Die kleine Alternative zur großen Transformation

Viele mittelständische Betriebe fürchten Probleme durch zu komplexe Systeme und hohe Investitionen trotz der rosigen Aussichten durch Industrie 4.0. Eine erschwingliche Alternative kann ein Manufacturing Execution System sein, das künftigen Anforderungen an die Integration gewachsen ist und schon heute Produktionsreserven freisetzt.

Bild: GBO Datacomp GmbH

Die Anforderungen an Produktionsbetriebe nehmen kontinuierlich zu. Neben Verbesserungen auf Produkt- und Prozessebene ist eine flexible Fertigung gefragt, um Kleinstmengen und Einzelstücke nach individuellen Kundenwünschen gewinnbringend zu produzieren. In diesem Kontext ist der Begriff Industrie 4.0 nicht mehr wegzudenken. In Anlehnung an dieses wird im folgenden unter dem Motto ‘Lean MES 4.0’ ein Manufacturing Execution System als Alternativlösung für den Mittelstand vorgestellt.

Was verstehen wir unter Industrie 4.0?

Die Industrie 4.0 kennzeichnet eine neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten, der vor allem durch das Zusammenwirken von klassischen Technologien und neuen ‘internetbasierten’ Technologien – zum Beispiel RFID – möglich wird. Die Industrie 4.0 verspricht Produktivität durch die bessere vertikale und horizontale Integration von dezentraler Intelligenz. Voraussetzung für eine solche ‘Smart Factory’ ist die Verfügbarkeit aktueller und nachvollziehbarer Informationen und verarbeitender Intelligenz an jedem Ort und zu jedem Zeitpunkt. Durch eine umfassendere vertikale und horizontale Integration der dezentralen Information und Intelligenz entsteht so die geforderte bessere Kollaborationsproduktivität.

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MES-Lösungen wie Bisoft MES der GBO Datacomp GmbH verwandeln in diesem Sinne Betriebsdaten in relevante Informationen, machen sie umfassend und überall verfügbar und nutzen sie für eine optimale Steuerung. Autoren wie Sontow et alii sprechen daher von MES als Brückentechnologie für die Industrie 4.0 (Sontow 2014). Das integrierte Werkstück ist ‘der’ Grundgedanke der Industrie 4.0: Es beinhaltet aktives Wissen, kommuniziert mit Maschinen, Werkzeugen sowie Menschen und sucht sich seinen optimalen Weg durch die Produktion unter Berücksichtigung eventueller Anlagestörungen, Reihenfolgen von Terminen und mit optimalem Energieverbrauch. Die heutigen MES stellen diese Verbindung zwischen Mensch, Maschine, Material und Werkzeug bereits durch die zentrale Daten- und Prozessbasis her und ermöglichen heute schon eine hohe Integration in Managementsysteme – ein wichtiger Schritt in Richtung Industrie 4.0. Auch in Zukunft müssen integrative Aufgaben nicht zwangsweise auf das intelligente Werkstück ausgelagert werden, insofern werden Manufacturing Execution Systeme auch in Zukunft diese Rolle in vielen Steuerungsszenarien übernehmen.

Standardisierte Schnittstellen als Basis

Damit MES das zukünftig optimal leisten können, gilt es, eine weltumfassende Standardsprache der Schnittstellen zu entwickeln. Eine standardisierte Schnittstellensprache und ein Lean MES vereinfacht Innovationen auch für einen Mittelstand. Bis die vereinheitlichten Schnittstellen zur Verfügung stehen, können Lösungen wie Bisoft Virtcont 4.0 die Integration übernehmen. Auf Basis der heute bereits zur Verfügung stehenden, teilweise standardisierten Kommunikationsmöglichkeiten wie OPC oder OPC UA werden die Integrationen bereits vorgenommen.

Industrie 4.0 und der Mittelstand?

Die deutsche Wirtschaft ist durch mittelständische Betriebe geprägt, sodass der Mittelstand hierzulande für das von Bund und EU geförderte Projekt ‘Industrie 4.0’ erfolgsentscheidend ist. Doch ist die Industrie 4.0 überhaupt mittelstandstauglich? In puncto Industrie 4.0 und Mittelstand ist festzustellen:

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• Der Mittelstand ist von den technologischen und organisatorischen Voraussetzungen heterogen aufgestellt.
• Industrie 4.0-Lösungen für den Mittelstand können kein technisches Basis-Szenario oder einen bestimmten Reifegrad voraussetzen.
• Der Mittelstand wird nur da investieren, wo der Return on Investment deutlich ist, und nur so viel, dass die Wirtschaftlichkeit optimiert wird.
• Hightech-Lösungen und Big-Bang-Lösungszenarien sind daher oft keine ideale Lösung. Die Alternative sind:
• schlanke, aber integrations-offene Systeme auf Basis offener Standards,
• die die heute vorhandene Systemlandschaft unterstützen und
• sukzessiv noch vorhandene Produktivitätspotenziale realisieren statt eines Big Bangs.

Manufacturing Execution Systeme und Lean?

Unter diesen Voraussetzungen wird nun Lean MES diskutiert. Gemeint sind funktional ‘schlanke’ MES als Drehscheibe, die durch ergänzende Integrationstools verschiedenste Systeme, Anlagen, Werkzeuge, Materialien und den Menschen vernetzen. Die Daten stehen in Echtzeit an jeder beliebigen Stelle zur Verfügung – von der Verdichtung der Einzelinformationen an der Maschine bis hin zum effizienten Kennzahlenmanagement. Der reibungslose Datenaustausch via Cloud mit Vorlieferanten, Zulieferern und Endkunden ist in einem solchen Szenario sichergestellt. Da aufgrund der tiefen Vernetzung das Thema Datensicherheit ein kritischer Punkt ist, kommt der Beachtung von Datensicherheit eine hohe Priorität zu. Insgesamt kann so ein schlankes, vernetzendes MES 4.0 zur Plattform für den Entwicklungspfad in die Zukunft werden.

Industrie 4.0 und Lean?

Passen denn die auf dem ersten Blick unvereinbaren Konzepte Industrie 4.0 und Lean zusammen? Als CIM, der ‘Vorläufer’ von Industrie 4.0, scheiterte, war Lean gerade die Alternative beziehungsweise die Gegenbewegung. Die Industrie 4.0 kann hier aus den Fehlern von CIM lernen. Nicht zentralisierte, maximal funktionale, monolithische Systeme sind zukunftsträchtig, sondern vernetzte, dezentrale und schlanke Lösungen, die über die oben geforderte gemeinsame Sprachen miteinander verbunden werden. Insofern muss Industrie 4.0 – wenn überhaupt – ein ‘Lean CIM’ sein, wo Technologie und Integration eine Schlüsselrolle spielen, aber situativ je nach Kontext eingesetzt werden. Schlanke MES-Systeme erlauben das sukzessive Wachsen von Industrie 4.0-Lösungen – mit heutigen MES als Ausgangspunkt.

Smart Factory ist noch Zukunftsmusik

Das Szenario einer Smart Factory ist zwar noch Zukunftsmusik, doch die Weichen dafür sind gestellt. Lean MES 4.0 auf der Basis von Standards und einer einheitlichen Sprache kann die Basis von ‘schlanker’ und damit mittelstandstauglicher Zukunftsausrichtung sein. Am Ende zählt nur Eins: Der Kunde und die Wertschöpfung für ihn.