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Zukunftsfähiges Produktionsumfeld

Alle Teilnehmer im Werk angebunden

Eine smarte Fabrik ist ohne Software-Systeme, die den Produktionsablauf und sogar die gesamte Wertschöpfungskette digitalisieren helfen, kaum denkbar. Manufacturing Execution Systems rücken hier immer öfter in den Mittelpunkt. Die Zahl der Anbieter von produktionsoptimierender Software wächst und die Grenzen für den Einsatzbereich einer MES-Anwendung verschwimmen zunehmend. Dabei gilt es genau abzuwägen, was eine produktionsnahe Anwendung leisten muss – heute und morgen.

Bild: Industrie Informatik GmbH

Bild: Industrie Informatik GmbH

Betrachtet man die Systemarchitektur eines produzierenden Unternehmens als Pyramide, in der das MES als Bindeglied zwischen Automatisierungsebene und ERP-System dient, ist es kaum verwunderlich, dass von mehreren Seiten versucht wird, in den MES-Markt vorzudringen. ERP-Anbieter einerseits, die mit ihrem Grobplanungshintergrund versuchen, auch Feinplanungsthemen zu bedienen und ihre Vorzüge darin begründen, eine kombinierte Lösung zu liefern. Ziel ist hier vor allem die Rückmeldung der Maschinen an das ERP-System. Andererseits bieten immer mehr Anlagenbauer und Automatisierer Software mit MES-Funktionalität, die mit einfacher Kopplung zwischen ihrem MES und ihren Anlagen werben. Die Vorteile klingen verlockend, sie sollten aber in einen erweiterten Kontext gesetzt werden. Denn in der Praxis gilt es meist vor allem, den Spagat zwischen möglichst wenigen Software-Systemen und maßgeschneiderten, integrierten Lösungen zu finden. Die standardisierte Konnektivität zwischen den Systemen ist so gesehen weniger ein einzigartiger Vorteil gegenüber dem Wettbewerb, als eine grundlegende Voraussetzung auf dem Weg zu einer Industrie 4.0-Fertigung.

Standard oder Programmierung

Die Automatisierungsebene ist stark durch Individuallösungen geprägt. Das liegt unter anderem daran, dass sich die Automatisierer mit ihren MES-Anwendungen eng an die Maschinenebene und ihre Anlagen anpassen. Ein MES sollte im Industrie 4.0-Zeitalter jedoch die Aufgabe einer zentralen Datendrehscheibe übernehmen können. Es benötigt eine vereinheitlichende Schicht über den Anlagen – am besten auf der Basis von Standards anstelle individueller Programmierungen. So können Daten zentral erfasst, verwaltet, aufbereitet und beispielsweise an das ERP-System weitergegeben werden. Hilfreich bei der standardisierten Maschinenkommunikation sind vor allem Technologien wie OPCs UA. Wenn ein MES auf Standards wie diese setzt, legt es den Grundstein für redundanzfreie Stammdatenhaltung und eine möglichst geringe Zahl an Schnittstellen.

Die Wertschöpfungskette im Blick

Harald Horner ist Leiter Produktmanagement bei der Industrie Informatik GmbH.

Harald Horner ist Leiter Produktmanagement
bei der Industrie Informatik GmbH.

Wie steht es um das MES entlang der Wertschöpfungskette, die mit der digitalen Transformation weitreichend digitalisiert werden soll. Die Erfassung von Maschinendaten ist zwar wichtig, ist aber nur ein Faktor auf dem Weg zur intelligenten Fabrik. Effizienz ist eine der großen Ziele von Industrie 4.0-Bemühungen. Um dies zu erreichen, muss sich ein MES mit fast allen Unternehmensbereichen verknüpfen lassen. Dies lässt sich am Beispiel einer Trace-ability-Funktion veranschaulichen. Viele Fertigungsunternehmen benötigen schon heute zwingend eine durchgängige Chargenerfassung und -verfolgung. Das setzt lückenlose Kommunikation zwischen den Unternehmensbereichen voraus. Um betriebswirtschaftliche und maschinennahe Prozesse zu verknüpfen, muss die Anwendung zwischen den Ebenen agieren können. Daher sollten bei geeignete Lösungen neben den produktspezifischen Merkmalen und deren infrastrukturellen Ausrichtung auch die Beratungskompetenz des MES-Herstellers stimmen. Gerade im Planungs- und Einführungsprozess kommt es darauf an, mit einem Partner zu arbeiten, der die eigenen Produktionsabläufe versteht und den gesamten Wertschöpfungsprozess in seine Überlegungen einbeziehen kann. So kann schon in der Planungsphase festgelegt werden, welche Daten man von der Maschinenebene und den Anlagenbauern sowie Automatisierern im MES benötigt – und wie sie sich möglichst einfach in das System integrieren lassen. Wird OPC UA eingesetzt, ergeben sich so oft einheitliche Anbindungen, die mit ihrer Datenbasis für Vergleichbarkeit und weniger Redundanzen im Produktionsumfeld sorgen, das gleichzeitig für künftige Erweiterungen und Anpassungen vorbereitet ist. Am oberen Ende der Automatisierungspyramide ist es wichtig, saubere Abläufe und eine hohe Qualität im Datentransfer zwischen ERP-System und MES zu schaffen. Dafür haben MES-Anbieter üblicherweise Standard-Schnittstellen zu namhaften ERP-Anbietern in ihre Systeme integriert. Es fordert auch fundiertes Wissen über Funktionsweise einer ERP-Lösung, um etwa ein effizientes Zusammenspiel zwischen Grobplanung (ERP) und Feinplanung (MES) herzustellen.

Unabhängiges MES

Vieles spricht für ein MES, das unabhängig von der restlichen Systemarchitektur seinen Dienst verrichtet. Es sollte keine Rolle spielen, welches ERP-System oder welche Maschinen im Einsatz sind, denn das MES muss mit allen Teilnehmern auf dem Shop Floor kommunizieren und interagieren können – auch in der Zukunft. Das ist schließlich die Kernkompetenz dieser Lösungen.


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