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Dachzeile: Manufacturing Execution System (MES) [Gesponsert]

Trotz Industrie 4.0 die Basics nicht aus dem Auge verlieren!

Einblick in die Smart Factory
Einblick in die Smart Factory (Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

Kaum eine Fabrik wird über Nacht zur Smart Factory. Daher sollten Fertigungsunternehmen bei all den Zukunftsvisionen von Digitalisierung und Industrie 4.0 wichtige Basisfunktionen nicht aus den Augen verloren werden, die heute ein Manufacturing Execution System (MES) bereitstellt.

Die VDI-Richtlinie 5600 fasst alle MES-Aufgaben praxisgerecht zusammen. Beispielsweise ist die Datenerfassung eine essenzielle Voraussetzung für alle anderen MES-Funktionen. Wichtig dabei ist, dass die Erfassung möglichst wenig Zusatzaufwand generiert, dass die Daten verlässlich und aktuell sind und dass genau die Daten erfasst werden, die später auch benötigt werden.

Abbildung 1: Funktionsumfang eines modernen MES wie HYDRA von MPDV
Abbildung 1: Funktionsumfang eines modernen MES wie HYDRA von MPDV (Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

Datenerfassung richtig machen

Den Aufwand bei der Datenerfassung reduziert man idealerweise durch die Automatisierung der Erfassungsmethoden. Maschinen und Anlagen kann man beispielsweise direkt an ein MES ankoppeln – modernere Anlagen über OPC-UA, ältere Maschinen über geeignete Schnittstellenbausteine, die oftmals auch als I4.0-Retrofit-Kit bezeichnet werden. Auch die manuelle Datenerfassung – beispielsweise von Auftrags- und Betriebsdaten – sollte durch bedarfsgerechte Auto-ID-Verfahren unterstützt werden – z. B. RFID oder Barcode.

Die Verlässlichkeit insbesondere von manuell erfassten Daten lässt sich durch Online-Plausibilitätsprüfungen sicherstellen. Beispielsweise kann für zu erfassende Zahlenwerte ein Gültigkeitsbereich angegeben werden. Um stets aktuelle Daten zu erfassen, genügt es in den meisten Fällen, vorhandene Medienbrüche zu eliminieren. Hiermit ist beispielsweise gemeint, dass Daten direkt in das MES eingegeben und nicht erst auf Papier geschrieben, gesammelt und am Ende der Woche gescannt werden.

Um schon bei der Auswahl der zu erfassenden Daten effizient zu sein, sollte im Vorfeld festgelegt werden, welchen Zweck die Datenerfassung haben soll. Hierbei kann beispielsweise die Überwachung einzelner Maschinen (Maschinendatenerfassung) oder die Optimierung von Durchlaufzeiten der einzelnen Aufträge (Betriebsdatenerfassung) eine Rolle spielen. Das oftmals genannte Themenfeld „Big Data Analytics“ ist eher als Königsdisziplin zu sehen, die fortschrittliche Unternehmen zwar bereits heute praktizieren, für viele Mittelständler aber noch lange nicht notwendig sein wird.

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Erfassten Daten auswerten

Abbildung 2: Flexible OEE-Auswertungen mit dem MES HYDRA
Abbildung 2: Flexible OEE-Auswertungen mit dem MES HYDRA (Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

Sind die Daten erst einmal erfasst geht es darum, aussagekräftige Auswertungen zu generieren, um auf deren Grundlage Maßnahmen zur Optimierung einleiten zu können. Auch hierbei unterstützen moderne MES-Systeme wie HYDRA von MPDV (siehe Abbildung 1). Die VDI 5600 spricht in diesem Fall von Leistungsanalyse. Darunter sind klassische Soll-/Ist-Vergleiche genauso zu sehen wie die kontinuierliche Berechnung von Kennzahlen. Eine der wohl am weitesten verbreiteten Kennzahlen ist der OEE (Overall Equipment Effectiveness). Auch wenn in den OEE (siehe Abbildung 2) vielfältige Daten einfließen (Verfügbarkeit, Leistung und Qualität), so ist die Vergleichbarkeit von Werten unterschiedlicher Bereiche oder Unternehmen nicht immer gegeben. Zwar gibt es Normen zur einheitlichen Berechnung (z.B. VDMA Einheitsblatt 66412), aber trotzdem ist der Betrachtungswinkel entscheidend. Als Beispiel sei hier die geplante Nutzungszeit einer Maschine genannt – der Controller sieht hier möglicherweise 24x7 wohingegen der Fertigungsleiter nur einen Zwei-Schicht-Betrieb im Sinn hat.

Industrie 4.0 braucht Datenerfassung

Wie Sie sehen, haben gibt es auch ganz ohne Industrie 4.0 ausreichend Themen, über die sich MES-Anbieter mit der Fertigungsindustrie unterhalten und manchmal auch streiten können. Dabei ist die Datenerfassung an sich nicht das eigentliche Thema – vielmehr geht es um die Bedeutung der Daten und Möglichkeiten, daraus nutzbare Informationen zu generieren und geeignete Maßnahmen abzuleiten. Oder um es mit modernen Worten zu sagen: Smart Data statt Big Data.

Dabei soll hiermit keinesfalls gegen die Digitalisierung oder Industrie 4.0 gewettert werden. Vielmehr zeigt die Erfahrung, dass man erst einmal einen stabilen, transparenten und effizienten Ausgangszustand schaffen muss, der dann digitalisiert werden kann. Andernfalls greift das schon oft zitierte Statement „Wenn man Chaos digitalisiert, dann bekommt man digitales Chaos – keineswegs aber effiziente Prozesse“.

Fertigungsunternehmen sollten also ein Stück weit zu den Wurzeln der Datenerfassung zurückkehren, diese stärken und sich anschließend am Wachstum des daraus entstehenden Baumes erfreuen. Denn einem Baum mit kräftigen Wurzeln kann kein Sturm etwas anhaben – ganz egal ob er Industrie 4.0 oder Digitale Transformation heißt. Mit 40 Jahren Erfahrung im Fertigungsumfeld haben die MES-Experten von MPDV das am eigenen Beispiel unter Beweis gestellt.

Gelassen in Richtung Zukunft

Abbildung 3: MPDV-Whitepaper zum Vier-Stufen-Modell „Smart Factory“
Abbildung 3: MPDV-Whitepaper zum Vier-Stufen-Modell „Smart Factory“ (Bild: MPDV Mikrolab GmbH)

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