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Datenanalyse im Produktionsumfeld

Wettbewerbsvorteile durch kurze Reaktionszeiten

Produktionsleiter und Techniker benötigen schnellen Zugriff auf genaue Zahlen aus der Werkhalle. Das gilt für die Fertigungsplanung genauso wie bei der raschen Suche nach den Ursachen von Ausschuss oder Maschinenstillständen. Zur schnellen Aufbereitung der Produktionsdaten für die Entscheidungsfindung bietet sich dabei die Kombination von fertigungsnaher IT und Methoden der Business Intelligence an.

Bild: SAP

Software-Werkzeuge für Business Intelligence (BI) können zur Verbesserung von Produktionsabläufen beitragen, indem sie Daten aus unterschiedlichen Quellen auf einer Informationsplattform bereitstellen. Dabei eignen sich moderne Systeme auch für prozessbegleitendes Monitoring, etwa um Ad-hoc-Berichte für Problemanalysen und Umplanungen zu erstellen. Neben der zunehmenden Leistungsfähigkeit aktueller Hardware leisten dazu auch Standards für die Anbindung mobiler Endgeräte einen wesentlichen Beitrag, um aussagekräftige Berichte als Basis für Prozessoptimierungen im Betrieb zu erstellen.

Maschinendaten zuverlässig integrieren

Der grundlegende Ansatz für die papierlose Fertigung besteht darin, Daten aus vorhandenen Systemen und Anlagen darzustellen, zu transportieren und zu analysieren. Damit fertigungsrelevante Daten wie Prozessparameter, Maschinenzustände oder Durchsatz zur Verfügung stehen und aufbereitet werden können, müssen sie über entsprechende Schnittstellen der Geschäftslösung zur Verfügung gestellt werden. Hier spielen produktionsnahe Manufacturing Execution-Systeme (MES) wie SAP Manufacturing Execution (SAP ME) eine Schlüsselrolle: Die Durchgängigkeit der Kommunikation und des Datenaustausches zwischen den verschiedenen Systemen mit einer grafischer Modellierung der Prozesse erlaubt größtmögliche Flexibilität der Prozesse.

Für die effiziente Anbindung von Maschinen und Anlagen gilt es, Kommunikationsstandards wie SECS/GEM, OPC oder proprietäre Protokolle zu berücksichtigen. Das MES sollte dazu mit einer Integrationsschicht agieren, welche die Protokolle der Maschinenschnittstellen transformiert, zwischenspeichert und in MES-verständliche Informationen aufbereitet. Über diesen Layer werden Produktionsfortschritt, Maschinenstatus, Rüstinformationen sowie Alarme und Meldungen in die produktionsnahe IT integriert. Häufig verwendete Schnittstellenprotokolle sollten in diesem Integrationslayer vorkonfiguriert vorliegen, dabei können spezifische Adapter die Anbindung auch komplexer Steuerungen unterstützen. Die Integration in die Umgebung des Enterprise Resource Planning-Systems (ERP) wird durch solche vorkonfigurierten Produktschnittstellen erleichtert. Die Verbindung von ERP und produktionsnaher IT übernehmen im SAP-Umfeld in der Regel erfahrene Partner mit Prozess- und Integrations-Know-how wie die Systema GmbH..

Datenqualität und -menge gezielt beherrschen

Neben Datenerfassung und -akkumulation erlaubt SAP ME dem Anwender, validierte Informationen statt eintreffender Rohdaten für Entscheidungen zu verwenden. Neben der Vermeidung von Fehlprozessierungen in der Fertigungslinie wird so auch die Datenbasis für die Ermittlung von Kennzahlen oder Key Performances Indicators (KPI) signifikant verbessert. Durch diese Datenvalidierung kann die Qualität der Berichte nachhaltig gesteigert werden. Um große Datenmengen und lange Zeiträume betrachten zu können, ist in der Datenhaltung zudem eine geeignete Granulierung der Objekte hilfreich. So kann entschieden werden, welche Informationen nach Stunden, Schicht, Tagen oder anderen Kriterien zusammengefasst werden.

Diese Granularitätsdefinition erlaubt es, KPI aus verschiedenen Standorten und unterschiedlichen Zeitzonen im globalen Operational Data Store (ODS) der Produktion zu vergleichen. Über ein automatisiertes Datentransfer-Modell wird festgelegt, wie lange welche Informationen im lokalen Werk an der Linie verfügbar sein sollen und ab wann und für welchen Zeitraum diese Informationen im lokalen oder globalen ODS verbleiben sollen. Diese separate Datenhaltung gewährleistet die performante Funktion des MES trotz ständig steigendem Datenvolumens. In einigen Industrien ist es erforderlich, Produktionsinformationen wie Verbaunachweise der Produkte für zehn, 15 oder sogar 25 Jahre verfügbar zu halten.

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