Herausforderungen

Behördenauflagen und extremer Kostendruck zwingen Hersteller zu kontinuierlichen Effizienz- und Qualitätsverbesserungen. Als diese Trends durch COVID-19 noch verstärkt wurden, reagierte VCST mit innovativen Ideen.

Lösungen

VCST setzt konsequent auf digitale Transformation

Der Automobilbau ist eine vom Wettbewerb geprägte Industrie, die nach höchsten Qualitätsstandards arbeitet. Der Druck, Kosten niedrig zu halten und Innovationen voranzutreiben, ist enorm, auch und besonders angesichts der Schwierigkeiten im Zusammenhang mit COVID-19. Kontinuierliche Prozess- und Produktverbesserungen sind der Schlüssel zur Senkung von Kosten und Bereitstellung von Kundennutzen – und dafür, der Konkurrenz in jeder Umgebung einen Schritt voraus zu bleiben.

 

Zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit muss kontinuierlich nach Produkt- und Prozessverbesserungen gesucht werden. VCST, ein erstklassiger Anbieter von Antriebsstrang- und Bremskomponenten für die Automobilindustrie, wusste dies schon, bevor COVID-19 für Chaos sorgte.

VCST, eine Tochtergesellschaft der BMT Group, produziert Zahnräder und andere kritische Automobilbauteile mit signifikanter Bedeutung für die Fahrzeugleistung. Das Unternehmen mit Sitz im belgischen Sint-Truiden kann auf fast 50 Jahre Erfahrung zurückblicken und ist ein bevorzugter Partner von Erstausrüstern und Tier-1-Zulieferern in der Automobilindustrie. VCST wird von internationalen Marken wie Continental Automotive, dem Volkswagen Konzern, American Axle, Ford, Caterpillar Perkins, DAF PACCAR, BorgWarner und Cummins für seine Qualität und Zuverlässigkeit geschätzt.

VCST setzt seit mehreren Jahren auf digitale Transformation und den Bau der Fabrik von morgen. Alle Fabriken sind bereits hoch automatisiert, doch die Automobilindustrie stellt viele Hersteller vor große Herausforderungen. Behördenauflagen und extremer Kostendruck zwingen Hersteller zu kontinuierlichen Effizienz- und Qualitätsverbesserungen. Als diese Trends durch COVID-19 noch verstärkt wurden, reagierte VCST mit innovativen Ideen.

VCST konzentrierte sich auf die geschäftlichen Auswirkungen wie Kosten, Qualität, Innovation und Time-to-Market.

Angesichts dieser Druckfaktoren identifizierte VCST mehrere Möglichkeiten zur Implementierung von Smart-Factory-Initiativen für sein Werk in Belgien. Ziele waren die Senkung der Kosten, die Verbesserung der Produktqualität, die Förderung der Innovationskraft und die Verkürzung der Time-to-Market.

Zunächst stand die Effizienz im Fokus. Während die Fabrik bereits größtenteils hoch automatisiert war, war dies in der Qualitäts- und Wartungsabteilung nicht der Fall. In diesen unterstützenden Abteilungen arbeitete man noch mit papierbasierten Prozessen und isolierten, voneinander abgekoppelten Systemen. Die Automatisierung von Arbeitsabläufen und die Digitalisierung von Prozessen waren damit offensichtliche Möglichkeiten, die Effizienz zu verbessern und die Kosten in der Fertigung zu senken.

Die Qualität war ein weiterer wichtiger Punkt. In der Automobilindustrie sind minderwertige Teile keine Option. Bei einer Kundenbeschwerde muss eine vollständige Kontrolle des Werks erfolgen, was zu langen Ausfallzeiten und einer damit verbundenen Beeinträchtigung der Gewinnmargen führt. Eine unzureichende digitale Veränderungs-Governance beeinträchtigt die Qualität ebenfalls. Papierbasierte Prozesse sind zeitintensiv und fehleranfällig. Neben Kostenfragen konzentrierte sich VCST auf die Einhaltung der hohen Qualitätsstandards, um die Erwartungen der Kunden in der Automobilindustrie zu erfüllen und sogar zu übertreffen.

Zugleich erkannte VCST die Chance zur Einführung innovativer Prozesse und Technologien, um die neuen internationalen NVH-Vorschriften (engl. Noise, Vibration, Harshness, zu Deutsch Geräusch, Vibration, Rauigkeit) zu erfüllen. Im Zuge der Umstellung auf elektrische Antriebe werden Autos immer leiser. Alle Geräusche und Vibrationen aus dem Motor – die häufig durch Reibung zwischen Zahnrädern entstehen – sind ein Problem. Kunden erwarten daher Prozessdaten, um Zusammenhänge zu finden, die auf die Geräuschquelle schließen lassen. Automobilhersteller müssen detaillierte Daten bereitstellen, identifizierte Parameter müssen unterhalb spezifischer Schwellenwerte für die Geräuschentwicklung bleiben. Unternehmen, die nicht innovativ reagieren und diese neuen Dienstleistungen anbieten können, müssen mit Umsatzeinbußen rechnen.

Und schließlich hatten isolierte Systeme und voneinander abgekoppelte Arbeitsabläufe zur Folge, dass jegliche Veränderungen im Zusammenhang mit der Produktfertigung zu lange dauerten. Verfolgbarkeitsdaten, die zur Bewertung der Änderungsauswirkungen benötigt wurden, befanden sich in vier oder fünf verschiedenen Systemen. Papierbasierte Prozesse bremsten empfohlene Anpassungen an der Produktion aus. VCST erkannte im Zuge der Weiterentwicklung seiner Produkte, dass die Fähigkeit zur schnellen Implementierung von Änderungen von zentraler Bedeutung war für die Steigerung des Umsatzes und den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit.

VCST und Ad Ultima Group entwickelten eine durchgängige Vision für ihre Smart-Factory-Initiativen


Ad Ultima Group ist ein wichtiger Beratungspartner bei der digitalen Transformation von VCST. Das Unternehmen half, eine ganzheitliche, durchgängige Vision für die Industrie-4.0-Initiativen von VCST auszuarbeiten. Gemeinsam entwickelten VCST und Ad Ultima Group eine Collaboration-Plattform für ein Closed-Loop-PLM-System (Produktlebenszyklus-Management), das den Zustand von Produkten kontinuierlich überwacht und für die Entwicklungs- und Produktionszyklen freigibt. Dank dieser zuverlässigen und allgemein gültigen Datenquelle kann VCST die Produktqualität verbessern und durch Innovation seine Wettbewerbsposition stärken.

VCST wandte sich an seine Beratungspartner von Ad Ultima Group. Ad Ultima Group hat sich auf Prozessverbesserungen und die Automatisierung von Produktentwicklung, Produktion und Verteilung spezialisiert. Das Unternehmen war der perfekte Partner, um VCST dabei zu unterstützen, Mehrwert bereitzustellen und Innovationen zu fördern.

Gemeinsam definierten Ad Ultima Group und VCST eine durchgängige Vision für ihre Transformationsbemühungen. Auf Basis von Technologie für IoT (Internet of Things, zu Deutsch: Internet der Dinge) und ganzheitliches PLM (Produktlebenszyklus-Management) entwickelten sie die Rahmenbedingungen für eine Collaboration-Plattform, die die Lücke zwischen IT- und OT-Umgebung schließen sollte – und die Grundlagen für kontinuierliche Verbesserungs- und Smart-Factory-Initiativen im gesamten Unternehmen schuf.


Die Strategie bestand darin, die Funktionen von IoT und PLM zu kombinieren. Die Unternehmen erkannten, dass durch die Integration von IoT-Echtzeitdaten und digitalen Lösungen in den gesamten Betrieb die Markteinführung bei VCST beschleunigt werden könnte, was zu mehr Flexibilität und schnelleren Reaktionszeiten führen würde. Und durch die Verbindung von Zulieferern, Menschen, Geräten, Maschinen und Kunden über einheitliche Systeme und intelligente Anwendungen erhielten sie die Möglichkeit, zuverlässigere und transparentere Prozesse voranzutreiben.

Durch den Zusammenschluss der Systems of Record für IoT und PLM entstand ein Closed-Loop-Lebenszyklussystem, in dem sämtliche Änderungen sowie Konfigurationsinformationen erfasst wurden. Die Partner beabsichtigten, Daten zu sammeln, Prozesse und Maschinen zu überwachen sowie Informationen an die technische Entwicklung zurücksenden, um eine Ursachenanalyse sowie Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen einzuleiten. Unter Berücksichtigung der komplexen Beziehungen innerhalb der Fertigungsstätte, von Ingenieuren über Maschinen bis hin zu Wartungsabläufen, entwarfen sie ein System, das Erkenntnisse erschließen und Muster aufdecken konnte, um Produkte und Prozesse kontinuierlich zu verbessern.

„Bei früheren Initiativen dachten wir in Silos. Doch wir erkannten schnell, dass wir über den Tellerrand schauen mussten. Wir mussten ein End-to-End-Szenario ausarbeiten“, erklärt Eddy Van Steyvoort, Vice President Business Line Automotive. „Dank der ganzheitlichen Sicht, die Ad Ultima Group durch die Verknüpfung der PLM- und IoT-Lösungen erzielt hatte, entstand ein starkes digitales Fundament und eine kontinuierliche Änderungs-Management-Schleife.“

VCST und Ad Ultima Group stellten sich für die Implementierung einen modularen Ansatz vor. Statt in einem Zug sollte die Plattform flexibel Stück für Stück in die IT- und OT-Systeme von VCST integriert werden. Dank dieser Vorgehensweise konnte das Projekt schnell gestartet werden, sodass rasch die ersten Vorteile erzielt und die Risiken eines kompletten Systemaustauschs reduziert wurden. Es fehlte nur die richtige Technologie zur Umsetzung der gemeinsamen Vision.

VCST und Ad Ultima Group implementierten gemeinsam mit PTC eine IT/OT-Collaboration-Plattform

Schnell stellte sich PTC als idealer Technologiepartner für die Initiative heraus. Da PTC bereits mit der BMT Group zusammenarbeitete, war VCST bereit, auf dieser starken Partnerschaft aufzubauen.

„Es ist aufregend, auf strategischer Ebene mit VCST zusammenzuarbeiten. Mit PTC Technologie können wir die IT-Architektur aufbauen, die VCST in die Zukunft führt. Eine digitale Transformation erfordert eine durchgängige Denkweise. Man kann sie nicht einfach nur auf einen Teil des Unternehmens beschränken“, so Fillip Bossuyt, CEO von Ad Ultima Group.

„Dank der ganzheitlichen Sicht, die Ad Ultima Group durch die Verknüpfung der PLM- und IoT-Lösungen erzielt hatte, entstand ein starkes digitales Fundament und eine kontinuierliche Änderungs-Management-Schleife.“

– Eddy Van Steyvoort, Vice President Business Line Automotive


VCST nutzte die ThingWorx IIoT-Plattform, ThingWorx Kepware Server und Windchill für seine Smart-Factory-Initiativen und zur Erreichung seiner langfristigen Ziele. In der Kombination ermöglichten die IoT- und PLM-Lösungen von PTC VCST den flexiblen, modularen Aufbau einer IT/OT-Collaboration-Plattform, die schrittweise in die vorhandenen Systeme, inklusive ERP (SAP), integriert werden konnte.

ThingWorx und ThingWorx Kepware Server sind leistungsfähige IoT-Lösungen für Asset Monitoring und Automatisierungsszenarien. Kepware Server bietet die Flexibilität, die VCST zur Anbindung vielfältiger Legacy-Maschinen und SPSen benötigt. ThingWorx verbindet, erfasst und analysiert Daten in sämtlichen Abläufen von VCST und liefert wertvolle Einblicke in jeden Aspekt der Produktion.

VCST implementierte mit Windchill als umfassender PLM-Software für Daten-Governance und Verfolgbarkeit eine zuverlässige und allgemein gültige Datenquelle für technische Entwicklung, operatives Geschäft, Zulieferer und Kunden. Nun unterliegt die gesamte Fabrik dem Änderungs-Management und ist mit Prozessplänen sowie technischen Entwicklungsstücklisten (eBOMs) und Fertigungsstücklisten (mBOMs) verknüpft. ThingWorx Navigate stellt rollen- und aufgabenbasierte Apps bereit, mit denen Laien Produktdaten im Kontext ihres Systems anzeigen und mit ihnen interagieren können. Indem IoT-Informationen in die PLM-Software übernommen werden, kann VCST Muster erkennen und seine Produkte und Prozesse kontinuierlich verbessern.

Dank der Flexibilität der PTC Lösungen und der Out-of-the-box-Anwendungen konnte VCST den modularen Implementierungsansatz realisieren. Die offene Architektur von Windchill ermöglichte Integrationen mit anderen Unternehmenssystemen, inklusive IoT, und stellte eine solide Grundlage für einen produktorientierten digitalen Thread bereit. Unter Verwendung der standardisierten APIs in Windchill und ThingWorx führten VCST und Ad Ultima Group das Projekt Schritt für Schritt zum Abschluss.

VCST baut digitale Transformation um mehrere strategische Initiativen herum auf

Die Collaboration-Plattform eröffnete VCST unzählige Möglichkeiten. Bei den ersten Smart-Factory-Initiativen mit PTC und Ad Ultima Group ging es darum, durch durchgängiges Aufbrechen von Silos die Effizienz insgesamt zu optimieren und den Produktionsanlauf zu beherrschen. VCST kann durch diese Anwendungen die Kosten senken, die Qualität seiner Produkte verbessern, Innovation fördern und die Time-to-Market verbessern. So kann das Unternehmen seinen Kunden einen höheren Mehrwert bieten und sich selbst als führendes Unternehmen in der Automobilindustrie etablieren.

Durch das Sammeln von Betriebsdaten kann VCST Muster erkennen sowie Produkte und Prozesse verbessern

VCST setzte auf Operational Intelligence. Dank der vereinten IoT- und PLM-Systeme konnte vollständige Qualitätstransparenz erzielt werden. In Kombination mit besseren Prozessen für Datenerfassung, Qualitätssicherung sowie Verbesserungs- und Vorbeugungsmaßnahmen konnte VCST die Qualität seiner Produkte erfolgreich verbessern. Da Änderungen in sämtlichen Prozessen schneller protokolliert und umgesetzt werden, werden diese hochwertigeren Produkte zudem schneller produziert, sodass die Markteinführung erheblich schneller erfolgen kann. VCST erwartet eine Verbesserung der Implementierungsdauer für Änderungen um 25 % und eine signifikante Verkürzung der mittleren Reparaturzeit.

Die gewonnene Operational Intelligence kam insbesondere Kunden zugute, die die Geräuschentwicklung durch Reibung zwischen Zahnrädern reduzieren wollten. VCST verfolgt jeden einzelnen Aspekt der Produktion und überwacht und analysiert Prozessdaten, um potenzielle Geräuschquellen zu identifizieren.

VCST erwartet eine Verbesserung der Implementierungsdauer für Änderungen um 25 % und eine signifikante Verkürzung der mittleren Reparaturzeit.

Anhand dieser umfangreichen Datensätze kann VCST seinen Kunden Prozessdaten von ihren Maschinen bereitstellen, um sie bei Geräuschentwicklung bei der Ursachenforschung zu unterstützen. In der Folge konnte das Unternehmen Concurrent Engineering in der Fabrik implementieren und Innovation fördern, um dem Wettbewerb den entscheidenden Schritt voraus zu bleiben.

VCST verbessert die GAE und senkt die Kosten

VCST implementierte leistungsfähige Anwendungen für Asset Monitoring und Asset-Auslastung, um die GAE zu verbessern. Echtzeit-Überwachung und -Diagnose der Maschinen liefern wertvolle Einblicke und helfen, ungeplante Ausfälle zu vermeiden und die Asset-Auslastung zu maximieren. VCST steigerte nicht nur die Effizienz seiner Teams und verbesserte die GAE, sondern erweiterte auch die Automatisierung überall im Betrieb. Wartungs- und Qualitätsprüfungen erfolgen mit schnelleren, präziseren Arbeitsabläufen. Dadurch wird bei gleichbleibender Qualität der Durchsatz erhöht.

„Unsere Teams können schneller und präziser arbeiten als je zuvor. Seit wir mit PTC zusammenarbeiten und ThingWorx, Windchill und SAP implementiert haben, können wir unsere Ressourcen, unsere Zeit und unser Geld optimal nutzen“, meint Tim Polleunis, Smart Factory Manager bei VCST.

VCST ermöglicht kontinuierliche Verbesserungen und blickt bereits in die Zukunft

Die Implementierung der ersten Anwendungen in der Fabrik in Belgien ist noch nicht ganz abgeschlossen, doch VCST ist zuversichtlich, dass damit signifikante Verbesserungen bei Kosten, Qualität, Innovation und Time-to-Market erzielt werden – Ergebnisse, die das Unternehmen in Zukunft weiter ausbauen wird. Damit kommt es seinem Ziel, die besten Antriebsstrang- und Bremskomponenten am Markt herzustellen, einen großen Schritt näher.

Nach diesem ersten Erfolg plant VCST bereits mehrere weitere strategische Initiativen mit PTC und Ad Ultima Group. Gerade implementiert das Unternehmen PLM-Software in der technischen Entwicklung, um Qualitätsprozesse und Änderungs-Management weiter zu optimieren. Unter Verwendung von Creo startete es eine Initiative, um bis zum Jahr 2025 alle Entwürfe in 3D fertigzustellen. Das Modell soll das Hauptelement werden, sodass Stakeholder in der gesamten Wertschöpfungskette das evolutionäre Datenwachstum visualisieren können.

Der Automobilbau ist eine vom Wettbewerb geprägte Industrie, die nach höchsten Qualitätsstandards arbeitet. Der Druck, Kosten niedrig zu halten und Innovationen voranzutreiben, ist enorm, auch und besonders angesichts der Schwierigkeiten im Zusammenhang mit COVID-19. Kontinuierliche Prozess- und Produktverbesserungen sind der Schlüssel zur Senkung von Kosten und Bereitstellung von Kundennutzen – und dafür, der Konkurrenz in jeder Umgebung einen Schritt voraus zu bleiben.

 

Ein weiteres geplantes Projekt betrifft die Vuforia Tools für Augmented Reality. Unter Verwendung von Vuforia Expert Capture will das Unternehmen leistungsstarke Schritt-für-Schritt-AR-Anweisungen erstellen, mit denen Wartungstechniker ihre Aufgaben schnell und präzise erledigen können. Und mit Vuforia Chalk stehen ihnen schnelle und einfache Tools für Remote Assistance zur Verfügung, insbesondere auch im Fall von Reisebeschränkungen. Diese Augmented-Reality-Anwendungen befinden sich zwar noch in der frühen Pilotphase, doch ihr Wert liegt schon jetzt auf der Hand.

„Mit unseren selbst entwickelten AR-Tools können wir von überall auf der Welt aus Menschen vor Ort unterstützen und ihnen zeigen, wie sie Aufgaben erledigen und Probleme lösen. Uns ist klar, dass wir noch mehr in Augmented-Reality-Tools investieren müssen“, erklärt Van Steyvoort.

VCST, PTC und Ad Ultima Group schmieden eine dauerhafte und erfolgreiche Partnerschaft. „Alle unsere Kunden sind begeistert von unseren Plänen und von der Partnerschaft zwischen VCST, PTC und Ad Ultima Group“, so Van Steyvoort weiter.

Unsere Teams können schneller und präziser arbeiten als je zuvor. Seit wir mit PTC zusammenarbeiten, können wir unsere Ressourcen, unsere Zeit und unser Geld optimal nutzen.

Tim Polleunis, Smart Factory Manager bei VCST"