprobleme frühzeitig erkennen können, lassen sich Ausschuss vermeiden und die Produktivität erhöhen. Dasselbe gilt für Fehlfunktionen von Anlagen: Warnmeldungen helfen uns, rechtzeitig zu reagieren und Ausfälle zu verhindern.“
In einem Werk schloss das Personal umgehend einen Ofen an, um ungewöhnliche Temperaturspitzen zu überwachen. Dadurch konnten längere Ausfallzeiten vermieden werden. Grede speist nun Monitizer-Daten in verschiedenste Prozesse ein, von der Sandanalyse bis hin zu digitalen Simulationen für die Werkzeugentwicklung.
Grede und IIoT: „Wir stehen erst am Anfang!“
Grede vernetzt derzeit seine Schmelzwerke. Sobald alle Gießereien angeschlossen sind, plant das Team den Übergang zu Phase 2, die die KI-Optimierung mit Monitizer | PRESCRIBE umfasst.
„In einer Grünsandgießerei gibt es bis zu 2700 verschiedene Variablen. Die lassen sich nicht alle mit Tabellenkalkulationen kontrollieren“, erklärt Mike Meyer, VP Operational Excellence bei Grede. „Die KI von PRESCRIBE hilft uns, die Zusammenhänge zu verstehen und sie deutlich effektiver zu steuern. Wir digitalisieren damit im Grunde unsere 30-jährige Erfahrung.“ Susan ergänzt: „Es ist unglaublich spannend, jederzeit Zugriff auf Live-Informationen zu haben und diese Transparenz und Kontrolle zu besitzen. Wir stehen erst am Anfang und erwarten in den nächsten zwei Jahren weitere positive Veränderungen.“
„Noricans Erfahrung im Foundry-Bereich hat die Implementierung deutlich beschleunigt und vereinfacht, sie haben wirklich sofort losgelegt“, fährt sie fort. „Das Monitizer-Team ist im Grunde eine Erweiterung unseres IT-Teams, und wir vertrauen ihren Mitarbeitern voll und ganz.“
Die Führungskräfte von Grede äußerten sich dazu, was Gießereien beim Einstieg in die Digitalisierung benötigen: „Das Engagement der Führungsebene ist von größter Bedeutung, denn man muss die entsprechende Kultur schaffen, die Vorteile aufzeigen und das Team auf diesen Weg mitnehmen. Die Partnerschaft mit der richtigen Technologie und dem richtigen Lieferanten war unsere Vision, und Monitizer setzt diese für uns um.“
