Tata Motors migriert mit minimaler Ausfallzeit zu neuem MES

Hintergrund

Trotz eines langsamen Starts befindet sich die Automobilherstellung in Indien derzeit international auf der Überholspur.

Die Automobilindustrie des Landes – in den 1960er Jahren noch in den Kinderschuhen – hat enorm aufgeholt. Heute ist die größte Demokratie der Welt der sechstgrößte Hersteller von Personenwagen und Nutzfahrzeugen.

Tata Motors spielte bei der Transformation des Transportwesens in Indien eine entscheidende Rolle. Während des größten Teils des 20. Jahrhunderts war ein Auto ein Luxus, den sich fast nur Reiche leisten konnten. Hinzu kam, dass die allermeisten dieser Fahrzeuge entweder importiert oder in Indien von multinationalen Automobilkonzernen hergestellt wurden. Tata Motors war der erste einheimische Automobilhersteller.

1998 präsentierte Tata Motors den ersten vollständig in Indien produzierten Personenwagen, den Indica. 2008 brachte Tata Motors den Nano auf den Markt – das preisgünstigste Auto der Welt.

Tata Motors ist bestrebt, mit jedem hergestellten Fahrzeug internationalen Qualitätsstandards zu entsprechen. Daher entschied sich das Unternehmen dafür, in einem seiner Werke das veraltete MES (Manufacturing Execution System) durch das FactoryTalk^® ProductionCentre^®-System von Rockwell Automation zu ersetzen. Dies sollte ein erster Schritt hin zu einer Standardisierung seiner MES-Umgebungen sein.

Herausforderung

Im Pkw-Werk von Tata Motors in Pune, Indien werden neben dem Zest, Bolt und Indica noch verschiedene andere Modelle in mehreren Ausführungen hergestellt. 2011 stellten Werksleiter und Ingenieure fest, dass das 6 Jahre alte MES ein Upgrade benötigte.

Beim vorhandenen System zeigten sich erste Alterungserscheinungen.

„Es gab Probleme mit der Systemverfügbarkeit aufgrund von sporadischen Serverausfällen“, sagt Satarupa Roy Sarkar von der IT-Abteilung von Tata Motors. „Hätten sich diese fortgesetzt oder verschlimmert, wäre es schwierig gewesen, die erforderliche hohe Verfügbarkeit aufrecht zu erhalten.“

Als weiteres Ziel von Tata Motors war sollte eine konsistente Qualität sichergestellt werden. Hierfür wurde ein MES mit Funktionen zur automatisierten Informationsfreigabe in Echtzeit über Quality Gates benötigt.

„Wenn eine Abweichung erkannt wird, müssen die erforderlichen Maßnahmen schnell ausgeführt werden“, so Roy Sarkar. „Wir mussten dies mithilfe von automatisierten Warnungen und nachvollziehbaren Kommunikationswegen erreichen.“

Zur Beschleunigung der verbundenen qualitätsrelevanten Kommunikationswege wurden systembasiertes Feedback und Vorwärtsschubmechanismen implementiert. Diese unterstützten eine Beschleunigung der Aktionen zum Erzielen von Qualitätsbenchmarks.

„Wir erkannten, dass eine Modernisierung des gesamten MES erforderlich war“, erklärt Jagdish Belwal, Chief Information Officer bei Tata Motors. „Wir sahen dieses Upgrade auch als Gelegenheit zum Reengineering unserer Geschäftsprozesse. Neben einer Verbesserung der Produktionsleistung ging es uns darum, die Anwendungsprogramme, Prozesse und Technologien mit zwei Schwesterwerken – beides Greenfield-Projekte – zu standardisieren.“

Tata Motors verwendete die Software FactoryTalk ProductionCentre (FTPC) bereits in den beiden neueren Werken. Aufgrund seiner Erfolge mit diesem hochmodernen MES entschied sich das Team von Tata Motors dafür, auch das Werk in Pune auf FTPC umzustellen.

Das Team wusste, dass durch den Wechsel zum FactoryTalk-System die betriebliche Konsistenz und die Transparenz gesteigert werden konnten, um die Entscheidungsfindung im Pune-Werk zu unterstützen. Zusätzlich ermöglichte die Integration aller drei Werke zu einem Connected Enterprise eine Standardisierung der Kommunikationswege, Anwendungen, Prozesse und Technologien.

Normalerweise hätte eine Umstellung der Größenordnung von Pune – einschließlich Serverinstallationen, Netzwerkredundanzen und Anwendungsumschaltungen für sechs Montagelinienwerkstätten und 93 Funktionen – eine längere Ausfallzeit erfordert. Das Team von Tata Motors und seine Technologiepartner konnten diese Herausforderung jedoch mit minimaler Ausfallzeit und nur geringer Auswirkung auf die Produktion bewältigen – da die meisten Maßnahmen bei laufendem Werksbetrieb durchgeführt wurden.

Lösung

Das über 20-köpfige Transitionsteam umfasste Anwendungspartner von Tata Technologies Limited, Supportanbieter für die IT-Infrastruktur von Tata Consultancy Services, Systemintegratoren von MESTECH Services, Technologieexperten von Rockwell Automation sowie das Business IT-Team von Tata Motors.

Im ersten Schritt des Planungsprozesses wurden die Fähigkeiten ermittelt, die für das neue MES benötigt wurden. Hierfür wurden Beratungsgespräche mit allen internen Projektbeteiligten im Pune-Werk geführt – einschließlich der wichtigsten Manager für Technik, Montagelinienwerkstätten, Qualitätskontrolle und den gesamten Werksbetrieb.

Anhand der daraus resultierenden Wunschliste begann das Team mit der Arbeit an der Migration. Es stellte sich jedoch schnell heraus, dass die Brownfield-Konvertierung komplizierter als erwartet werden würde.

„Wir begannen mit der einfachen Annahme, dass bei einem funktionierenden und für alle transparenten System die notwendigen Kontrollmechanismen nicht mehr ausführlich definiert werden müssten“, so Belwal. „Wie merkten aber schnell, dass wir unterschätzt hatten, wie häufig das vorhandene MES in den letzten 6 Jahren angepasst wurde.“

Das Team konzentrierte sich daher darauf, die Anforderungen zu identifizieren, die im Laufe der Jahre in das ältere MES zusätzlich integriert worden waren. Nachdem das Team das Herstellungsszenario entwickelt und umfangreich getestet hatte, war es bereit für die Echtzeit-Umstellung zum neuen MES.

Hierfür war ein innovativer Ansatz notwendig. Das Team erstellte Datenbrücken zwischen dem alten und dem neuen System, die eine parallele Ausführung während des Migrationsprozesses ermöglichten. Die von dem einen System erfassten Daten wurden über die Datenbrücke auf das andere System übertragen. Der progressive Migrationsansatz ermöglichte es dem Entwicklungsteam, im Fall von Fehlern während der Umstellung zwischen den beiden Systemen hin- und herschalten zu können, ohne dabei die Produktion zu beeinträchtigen.

„Die Umstellung dauerte eineinhalb Monate“, erläutert Roy Sarkar. „Wir gingen Werkstatt für Werkstatt und Funktion für Funktion vor. Dabei waren wir sehr vorsichtig, denn unser wichtigstes Anliegen war es, Ausfallzeiten zu vermeiden.“

Ergebnisse

Das Team von Tata Motors konnte sein Ziel erreichen. Die Migration wurde mit einer Ausfallzeit von nur 0,1 Prozent erreicht – und ohne Produktionsverluste.

„Bei insgesamt etwa 1600 Betriebsstunden gab es nur zwei Stunden und 45 Minuten Ausfallzeit“, so Roy Sarkar. „Und diese Ausfallzeit wurde mit dem Herstellungsteam in den Prozess eingeplant, sodass es bei der Produktion keinen Verlust gab.“

Seit der Projektumsetzung im Herbst 2013 wurde das neue System überwacht und gemessen. Früher musste jede Werkstatt eine eigene Betriebsdokumentation verarbeiten. Jetzt erfasst die MES-Software systematisch Millionen von Datenpunkten und macht aussagekräftige Informationen daraus.

Roy Sarkar erklärt den Alarmeskalationsprozess im FactoryTalk-System: „Sobald eine Abweichung bei einem Quality Gate erkannt wird, gibt das Gate einen Alarm aus und je nach Abweichungskategorie werden über das System Nachrichten an Aufsichtspersonen und Manager gesendet. Es können dann unmittelbar die erforderlichen Maßnahmen ergriffen werden.“

Dank des FactoryTalk-Systems benötigt das IT-Team von Tata Motors nun außerdem weniger Zeit für die Entwicklung und Bereitstellung neuer Anwendungsprogramme.

„Mit dem neuen System muss nun nicht mehr das gleiche Anwendungsprogramm an jeder Station bereitgestellt oder immer wieder der gleiche Code geschrieben werden“, so Roy Sarkar.

Das neue MES reduziert aber nicht nur den manuellen Verarbeitungsaufwand. Es vernetzt auch den Fertigungsbereich mit der Unternehmensebene und steigert so Produktivität und Effizienz. So konnten beispielsweise Datenformate, Modelle und Designs an allen drei Standorten vereinheitlicht werden.

„Dank der Übernahme der Rockwell Automation-Lösung konnten wir unsere MES-Umgebung standardisieren“, erklärt Belwal.

Nun da Tata Motors seine Technologien in drei Fertigungsanlagen harmonisieren konnte, bewertet das Unternehmen die Vorteile einer Implementierung von Rockwell Automation-Lösungen in weiteren Anlagen.

„Es hatte klare strategische Vorteile, Technologie von unseren anderen Standorten in Pune zu replizieren“ sagt Belwal. „Wir können uns daher durchaus vorstellen, das in weiteren Anlagen zu wiederholen.“

Die oben beschriebenen Ergebnisse beziehen sich spezifisch auf die Nutzung von Produkten und Diensten von Rockwell Automation durch Tata Motors in Verbindung mit anderen Produkten. Die spezifischen Ergebnisse unterscheiden sich möglicherweise bei anderen Kunden.

Markeninformationen:  

FactoryTalk und ProductionCentre sind Marken von Rockwell Automation Inc.