Die Werkstatt ist online

Industrie 4.0

MES in der Cloud – In vielen Firmen noch Alltag, doch heutzutage anachronistisch: Der Fertigungsleiter muss für die Planung die Produktionsdaten des Vortags nutzen. Die Online-Feinplanung fußt hingegen auf Echtzeitdaten. Doch wie führt man sie ein?

02. Februar 2018

Industrie 4.0 verspricht transparente Fertigungsprozesse mit Daten über Material, Personal und Maschinen in Echtzeit, die ein aktives Eingreifen in die laufende Produktion ermöglichen, sodass Maschinenausfälle und Störungen bestenfalls vermieden oder zumindest sofort behoben werden können. Auf Basis einer konsistenten und validen Datengrundlage werden Fertigungssimulationen durchgeführt, die zu einer höheren Produktionsauslastung führen, Optimierungspotenziale offenbaren und die Termintreue verbessern.

Das klingt alles sehr schön, ist in vielen Produktionshallen aber immer noch Zukunftsmusik. Stattdessen blättert der Fertigungsleiter durch handschriftliche Dokumente oder klickt sich durch Excel-Tabellen. Die Daten sind veraltet und ihre Dokumentation fehleranfällig. Letztendlich hängen zudem viele Abläufe von der Erfahrung und dem Wissen der Mitarbeiter ab. Man könnte sagen, dass die Fertigungssimulation immer noch in den Köpfen der Belegschaft stattfindet. Industrie 4.0 transferiert hingegen das Know-how in IT-gestützte Produktionsmechanismen.

Stets auf aktuellem Stand

Im Zentrum steht dabei das Manufacturing Execution System (MES). Es verbindet die Business- mit der Shopfloor-Ebene und sorgt dafür, dass die passenden Daten an den richtigen Stellen im Unternehmen vorliegen. So werden online die IST-Daten aus der Produktion mit den Solldaten des ERP-Systems zusammengeführt und ebenso online im MES FLS visualisiert.

Der Fertigungsleiter erhält zum Beispiel aktuelle Informationen über Rüstreihenfolgen oder zu Material-, Werkzeug- und Personalverfügbarkeiten. Automatisierte Fertigungssimulationen zeigen ihm, wie sich beispielsweise ein Chefauftrag auf die Produktion auswirkt.

So kann ein Unternehmen schneller auf Kundenanfragen reagieren und Lieferzeiten exakt ermitteln. Anstelle einer Planung im Batch-Betrieb mit einer Datenaktualisierung zu bestimmten Zeiten wie etwa dem Schicht- oder Auftragsende tritt die Online-Feinplanung.

Eine die gesamte Produktion umfassende Online-Feinplanung ist jedoch meist nicht mit einem einzigen Schritt zu erreichen. Es ist vielmehr ratsam, vom individuellen Stand des Unternehmens ausgehend sukzessive die weitere Digitalisierung voranzutreiben. So werden die besonderen Gegebenheiten und Anforderungen des Betriebes nicht einem diffusen Ziel namens Industrie 4.0 geopfert. In diesem Step-by-step-Ansatz, auch als Lean MES bezeichnet, wird stattdessen analysiert, an welchen Stellen in der Produktion die Digitalisierung am sinnvollsten ist.

Die Erfahrung zeigt, dass in der Fertigungsplanung nur selten sämtliche Stammdaten vorhanden sind. Sie müssen also im MES zunächst komplett erfasst werden. Dies erfolgt am besten schrittweise, bis alle Maschinen- und Auftragsdaten im System integriert sind und anhand der Daten nun weitere Produktionsprozesse simuliert und optimiert werden können.

Wer sich so Schritt für Schritt der Online-Feinplanung nähert, benötigt MES-Lösungen, die diesen Weg flexibel mitgehen, denn sie müssen auf die jeweiligen Anforderungen angepasst werden, also skalierbar sein. Neue Maschinen und Anlagen müssen ebenso problemlos integriert werden können wie sich ändernde Kennzahlen, um beispielsweise den Wünschen eines Neukunden nach Rückverfolgbarkeit nachzukommen.

Schrittweise ausbauen

Anfänglich mag es ausreichend sein, mit Standardanwendungen die Produktion zu digitalisieren. Doch je höher der Digitalisierungsfortschritt, desto individueller werden die Anforderungen. Kommt ein MES-System hier an seine Grenzen, wird es kostspielig. Eventuell müssen Schnittstellen und Tools zusätzlich entwickelt werden. Damit steigt die Systemkomplexität, und man bewegt sich unweigerlich auf das gefürchtete Overengineering zu. Daher sollte man auf MES-Lösungen zurückgreifen, die modular aufgebaut sind und beginnend von einem einzelnen Baustein sukzessive zum High-End-System ausgebaut werden können. Auf diese Weise findet jedes Unternehmen Schritt für Schritt seinen individuellen Weg in die Industrie 4.0. hjs

"Flexibel statt vorkonfiguriert"

Michael Möller ist Geschäftsführer der GBO Datacomp GmbH, einem Spezialisten für Manufacturing-Execution-Systeme (MES), der aufgrund des modularen Aufbaus seiner MES-Lösungen Flexibilität und Skalierbarkeit verspricht.

Herr Möller, bei Industrie 4.0 soll die zentrale Steuerung durch dezentrale Entscheidungen – sagen wir – zumindest ergänzt werden. Werden damit zentral steuernde MES-Systeme nicht überflüssig?

Keineswegs. Wenn dezentral entschieden wird, heißt das ja nur, dass Mitarbeiter auf das Wissen, das zuvor in den Köpfen der Kollegen gespeichert war, an unterschiedlichen Orten zugreifen können. Damit aber alle Mitarbeiter auf die gleichen Informationen zugreifen, bedarf es einer einheitlichen, zentral im MES organisierten Datenbasis.

Sind die meisten MES-Systeme nicht vorkonfigurierte Lösungen, die flexible Ansätze wenig unterstützen – wie sie aber individualisierte Produkte mit Produktionsstückzahl 1 erfordern?

Das mag sein, aber wir bei GBO Datacomp gehen einen anderen Weg. Unsere MES sind modular aufgebaut und können daher flexibel an bestehende Workflows angepasst werden – selbst im laufenden Prozess, vor allem aber branchenübergreifend, vom Maschinenbauer bis zum Serienfertiger. Dafür verfügen unsere Lösungen über zahlreiche branchentypische Workflows, die unsere Kunden flexibel konfigurieren und parametrieren können.

MES in der Cloud – was sind die Vorteile?

Die Administration und Verfügbarkeit von IT-Systemen wird ausgelagert. Das Unternehmen muss weder eigene Server vorhalten noch das notwendige Fachpersonal. Und wenn sich die Produktionsbedingungen ändern, werden die Cloud Services an die neuen Anforderungen angepasst.

Aber bietet sich die Cloud nicht gerade für vorkonfigurierte, standardisierte Produkte an?

Sicherlich. Ob aber ein MES als SaaS eingesetzt wird und ob die Cloud einen Vorteil gegenüber eigenen Servern bietet, hat zunächst mit der Funktionalität und Struktur eines MES nichts zu tun.

Erschienen in Ausgabe: 01/2018