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Manufacturing Execution Systems (MES): Die Trends für 2018

Steigende Anforderungen an die Produktions-IT

Die MES-Trends für 2018

Eine Smart Factory ohne Manufacturing Execution System wird es auf Sicht nicht geben. Ausruhen können sich der Hersteller dieser Programme trotzdem nicht. Denn mit der digitalen Reife der Anwenderfirmen steigen auch die Anforderungen an die werksnahe IT, die von den Systemanbietern umgesetzt werden müssen. Dabei dürfen die Anwendungen durch ihre Systemarchitektur nicht dazu führen, dass unter ständigen Anpassungen die betriebliche Agilität leidet.

Manufacturing Execution Systems (MES) in der Smart Factory, Darstellung [1]

Bild: Aegis Software GmbH

Die weltweite Fokussierung auf die Themen IIoT [2] und Industrie 4.0 [3] dürfte auch die Diskussion in den Fertigungsbetrieben für das Jahr 2018 beherrschen. Obgleich die Umsetzung vereinzelt schon auf dem Weg ist, so gibt es über die erforderlichen Kommunikationsstandards und den Gesamtnutzen noch Uneinigkeit und Konfusion. Doch 2018 dürften Manufacturing Execution Systems (MES) [4] basierend auf Industrial Internet of Things- und Industrie 4.0-Konzepten zur Realität für die Produktionsbetriebe werden.

Fokus weiter auf Qualität

Getrieben durch ständig steigende Verschärfungen der Industrie- oder Gesetzgebervorgaben wird die Fertigung von hoch-qualitativen Produkten für die Hersteller noch bedeutsamer. Hierbei sind insbesondere die Branchen Medizintechnik sowie Luft- und Raumfahrtechnologie zu nennen, bei denen schon ein einzelnes Compliance-Problem die Reputation des Herstellers und die Sicherheit des Produktanwenders negativ beeinflussen kann. Der Trend geht dahin, ein Qualitätsproblem nicht nur sofort erkennen, sondern schnell Gegenmaßnahmen ergreifen zu können, um die Ursachen zu finden und Folgeschäden zu reduzieren. Die stärkere Fokussierung auf Qualität wird vorherrschend bleiben und ist dabei effektiver denn je mit Software zu erfüllen, die durch Big Data-Analysen [5] neuen Raum für Verbesserungen aufzeigt.

Fortschrittliche Datenanalyse

Während bisher die Definition des Big-Data-Ansatzes vorangetrieben und diskutiert wurde, wie sich damit Fertigungsbetriebe unterstützen lassen, so werden im Jahr 2018 die Produktionsbetriebe beginnen, die fortschrittlichen Analysemethoden in ihren eigenen Produktionsprozessen zu integrieren und anzuwenden. Dabei werden sich Produktionstechnologien wie MES-Programme weiter durchsetzen, da auf ihren positiven Einfluss auf die Gesamtfertigungseffektivität immer seltener verzichtet werden kann. Durch die steigende Automatisierung der Datenanalysen, die MES-Technologie mitbringt, könnten bald alle Mitarbeiter auf vielen Ebenen Auswertungen erstellen und zur Verfügung stellen.

Auch werden immer mehr Applikationen Daten auf tragbaren Geräten ausgeben, womit die Fähigkeit zum Management in Echtzeit leichter erreichbar wird. 2018 dürften entsprechend smarte Fertigungstechnologien immer häufiger in die alltäglichen Produktionsabläufe integriert werden. Der Druck auf Firmen dürfte weiter steigen, die Implementierung von Produktionsanalysemethoden zu forcieren. Andernfalls droht, sich nicht mehr ausreichend an Kundenforderungen anpassen zu können und sogar von innovativeren Wettbewerbern überholt zu werden.

Herausforderungen für MES-Anwendungen

Im Kern wird ein digitalisierter Industriebetrieb an alle seine Bestandteile wie Maschinen, Menschen, Anlagen und sogar das Material einen gewissen Grad an Intelligenz einfordern müssen. Auf Kommunikationsebene sollten alle Beteiligte Informationen von anderen lesen, speichern, verarbeiten und darauf reagieren können. Darüber hinaus werden Produzenten wohl immer engmaschiger mit ihrer Zulieferkette und den Kunden vernetzt sein. Es wird vermehrt Kommunikationsstrukturen geben, auf denen alle Berechtigten mit anderen Komponenten Informationen austauschen und darauf reagieren. Voraussetzung dafür ist die Bereitstellung der Daten und Informationen in verwertbare Intelligenz, die eine kontinuierliche Verbesserung bei der Effizienz, Flexibilität, Qualität und Rückverfolgbarkeit erlaubt.

Anwender werden in diesen Umgebungen komplexe Produkte und Prozesse allein durch Konfiguration abbilden können. MES-Anwendungen könnten auf der Basis intelligenter Produktmodelle erlauben, schon die Arbeitsvorbereitung weitgehend zu automatisieren. Aus einem einheitlichen System heraus könnten sämtliche Fertigungsaufgaben, seien sie automatisiert oder manuell, digital vorbereitet werden. Der Vorbereitungsprozess betrifft auch den Wareneingang, um die Zulieferteile in die gesamte Qualitätssicherung mit einzubinden. Für alle Schritte wird ein digitaler Regelkreis aus Messwerterfassung und Regelgrößen erstellt – vom Wareneingang bis zum Versand der Fertigprodukte. Dabei müssen die großen Herausforderungen an maximale Flexibilität im Umfeld der Klein- bis Mittelserienfertigung berücksichtigt werden. Zudem sollten entsprechende Systeme auch von mittelständischen Betrieben einsetzbar sein und nicht den Einsatz eines ganzen Engineering-Teams erfordern. Der Ansatz solcher MES-Infrastrukturen in einer Fabrik könnte sich deutlich von kundenspezifischen und proprietären Lösung unterscheiden:

Ergebnisse und Optimierung

Kundenspezifische Lösungen ziehen oft zahlreiche Weiterentwicklungen mit entsprechenden Kosten und Engineering-Aufwand. Das kann zu einem Verlust von Zeit und Agilität im Geschäftsumfeld des Unternehmens führen. Da der schnellere Wandel die Norm sein wird, werden sich Unternehmen zunehmend fragen müssen, mit welcher IT-Infrastruktur sie die Basis bilden, diesen Wandel abzubilden.