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

Vom Shop Floor-System zur Enterprise-Anwendung

Neue Perspektiven für produktionsnahe Systeme

Vom Shop Floor-System zur Enterprise-Anwendung

Als Bindeglied zwischen Unternehmenssystem und Shop Floor haben sich Manufacturing-Systeme bewährt. Nun kündigt sich die Entwicklung vom werksbezogenen System zum global agierenden Enterprise Manufacturing Execution-System an. Dieser Trend schließt die unternehmensübergreifende Vernetzung genauso ein wie die Konsolidierung von Subsystemen – von der zentralen Produktion über Werksgrenzen hinweg bis in die Cloud.

Mit der zunehmenden Vernetzung von Werken und Lieferketten steigen auch die Anforderungen an die Systemarchitekturen – insbesondere im Hinblick auf die Integration und Koordination verteilter Produktionsprozesse. Bild: iTac Software

Ob Industrie 4.0, vernetzte Supply-Chain, User Experience durch so genannte Smart Devices in Kombination mit funktionalen Apps – in vielen Zukunftsperspektiven der Produktion gelten Manufacturing Execution-Systeme (MES) als Hoffnungsträger. Dies kann jedoch nur funktionieren, wenn zwei wesentliche Faktoren gegeben sind: zum einen eine hochstandardisierte Software-Lösung, die sich jederzeit um kundenspezifische Funktionalitäten erweitern lässt. Und zum anderen sollte das System neben dem funktionalen Aspekt global verfügbar sein. So kann sich eine Enterprise-Lösung ergeben, welche die Voraussetzungen mitbringt, auch die hochgesteckten Ziele einer ‚Smart Factory‘ ganzheitlich abzubilden. MES bewegt sich damit aus der Shop Floor-Ebene in eine Dimension, in der globale Produktions- und Warenflüsse unternehmensweit und individuell unterstützt werden – sowohl in der internen als auch der externen Supply-Chain.



Heike Wilson, Geschäftsführerin der Dualis GmbH IT Solution

Individualisierung harmonisiert mit Standardisierung

Hierbei spielt die Technologie des Systems eine maßgebliche Rolle. Die ehemalige Krux von Individualisierung versus Standardisierung können moderne IT-Lösungen dank Konzepten wie modulare Architekturen, cloudbasierte Technologien, Java oder Frameworks auflösen. Derzeit existiert eine Vielzahl leistungsfähiger Lösungen am Markt, die jedoch technologisch und konzeptionell mehr und mehr unter Druck geraten. Damit es für Unternehmen eine Option zum ‚Umstieg‘ auf eine standardisierte MES-Lösung geben kann, muss das System sowohl einen hohen Anteil an funktionaler Überdeckung im Standard aufweisen, als auch die individuellen Anforderungen der Produktionsunternehmen abdecken können, ohne seinen Standard zu ‚verbiegen‘. Auch bei Neu-Implementierungen existieren diese Anforderungen nach Standardisierung kombiniert mit anwenderspezifischen Ergänzungen, um Produktions- und Arbeitsabläufe bestmöglich zu unterstützen. Daher liegt es auf der Hand, individuelle Anforderungen getrennt vom Standard in einem Anwender-Anteil des Systems zu entwickeln, der dann in das Standard-System ‚eingeklinkt‘ und als ein einheitliches MES betrieben werden kann. Dieses Ziel lässt sich etwa über einen Java-Enterprise-Standard erreichen, der mit einer Middleware technologisch ergänzt wird. Somit lassen sich Anforderungen wie Hochverfügbarkeit, Failover oder Loadbalancing abbilden – und ein releasefähiges, hoch standardisiertes und modular aufgebautes System aufbauen.



Martin Heinz, Vice President Product Management bei der iTac Software AG

Produktionsmanagement trifft auf Feinplanung in der Cloud

Die zweite Priorität eines Enterprise-MES liegt auf dem zentralisierten Einsatz der Lösung. Zielsetzung dabei ist, horizontal standort- und unternehmensübergreifend fertigungsnahe ‚Legacy‘-Systeme zu einer Einheit zu konsolidieren und zu harmonisieren. Somit bildet sich vertikal eine Brücke zwischen Produktions- und Planungsebene. Zu diesem Ziel kann der Weg über eine Strategie des dezentralen, werksbezogenen MES-Hosting parallel zu einem zentralen Hosting der Systeme führen. Immer mehr Unternehmen streben dabei künftig das zentrale Hosting der produktionsnahen IT über sichere ‚Private Cloud‘- Systeme an. Dieser Ansatz verspricht Vorteile der Standardisierung im Zusammenspiel mit der Kostenstruktur und Verfügbarkeit der Systeme: Über die intelligente Kombination von MES und Feinplanungs- oder ‚Advanced Planning and Scheduling‘-Systeme (APS) können Fertigungsplaner so künftig über zentralisierte und cloudbasierte Systeme auf eine Datenbasis zugreifen. Ein cloudbasiertes Feinplanungstool bildet dabei Funktionen wie Auftragsoptimierung, Steigerung der Maschinenauslastung und des Ressourceneinsatzes, Optimierung von Durchlaufzeiten und Rüstkosten über eine MES-Infrastrukturlandschaft mit einer gemeinsamen Datenbankplattform ab. Dabei lässt sich das System sowohl als Public oder als Private Cloud realisieren. Eine derartige Architektur kann die Kosten für die IT-Infrastruktur senken und sich insgesamt positiv auf die ‚Total Cost of Ownership‘ (TCO) auswirken. Technologisch gesehen erfolgen Kommunikation und Datenaustausch zwischen MES uns APS dann synchron und nahezu in Echtzeit über die Middleware.

Eine Verschlüsselung und Authentifizierung der Kommunikation zwischen dem MES-Applikationsserver und dem APS-Client lässt sich über das verschlüsselte HTTPS-Protokoll realisieren. Dabei kann der Client auch über Firewalls und Reverse-Proxies hinweg ausfallsicher und verschlüsselt kommunizieren. So ist volle Cloud-Fähigkeit des Feinplanungstools gegeben. Hierdurch können sich operative Vorteile für die Auftragseinplanung ergeben, die sich auch durch eine deutlich einfachere Ergänzung der Planungsautomatismen um das praxisrelevante Wissen des Fertigungsplaners zeigen. Der sekundenschnelle Vergleich unterschiedlicher Planungsvarianten der Software kann so besser an die Spezifika einzelner Unternehmen angepasst werden. Für die diskrete Fertigungsindustrie können aus dem Einsatz eines cloud-basierten Feinplanungstool Vorteile wie optimale Auslastung der Produktionskapazitäten, Optimierung der Durchlaufzeiten, schnelle Reaktionszeiten auf Produktionsstörungen und so die Erhöhung der Gesamtanlageneffektivität resultieren. Durch die dargestellten Funktionalitäten werden MES noch stärker in die Unternehmensstruktur integriert, um durch den kontinuierlichen Datenfluss einen aktuellen und sofort verfügbaren Soll- Ist-Abgleich und damit eine ganzheitliche Basis für Optimierungen im Unternehmen zu bilden.

Gerade für global und interdisziplinär agierende Unternehmen ist es daher zentral, die produktionsnahe IT als Enterprise Manufacturing Execution-System in einen umfassenden Prozess im Zuge der Weiterentwicklung der Geschäftsprozesse zu sehen – und nicht nur ein alleinstehendes Software-Produkt.