Referenz

DataTechStack

Umgesetzt für CeramTec

8. Oktober 2024
Produktionsprozess von Spiegeln in der Lithographie-Optik

Zentrale und verlässliche Daten für mehr Prozessqualität

Mit verlässlichen und transparent zur Verfügung gestellten Daten kann die technisch-fachliche Expertise in einer Produktionsumgebung weiter aufgewertet werden. Bereits vorhandene Daten zugänglich und auswertbar zu machen, kann nicht nur Kosten einsparen helfen, sondern ermöglicht auch eine bessere Performance.

Im Projekt DataTechStack wurde eine cloudbasierte Datenplattform entwickelt, die vollautomatisch Daten aus verschiedenen Datensilos der Produktionsstätten bereitstellt und somit einen Single Point of Truth erzeugt.

Aufgabenfeld und Nutzen für den Kunden

Für die interne Qualitätsbewertung der Produkte von CeramTec entwickelte ZEISS Digital Innovation eine detaillierte Infrastruktur, um Qualitätsparameter im Laufe des Fertigungsprozesses verlässlich überprüfen zu können.

Qualitäts- und Prozessdaten werden entlang des gesamten Fertigungsprozesses bei CeramTec automatisiert gesammelt und ausgewertet. Somit entfällt der sehr hohe zeitliche Aufwand für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die diese zuvor manuell zusammengetragen haben.

Medienbrüche bei der Datenbeschaffung u.a. aus ERP-Systemen, Qualitäts- und Maschinendatenbanken können vermieden werden. Dadurch ist die Auswertung von Daten zum Produktionsprozess weniger fehleranfällig und verlässlicher als zuvor.

Bereits in der frühen Phase zeigte sich, dass sich durch die reine Verfügbarkeit der Daten auf der Plattform bereits erste Ableitungen treffen lassen und der Arbeitsaufwand für diese Anwendungsfälle potenziell von mehreren Stunden auf wenige Sekunden reduziert werden kann.

Herausforderungen

In Produktionsumgebungen werden Daten oft von den Fachbereichen selbst verwaltet und nicht zentral von der IT-Abteilung. Darum müssen isolierte Datensätze aus verschiedenen Bereichen zunächst zusammengeführt werden. Aufgrund des dezentralen Datenmanagements ist eine interdisziplinäre Zusammenarbeit verschiedener Akteure über mehrere Abteilungen hinweg unerlässlich.

Zudem ist in vernetzten Produktionsumgebungen ein besonderes Augenmerk auf Data Governance und Data Ownership erforderlich, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Daten zu gewährleisten.

Scheatische Darstellung zu den Health Scores

Vorgehen

Zu Beginn des Projekts fanden Anforderungs-Workshops mit allen Stakeholdern statt, um die jeweiligen spezifischen Anforderungen zu erfassen. Dabei war die zu verwendende Technologie noch nicht definiert. Basierend auf den gemeinsamen Gesprächen stellte sich heraus, dass eine Cloudumgebung am besten in die IT-Roadmap von CeramTec passt und auch hinsichtlich der erfassten Qualitätsziele die richtigen Voraussetzungen bietet. Die daraufhin erstellte Lösungsskizze wurde in Bezug auf die Anforderungen aus dem Industrie- und Medizintechnikbereich geprüft und von einem internationalen ZEISS-Team in die Umsetzung gebracht. Methodisch setzte das Team auf ein agiles Vorgehensmodell nach SCRUM.

Unter Berücksichtigung aller notwendigen Sicherheitszertifikate wurde die gesamte Infrastruktur aufgesetzt. Parallel dazu erfolgte die Integration der einzelnen Datensilos in die Lösung. Die Lösungsentwicklung startete zunächst in einer Entwicklungsumgebung, später kam die Testumgebung hinzu und schließlich die Produktivumgebung. Während des Projekts wurde stets auf eine enge Kommunikation mit dem Kunden sowie zugehörigen Lieferanten geachtet, die sich u.a. mit Business Applikationen auf der Datenplattform befassen.

Lösungsbeschreibung

Im gesamten Prozess lag besonderer Fokus darauf, eine sichere Umgebung mit den entsprechenden Zertifikaten und suffizienter Governance zu schaffen.
Die Lösung ist ein Backend-Service, mit dem das zuvor definierte Top-Qualitätsziel „Time-to-Market“ optimal umgesetzt werden konnte. Daten aus lokalen Datenbanken der Fabrik werden in einem definierbaren Zyklus automatisch auf die Datenplattform gebracht und lassen sich dort von anderen Applikationen konsumieren.

Innerhalb der Datenplattform wird mit dem Medaillenprinzip gearbeitet: Rohdaten aus den Datensilos werden in den Bronzespeicher geladen. Danach werden die Daten in Pipelines bereinigt, annotiert und anschließend in den Silberspeicher überführt. Von dort aus können Business Applikation die Daten konsumieren und verbrauchsbereite Mehrwerte schaffen, die anschließend im Goldspeicher abgelegt werden.

Erbrachte Leistungen

  • Anforderungsanalyse
  • Technische Umsetzung
  • Testmanagement/-automatisierung
  • Data-Security-Konzept
  • Deployment der Cloud-Plattform
  • Unterstützung, Betrieb und Weiterentwicklung

Über unseren Kunden

CeramTec ist seit 1903 Anbieter und Hersteller von Technischer Keramik mit Schwerpunkt auf Lösungen aus Hochleistungskeramik (HPC) und ist auf die Entwicklung, Herstellung und den Vertrieb von Teilen, Komponenten und Produkten aus keramischen Werkstoffen spezialisiert. Mit mehr als einem Jahrhundert Entwicklungs- und Produktionserfahrung in der HPC-Industrie ist CeramTec weltweit führend in der Herstellung von Hochleistungskeramik und entwickelt diese Werkstoffe für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen. Hochleistungskeramik von CeramTec wird in einer Reihe von Bereichen eingesetzt, darunter medizinische Anwendungen wie Hüftprothesen, andere orthopädische Implantate, Zahnimplantate und medizinische Geräte sowie in der Mobilitäts- und Elektronikindustrie und auch in anderen industriellen Anwendungen. Mit Produktionsstandorten und Tochtergesellschaften in Europa, Nord- und Südamerika sowie Asien ist CeramTec als Hersteller und Lieferant auf der ganzen Welt präsent. Der Hauptsitz von CeramTec befindet sich in Plochingen bei Stuttgart. Im Jahr 2023 erwirtschaftete CeramTec einen Umsatz von ca. 817 Millionen Euro. CeramTec beschäftigt weltweit mehr als 3.800 Mitarbeiter, davon rund 2.000 in Deutschland. 


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