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Fertigungsleitsysteme und Industrie 4.0

Produktionsmonitoring für dezentrale Systeme

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Technologie-Kompetenz in der Geschäftsleitung

Industrie 4.0 bedeutet für Entscheider, dass sie die technologische Produktionskompetenz auf Geschäftsführungs- und Vorstandsebene stärken müssen, um eine Produktionsoptimierung ‚top-down‘ einfordern zu können. Für die vierte industrielle Revolution gibt es mittlerweile verschiedene öffentlich geförderte Aktivitäten. Im Zentrum steht dabei, die Innovationsfähigkeit weiter zu stärken und den Standort im internationalen Wettlauf um zukunftsfähigste Geschäftsmodelle zu positionieren. Gezieltes Engagement im Umfeld von Industrie 4.0 kann so den Industriestandort Deutschland voranbringen. Forcam unterstützt vor diesem Hintergrund die Initiative ‚Industrie‘ 4.0 von Professor Thomas Bauernhansl am Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart.

 

Manufacturing Execution-Systeme als Steuerungsinstrument

Bild: Forcam

In den letzten zehn Jahren haben sich Manufacturing-Execution-Systeme (MES) als Oberbegriff für Funktionen der fertigungsnahen Datenerfassung etabliert. Hauptaufgabe dieser sogenannten Produktionsleitsysteme ist es, Kennzahlen oder ‚Key Performance Indicators‘ (KPI) für die Fertigungssteuerung und -überwachung aufzubereiten. Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) hat etwa 20 Kennzahlen für den MES-Bereich definiert. Dazu gehören unter anderem die Maschinenauslastung und -verfügbarkeit sowie Durchlauf- und Wartezeiten. Zur Berechnung der Kennzahlen sind verschiedene Prozessgrößen notwendig, beispielsweise Prozesswerte aus der Maschine.

Daneben spielen auch logistische Größen aus der Produktionsplanung, beispielsweise Arbeitsplatzkapazitäten oder Personaldaten eine Rolle. Produktionsnahe Software-Systeme können all diese Daten in Echtzeit verarbeiten und analysieren. Eine besondere Herausforderung an ein MES stellt dabei die digitale Anbindung der Maschinen und Anlagen verschiedener Hersteller dar, also die Fähigkeit, unterschiedliche Schnittstellen zu bewältigen und anschließend die Signale in Maschinen- und Betriebszustände zu übersetzen und zu visualisieren. Sind alle Maschinen an das System angeschlossen und die Betriebszustände normiert, lässt sich die Produktion automatisch überwachen und steuern. Auf diese Weise werden Leerläufe und Störungen zeitnah sichtbar und können unmittelbar behoben werden.

Verbindung zwischen Werkhalle und Management

Zudem gilt es, das MES in Produktion oder ‚Shop Floor‘ mit der Planungsebene im ‚Top Floor‘ nahtlos zu vernetzen. Findet eine enge Integration mit Enterprise Resource Planning-Systemen (ERP) statt, wie sie beispielsweise der Walldorfer Softwarekonzern SAP anbietet, lassen sich Fabrik- und Planungsdaten in Sekundenschnelle aufeinander abstimmen. Die IT-Technologie kann so signifikant effizienter agieren als manuelle Datenerfassung. Geschäftsführer und Vorstände können mit Hilfe digital vernetzter Daten und Auswertungen aus Shop und Top Floor die Fertigung optimieren und so Produktivität und Profitabilität des Unternehmens steigern. Diese Methoden versprechen Produzenten auch vor dem Hintergrund einer zunehmenden Fokussierung auf die dezentralen Fertigunsprozesse der Industrie 4.0 Mehrwert.

Führend beim Einsatz entsprechender Systemtechnologie in Deutschland sind bisher die Branchen Automobil-, Pharma- und Chemieindustrie. Der Softwareanbieter Forcam kann bereits auf zahlreiche IT-Projekte mit deutschen Automobilherstellern wie Audi, BMW und Daimler zurückblicken. Dass auch der Mittelstand keine Berührungsängste vor neuen Technologien hat, zeigt das Beispiel des Unternehmens MSR Technologies in Laupheim bei Ulm. Der Automobilzulieferer setzt zur Steuerung seiner 160 Maschinen einen softwarebasierten Leitstand ein. MSR-Geschäftsführer Robert Stöhr erklärt: „Wir haben mit Forcam die Betriebsnutzungszeiten aller Anlagen um 25 Prozent gesteigert.“ Das Unternehmen wurde zum Leuchtturm-Projekt für das VDI-Zentrum für Ressourcen, Effizienz und Klimaschutz in Berlin. Das Institut hat die Projektumsetzung bei dem Laupheimer Produzenten in einem Videobeitrag für die Öffentlichkeit dokumentiert.


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