Schritt für Schritt zum MES

Thomas Krenzke, Sekas, München

Elementare Aufgabe eines Manufacturing Execu- tion Systems (MES) ist die datentechnische Verbindung zwischen der kaufmännischen Ebene eines Unternehmens und der Produktion. Durch den Datenaustausch sollen die Transparenz im Unternehmen erhöht, Kosten gesenkt sowie Durchsatz- und Qualitätssteigerungen erzielt werden.

Das Thema MES bietet gerade wenig automatisierten und integrierten Unternehmen überdurchschnittliches Optimierungspotenzial. Typischerweise handelt es sich hierbei allerdings um kleinere und mittlere Unternehmen, für die der Zeit- und Kostenrahmen zur Einführung eines kompletten MES meist eine kaum zu überwindende Hürde darstellt. Noch dazu ist die Bereitschaft in ein neues, noch wenig verbreitetes Thema zu investieren unter den aktuellen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen verständlicherweise begrenzt.

Da liegt es nahe, den MES-Aufbau schrittweise vorzunehmen. Dies erlaubt es den Unternehmen auch mit überschaubaren Personal- und finanziellem Aufwand in das Thema MES einzusteigen, erste Erfahrungen zu sammeln und im Idealfall direkt von den Zwischenergebnissen zu profitieren. Insbesondere kann so schrittweise Vertrauen in die gewählte Lösung aufgebaut werden. Nach jeder Stufe können die ursprünglichen Ziele beim Aufbau des MES überprüft und falls notwendig korrigiert werden.

Um die Lösung optimal auf die individuellen Kosten-/Nutzen-Verhältnisse der Kunden abstimmen zu können, hat Sekas ihr MES-Produkt Proquis nicht als schlüsselfertige Standardlösung konzipiert. Vielmehr ist Proquis ein Baukastensystem bestehend aus Softwarekomponenten zur Produktionsunterstützung (Bild 1), so z.B.

Mit Hilfe dieser Komponenten können individuelle MES-Lösungen schnell und kostengünstig aufgebaut werden.

Einstieg: Anlagenüberwachung

Das neu vorgestellte Proquis-Paket zur Anlagenüberwachung wurde von Sekas als preiswerter Einstieg in die MES-Welt konzipiert. Durch die Anlagenüberwachung werden erste MES-Funktionen aufgebaut. Diese lassen sich später um weitere Funktionen, z.B. zur Rückverfolgbarkeit und Feinplanung ergänzen. Trotz des überschaubaren Volumens der Lösung entsteht schon im ersten Ausbauschritt ein beachtlicher Nutzen für den Kunden.

Die Proquis-Anlagenüberwachung umfasst folgende Komponenten:

Ziel und Inhalte der Komponenten markieren die ersten Schritte auf dem Weg zum MES.

Schritt 1: Grundsteinlegung

Grundlage eines MES-Systems ist augenscheinlich die Erfassung bzw. Bereitstellung der benötigten Daten.

Das Paket zielt zunächst auf eine weitgehend automatische Datenerfassung durch die Anbindung der Fertigungsanlagen und Maschinen über vorhandene Schnittstellen. Nur in Ausnahmefällen wird auf eine manuelle Erfassung zurückgegriffen, da diese kostenintensiv und fehleranfällig ist und meist nur wenig detaillierte Daten liefert. Durch die Anbindung der Anlagen und Maschinen ist ein wesentlicher Schritt erfolgt. Die technische Anbindung der Maschinen ist häufig ein kritischer Erfolgsfaktor auf dem Weg zum MES. Ein Vorteil in der hier gezeigten Vorgehensweise ist folglich, dass ein vorhandenes technisches Risiko bereits frühzeitig behandelt und für das weitere Projekt ausgeschlossen wird.

Schritt 2: Alles im Blick

Durch die Prozess- und Anlagenvisualisierung wird der aktuelle Stand der Produktionsanlage kompakt und übersichtlich online visualisiert.

Dies verbessert zum einen die Transparenz der Prozessabläufe in der Anlage. Zum anderen bietet sich besonders für unübersichtliche oder weitläufige Produktionsanlagen eine Möglichkeit, Schwachstellen wie z.B. Engpässe oder Störungen schnell zu erkennen.

Schritt 3: Prozesse im Griff

Die erfassten Daten können ferner zur statistischen Prozesskontrolle (SPC) verwendet werden. Die individuell festgelegten Kennzahlen (KPI) werden vom System automatisch ermittelt und überwacht. So können Störungen in den Produktionsprozessen frühzeitig erkannt und gemeldet werden.

Schritt 4: Zeit ist Geld

Gerade die zeitnahe Erfassung und Meldung von Ereignissen ist der Schlüssel zu deutlichen Einsparungen und Verbesserungen (Bild 2):

Unabhängig von der Frage, um welches Ereignis es sich im Einzelnen handelt, gilt in der Regel: Schnelle Reaktion bringt mehr Nutzen. Durch die vorgenommene Online-Erfassung und Überwachung der Maschinen- und Prozessdaten wird die Zeit zwischen dem Auftreten eines Ereignisses und der zugehörigen Datenerfassung minimiert. Die Zeit bis zur erfolgreichen Alarmierung minimiert das integrierte Alarmmeldesystem. Diese Komponente erlaubt es den übrigen Systemkomponenten, die erkannten Ereignisse unmittelbar zu melden. Das Alarmmeldesystem (Bild 3) kann den oder die zuständigen Mitarbeiter auf unterschiedlichen Wegen alarmieren. Es besteht die Möglichkeit zum Gruppenruf und zur automatischen Eskalation von Alarmrufen. Dies stellt sicher, dass die Zeit bis zur Reaktion auf ein gemeldetes Ereignis möglichst kurz ist.

Was wird nun mit der Einführung der Proquis-Anlagenüberwachung erreicht? Zum einen werden die Daten von den Maschinen und Anlagen automatisch erfasst. Dies garantiert eine objektive und umfassende Datenbasis für die weiteren MES-Module. Insbesondere sind die Daten bereits zeitnah zu ihrer Entstehung auswertbar. Zusammen mit den weiteren Modulen zur SPC und Visualisierung sowie der angeschlossenen Alarmierung wird so der Regelkreis innerhalb der Produktion deutlich verkürzt. Schwachstellen können schneller erkannt, Gegenmaßnahmen frühzeitig ergriffen werden. Dies verspricht spürbare Auswirkungen auf die Fertigungseffizienz und -qualität.

Die Schritte zur Einführung dieser Ausbaustufe sind mit einem auch für kleinere und mittlere Unternehmen überschaubaren Investitionsvolumen und -risiko verbunden.

Proquis-basierte Lösungen zeichnen sich unter anderem durch Flexibilität und Erweiterbarkeit aus. Das zugrunde liegende Baukastenprinzip macht die Lösungen wachstumsfähig und kostengünstig. Die Verwendung offener Schnittstellen und Standards gewährleistet die Offenheit des Systems. So wurde das System z.B. unter Berücksichtigung des Standards ISA-95, der den Datenaustausch zwischen MES und ERP-Systemen definiert, entwickelt. Seine Offenheit und Wachstumsfähigkeit garantiert die Zukunftssicherheit dieser Lösung. Mit dem Paket Anlagenüberwachung zeigt Sekas einen möglichen Weg zu einer MES-Lösung, der vor allem auch für kleinere und mittlere Unternehmen gangbar ist.

Productronica, Stand A5.419

EPP 422