- IT&Production - https://www.it-production.com -

Datendrehkreuz von der Werkhalle bis zur Business-IT

Materialwirtschaft und Shopfloor integrieren

Datendrehkreuz von der Werkhalle bis zur Business-IT

Manufacturing-Software kann neben der Produktionssteuerung auch die abteilungsübergreifende Koordination zum zentralen Unternehmenssystem unterstützen. Steht für den dafür erforderlichen Datentransfer eine bidirektionale Kopplung zur Verfügung, kann sich Mehrwert im Hinblick auf Datenqualität und Reaktionsfähigkeit erschließen.

Bild: GFOS mbH

Im Produktionsbereich vieler Betriebe kommen Manufacturing Execution-Systeme (MES) bereits als prozessnahe ‚Datendrehscheiben‘ zum Einsatz. Die produktionsnahe Software dient unter anderem dazu, Nutzern einen Echtzeit-Überblick zum Fertigungsgeschehen auch in komplexen Produktionsstrukturen zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus kann die Software das führende Enterprise Resource Planning-System (ERP) mit einem ‚Extrakt‘ aus allen erfassten Daten versorgen und damit die Funktionalität der Unternehmenssoftware unterstützen. Dabei konzentriert sich die produktionsnahe IT auf die rechenaufwändige Überwachung und Steuerung der Fertigung. Das ERP hingegen behält die Oberhand bei Disziplinen wie Auftragsverwaltung, Materialdisposition und Kalkulation. Auf diese Weise versorgt das Unternehmenssystem – in der Regel über Schnittstellen – die Shopfloor-Software fortlaufend mit Auftragsdaten und damit verbundenen Zusatzinformationen. Dazu zählen etwa Stücklisten, Vorgabezeiten oder Dokumente für die Arbeitsvorbereitung.

Ausschließlich planungsrelevante Daten übermitteln

Im Gegenzug liefert das Manufacturing-System aus den erfassten Daten nur die für das Planungssystem relevanten Informationen über die Schnittstelle zurück. Üblicherweise werden im Rahmen dieser Kommunikation mindestens Auftragsstatus, Produktionsmengen und Bearbeitungszeiten übertragen. Für die Datenerfassung greift das MES auf eine Informationsinfrastruktur aus Terminals zurück, welche an den Arbeitsplätzen in der Produktion positioniert werden, um die aktuellen Ist-Daten mittels Betriebsdatenerfassung (BDE) dort aufzunehmen, wo sie anfallen. Ergänzend kann eine automatisierte oder teilautomatisierte Erfassung von Maschinendaten (MDE) durch die Integration der Produktionslinien an den Datenpool der Software erfolgen. So entsteht die nötige Reaktionsfähigkeit, um auf ungeplante Prozessveränderungen zeitnah reagieren zu können. Dabei steht nicht nur die Datenübermittlung an das Unternehmenssystem im Fokus: Entsprechende Systeme sollten sich flexibel auch an stark individuell ausgeprägte Produktionsabläufe anpassen lassen, um jedem Nutzer der Software vom Werker bis zum Produktionsleiter die Daten zu liefern, die er benötigt.

Informationsplausibilisierung am Terminal vor Ort

Bei der Erfassung der Daten an Terminals können direkt individualisierbare Plausibilitäten durchgeführt werden, um Fehler bei der Datenerfassung abzufangen und die Datenqualität von Anfang an auf einem hohen Niveau zu etablieren. Standardplausibilitäten, wie die Prüfung der gemeldeten Ist-Menge, können in der Regel ohne hohen Aufwand arbeitsplatzspezifisch angepasst werden; auch hochindividuelle Plausibilitäten auf der gesamten vorhandenen Datenmenge lassen sich per Software realisieren. Das Terminal dient dem Produktionsmitarbeiter aber nicht nur zur Dateneingabe, auf dem Monitor werden ihm auch Informationen zur Verfügung gestellt, die er für die sichere Bearbeitung seines Aufgabenfeldes benötigt. Dies können zum einen Auftragsdaten aus dem ERP-System, zum anderen Arbeitsfortschritt-Informationen sein, die der Produktionsmitarbeiter für den an seinem Arbeitsplatz anliegenden Arbeitsschritt benötigt. Über die Anbindung von Maschinen können ebenfalls aktuelle Daten aus der Maschine am Terminal angezeigt oder auch direkt automatisch verbucht werden. Arbeiten die Terminals zudem bei Bedarf komplett offline – eine Funktion, die etwa die Produktionsmanagement-Lösung GFOS.MES unterstützt – kann der Mitarbeiter auch bei einem Netzwerk- oder Serverausfall weiter wie gewohnt seine Eingaben vornehmen und etwa auf die Maschinendaten zugreifen. Die lokal gepufferten Daten können dann bei nächster Gelegenheit an den Server zur endgültigen Verarbeitung und schließlich weiter an das ERP geleitet werden. Auch die Abarbeitungsreihenfolge, welche zumeist erstmals grob durch das ERP und dann schließlich durch das MES feingeplant wird, kann am Terminal eingesehen und plausibilisiert werden.

Zugriff auf Planungsdaten aus der Materialwirtschaft

Bei der Durchführung der Feinplanung mit der Lösung des Software- und Beratungshauses aus Essen, der sekundengenauen Definition von Start- und Endterminen unter Berücksichtigung der aktuellen Zustände aller Ressourcen, kann über das System während des Planungslaufs live zum Beispiel auf die Materialbestandsdaten des ERP zurückgegriffen werden, da die Bestandsführung auch im Kontext des Produktionsmanagement im Allgemeinen Teil der Unternehmenssoftware bleibt. Zusätzlich hat der Mitarbeiter über das Terminal bei Bedarf Zugriff auf zentral verwaltete und versionierte Begleitunterlagen. Insbesondere Konstruktionszeichnungen sowie Unterlagen zur Unterstützung von Qualitätsmanagement (QM) und Instandhaltungsunterlagen werden häufig durch die jeweiligen Fachabteilungen verwaltet und unterliegen ständigen Änderungen, wodurch der Aktualität der Unterlagen hohe Bedeutung zukommt.

Wenn benötigt, können Arbeitspapiere auch am Terminal ausgedruckt werden, um einerseits den aktuellen Stand der Unterlagen zur Verfügung zu haben und außerdem einen zentralen Ausdruck zu vermeiden. Gerade Instandhaltungs- und QM-Aufträge werden, abweichend von den Fertigungsaufträgen, häufig führend im Manufacturing-System verwaltet. Bei Bedarf können auch diese Auftragsarten in der Unternehmenssoftware erzeugt und anschließend über das Produktionsmanagement-System gebucht werden. Durch all diese Möglichkeiten wird das MES-Terminal in der Produktion zur prozessnahen Datendrehscheibe. Der offlinefähige Datenbestand der Terminals kann so zu Überblick und Reaktionsfähigkeit im Produktionsgeschehen auch in nach- und vorgelagerten Bereichen beitragen.

Produktionsanalysen für Management und Controlling

Die in der Datenbasis der Manufacturing-Software verfügbaren Informationen können auch für die Führungs- oder Verwaltungsebenen aufbereitet werden. Dazu kommen bei Bedarf spezielle, bereichsübergreifende Auswertungen zum Einsatz, die sich sowohl am Standard-PC als auch über Mobilgeräte anzeigen lassen. Die Analysen dienen dazu, dem Nutzer der Software genau die Information präsentieren, die er für die Beantwortung einer individuellen Fragestellung benötigt. Hierbei hat sich der Einsatz von standardisierten Kennzahlen bewährt. Denn erst durch den Rückgriff auf eine einheitliche Berechnungsbasis wird es einem Betrieb möglich, auch verschiedene Unternehmensteile oder sogar Niederlassungen im Rahmen eines Benchmarks ohne hohen Aufwand zu vergleichen. Dazu wurden in der Software die in den VDMA-Einheitsblättern 66412 Teil 1 und 2 definierten Kennzahlensysteme hinterlegt, die insgesamt 22 ‚Key Performance Indicators‘ (KPI) für das Produktions- und Qualitätscontrolling umfassen. Bei Bedarf können diese Kennzahlen auch individualisiert werden, um altbekannte und bereits im Einsatz befindliche Formeln weiter zu verwenden.

Kennzahlen und Reports selbstständig anpassen

Über den entsprechenden Auswertungsgenerator kann der Anwender sowohl die genutzten Formeln, das Erscheinungsbild und das Format des Ausdrucks beeinflussen. Zudem lassen sich über das Werkzeug auf der gesamten Datenbasis des MES eigene Auswertungen entwickeln, um spezifische Fragestellungen zu beantworten. Über spezielle Auswertungen, den sogenannte Online-Monitoren, ist das aktuelle Produktionsgeschehen für jedermann in einer graphisch anspruchsvoll aufbereiteten Darstellung einsehbar. So können am Modul ‚Online-Monitor‘ Auftragsfortschritte, Arbeitsplatzstati und Onlinekennziffern eingesehen oder auch individuelle Workflows und Alarme zu negativen Entwicklungen bearbeitet werden. Damit stehen dem Anwender Informationen zur Verfügung, um in den Produktionsprozess einzugreifen, bevor ein Problem eskaliert.

Mehrwert für Datenqualität und Prozesssicherheit

Der Zugriff auf die umfassende Datenbasis eines MES zu Ist-Abläufen in der Produktion über das Unternehmenssystem verspricht dabei auch für nicht unmittelbar an der Auftragsplanung beteiligte Bereiche Vorteile: So lassen sich etwa detaillierte Informationen zur Kostenstellenverrechnung oder zu tatsächlich angefallenen Bearbeitungszeiten an das Controlling-Modul oder die Personalwirtschaft einer ERP-Software übermitteln. Hier können die Daten auch zur Nachkalkulation genutzt werden. Auf diese Weise kann das enge Zusammenspiel zwischen Produktionsmanagement-System und Materialwirtschaftslösung verschiedenen Geschäftsbereichen eines Unternehmens das Erschließen von Mehrwert im Hinblick auf Prozessautomatisierung und Datenqualität ermöglichen. In der IT-Landschaft unterhalb der Unternehmenssoftware angesiedelt, kann das MES das ERP mit aktuellen und plausibilisierten Daten versorgen. In welchem der Systeme auf dieser Basis Auswertungen – etwa zur Steigerung der Produktivität – letztendlich gefahren werden, spielt dann eine eher untergeordnete Rolle.