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Steigende Vernetzung der Industrial IT

Integration im Industrie 4.0-Zeitalter

Industrie 4.0 steht für mehr Flexibilität, kleinere Losgrößen, tiefere Wertschöpfungsketten. Diese Komplexität im Fertigungsalltag lässt sich mit Manufacturing Execution-Systemen hervorragend bewältigen. Dazu müssen die produktionsnahen Anwendungen allerdings flexibel genug und entsprechend in die Systemlandschaft integriert sein.




Bild 1: MPDV

Manufacturing Execution-Systeme (MES) dienen heute der Erfassung und Auswertung zahlreicher Daten entlang der Wertschöpfungskette. Zudem ermöglichen die Lösungen eine granulare Feinplanung, die sich an den real zur Verfügung stehenden Kapazitäten orientiert. Aber auch dezentrale Prozesse wie eKanban lassen sich mit produktionsnaher Software synchronisieren. Mit einem MES als Informations- und Datendrehscheibe in der Fertigung können häufig deutliche Einsparpotenziale in der Produktion aufgedeckt werden. Zudem sind entsprechende Anwendungen eine gute Grundlage, um die steigende Komplexität in der Fertigung zu bewältigen. Da in der Produktion eine große Menge an ‚Echtzeit‘-Informationen anfallen, spricht viel für den Einsatz eines ebenso echtzeitfähigen Systems. Das leisten Manufacturing Execution-Systeme, die den Systemanforderungen gemäß VDI-Richtlinie 5600 entsprechen.

Die Aufgaben wachsen zusammen

Mit dem Eintritt ins Industrie 4.0-Zeitalter werden die Fertigungsprozesse flexibler – die Variantenvielfalt nimmt zu. Zudem wächst die Verzahnung von zahlreichen Aufgaben mit der klassischen Fertigung. Beispiele dafür sind: Qualitätssicherung, Personalmanagement, Intralogistik oder Rückverfolgbarkeit (Traceability). Viele spezialisierte Insellösungen sind mit dieser Komplexität überfordert. Abhilfe leisten integrierte Systeme, wenn sie eine große Bandbreite an Daten zu beliebigen Auswertungen kombinieren.


Im Bild: Autor Dr. Jürgen Kletti, Geschäftsführer der MPDV Mikrolab GmbH in Mosbach.

Potenzial durch Korrelation

Einige praxisnahe Beispiele sollen die Möglichkeiten einer integrierten MES-Lösung (siehe Bild 1) veranschaulichen:

  1. Korrelierende Auswertung von Energie-, Auftrags- und Maschinendaten zur Ermittlung von energieintensiven Arbeitsschritten und Maschinen
  2. Energieoptimierte Fertingungsplanung zur Vermeidung von Lastspitzen und zur Nutzung günstiger Energiekontingente
  3. Abgleich von Personalzeiten mit Auftragsbuchungen zur Ermittlung von Leistungs- und Prämienlohn
  4. Auftragsabhängige Personaleinsatzplanung auf Basis von Mitarbeiterqualifikationen
  5. Bedarfsgerechte und vorbeugende Instandhaltung auf Basis erfasster Auftrags- und Maschinendaten
  6. Reaktive Feinplanung und Fertigungssteuerung auf Basis realer Kapazitäten und unter Berücksichtigung von Werkzeugverfügbarkeit, Materialbeständen und Personalstärke
  7. Berechnung übergreifender Kennzahlen aus allen erfassten Daten über die komplette Wertschöpfungskette und über alle fertigungsnahen Bereiche hinweg.

Vorteile einer integrierten Lösung

Halten MES-Lösungen Informationen in einer zentralen Datenbank vor, sind eine Reihe von produktionsnahen Anwendungen zudem meist einfacher zu realisieren, als in einem Verbund von Insellösungen:

  • Alle beteiligten Ressourcen können übergreifend und schnittstellenfrei erfasst, geplant und ausgewertet werden.
  • Die Fertigung bleibt reaktionsfähig, da auf Störungen unterschiedlicher Art frühzeitig und flexibel reagiert werden kann.
  • Die Korrelation von Daten ermöglicht einen ganzheitlichen Blick auf die Fertigung und ermöglicht neue Möglichkeiten zur Optimierung.

Gerade mit Blick auf Industrie 4.0 gilt es jedoch zu beachten, dass nur wenige der aktuell verfügbaren MES-Lösungen wirklich die komplette Bandbreite der VDI-Richtlinie 5600 abdecken. Meist werden Lösungen verschiedener Anbieter kombiniert, was zu unnötigen Schnittstellen führt. Daher sollten Fertigungsunternehmen bei der MES-Einführung genau hinzusehen.

Ein integriertes Manufacturing Execution System ermöglicht einen ganzheitlichen Blick auf alle an Herstellungsprozessen beteiligten Ressourcen. Bild: MPDV
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