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Manufacturing Intelligence

Herausforderung für die IT

Der Informationsfluss in Echtzeit stellt einen wesentlichen Vorteil produktionsnaher IT-Systeme dar: Abweichungen von Prozessparametern werden zeitnah gemeldet, so dass Produktionsverantwortliche frühzeitig passende Gegenmaßnahmen einleiten können. Doch dazu müssen Datenqualität und -verfügbarkeit stimmen.

Der Informationsfluss in Echtzeit stellt einen wesentlichen Vorteil produktionsnaher IT-Systeme dar: Abweichungen von Prozessparametern werden zeitnah gemeldet, so dass Produktionsverantwortliche frühzeitig passende Gegenmaßnahmen einleiten können. Doch dazu müssen Datenqualität und -verfügbarkeit stimmen. Bild: KHS GmbH

Um eine möglichst effiziente Produktionssteuerung umzusetzen, ist für die Verantwortlichen ein genaues Bild über den Zustand der laufenden Produktion unabdingbar. Verschwendung muss nicht nur identifiziert, sondern auch eindeutig lokalisiert werden – und anschließend Maßnahmen zum wertschöpfenden Einsatz der ermittelten Potenziale eingeleitet werden. In der Praxis sieht das aber häufig so aus, dass die Unternehmen versuchen, der Quantität an Missständen mit vielen Kennzahlen Herr zu werden. Diese werden aus operativen Systemen extrahiert und aufwändig mit Excel weiter verarbeitet, um im Anschluss zumindest die relative Veränderung gegenüber einer Vergleichsperiode der Vergangenheit anzuzeigen. Im Gegensatz dazu steht der Ansatz ‚Manufacturing Intelligence‘. Die Systematik beschreibt nicht eine selbstoptimierende Produktion, sondern es geht darum, mittels geeigneter Software wenige, aussagekräftige Fakten zeitnah und verschwendungsfrei zur Verfügung zu stellen, um reaktionsschnell in laufende Prozesse einzugreifen und diese zu optimieren.

Den Zustand der Produktion zeitnah erkennen

Genau hier setzen Manufacturing-Execution-Systeme (MES) an, mit denen operative Daten auf Werkstattebene erfasst und dann mit effizienten Software-Werkzeugen analysiert werden. So lassen sich beispielsweise mit Drill-down-Funktionen komprimierte Kennzahlen bis auf einzelne Datensätze verfolgen. Interessant ist dies gerade für ‚zusammengesetzte‘ Kennzahlen wie etwa die ‚Overall Equipment Effectiveness‘ (OEE) oder den Flussfaktor, der Haupt- und Durchlaufzeit ins Verhältnis setzt, mittels derer sich Ursachen für Produktionsverluste gezielt aufspüren lassen. MES liefern aber nicht nur den ‚Blick in den Rückspiegel‘: Auf Basis von Echtzeitdaten lassen sich Eingriffsgrenzen definieren, so dass Abweichungen der Prozessparameter unmittelbar erkannt und der Prozess entsprechend korrigiert werden kann.

Die Anbindung der Software an die Maschinenebene und die dadurch ermöglichte Echtzeitanalyse bilden damit den eigentlichen Mehrwert von MES-Software, da erst hierdurch ein wirklich aktuelles Abbild der Produktion entsteht. Nicht zuletzt spielt auch die Durchgängigkeit einzelner MES-Funktionen eine wichtige Rolle: Für die Produktrückverfolgbarkeit ist es beispielsweise erforderlich nachzuvollziehen, wer, wann unter welchen Rahmenbedingungen mit welchen Produktionsparametern welche Teile in welcher Qualität hergestellt hat. Mit einem vollständig integrierten IT-System lassen sich diese Fragen mit wenig Aufwand beantworten und beispielsweise auch Chargenprotokolle ‚auf Knopfdruck‘ erstellen.

Heterogene IT-Landschaften: Ohne Daten keine Fakten

Wie jedes IT-System ist auch ein MES kein Selbstläufer: Wenn benötigte Daten nicht vorliegen, ist es mit Transparenz und Aktualität nicht weit her. Denn Manufacturing Intelligence setzt voraus, dass die richtigen Kennzahlen definiert wurden und das dafür benötigte Datenmaterial auch tatsächlich zur Verfügung steht. Für die OEE zum Beispiel muss neben der Verfügbarkeit und dem Nutzungsgrad auch die Ausschussquote vorliegen, die im Zweifelsfall auch über den Fertigungsauftrag zurückgemeldet werden kann. Will ein Unternehmen hier aber eine Drill-down-Funktionalität, etwa für unterschiedliche Fehlerarten, einsetzen, sind als Datenbasis schon tiefergehende Informationen notwendig. Diese erfordern entweder ein angeschlossenes Qualitätsmanagement-Modul (QM) des Systems oder eine Schnittstelle zu einem separaten Computer Aided Quality Managment-System (CAQ).

Die Durchgängigkeit der Manufacturing Execution-Lösung und damit aller benötigter Daten ist also Grundvoraussetzung, um den realen Zustand einer Produktion effizient bewerten zu können. Viele Unternehmen haben aber nur Teilfunktionalitäten oder einzelne MES-Module im Einsatz. Gründe hierfür sind, dass ursprünglich entweder nur einzelne Funktionalitäten, wie etwa eine Maschinendatenerfassung, benötigt wurden oder dass andere Systeme, wie beispielsweise eine Personalzeiterfassung, schon vorher eingesetzt wurden. Als Resultat kann eine heterogene und häufig lückenhafte ‚Werkstatt-IT‘ entstehen, mit der die nötige Durchgängigkeit der Systeme nicht oder nur mit hohem Aufwand realisiert werden kann.

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