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Der Betriebsleiter 4/2016

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FERTIGUNGSTECHNIK In

FERTIGUNGSTECHNIK In vier Stufen zur Smart Factory … … und wie Manufacturing Execution Systeme Fertigungsunternehmen dabei unterstützen Was können Fertigungsunternehmen aus dem aktuellen Stand von Industrie 4.0 wirklich für sich nutzbringend verwerten? Wie finden Unternehmen den passenden Weg zur Industrie 4.0? Anhand dieser und weiterer Fragen erläutert der nachfolgende Beitrag, welche Schritte sicher zu Industrie 4.0 führen und wie Manufacturing Execution Systeme (MES) Fertigungsunternehmen dabei unterstützen. Fertigungsunternehmen stehen heute vor vielseitigen Herausforderungen: Einerseits ist der globale Wettbewerbsdruck konstant hoch oder nimmt sogar zu. Andererseits stellen sowohl Kunden als auch Gesetzgeber immer höhere Anforderungen – z. B. hinsichtlich Rückverfolgbarkeit, Qualität, Termintreue oder aufwendiger Logistikkonzepte wie Just-in-Time und Just-in- Sequence (JIT/JIS). Hinzu kommt die wachsende Komplexität, die sich aus einer höheren Variantenvielfalt bzw. zunehmender Individualisierung von Produkten und immer kürzeren Lebenszyklen ergibt. Mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit der eigenen Fertigung müssen Unternehmen daher genau abwägen, welche Methoden und Technologien der Industrie 4.0 geeignet sind, um die gewünschten Ziele zu erreichen. Hierzu schlägt MPDV ein einfaches Stufenmodell der „Smart Factory“ vor. Die einzelnen Stufen fassen verschiedene Anforderungen zu konkreten Funktionen und Eigenschaften zusammen, die in großen Teilen aufeinander aufbauen. Ein Beispiel: ist die Fabrik nicht transparent (Stufe 1), kann sie nicht reaktionsfähig (Stufe 2) werden. Erwartungsgemäß haben fast alle der notwendigen Funktionen mit fertigungsnahen IT-Systemen zu tun. Bei genauerer Beleuchtung zeigt sich, dass sich ein integriertes Manufacturing Execution System (MES) als ideales Tool zur Erreichung aller Stufen des Modells eignet, in vielen Fällen ist es sogar eine unabdingbare Basis. Stufe 1: Transparenz schaffen Wie in vielen Disziplinen braucht es eine solide Datenbasis und so bildet auch in der „Smart Factory“ Transparenz die Grundlage für alle weiteren Funktionen. Gemeint ist damit eine flächendeckende Erfassung von z. B. Maschinen- und Betriebsdaten – und Was tun? Abwarten oder handeln? zwar möglichst automatisiert, zumindest aber elektronisch. Handaufschreibungen bzw. manuelles Übertragen von einem System in ein anderes stellen Medienbrüche dar, die unbedingt zu vermeiden sind. Die Vielfalt der Schnittstellen in heterogenen Maschinenparks ist eine der größten Hürden für die Erreichung der ersten Stufe. Nun könnte man fragen, was denn konkret zu tun ist – und vor allem, ob es sinnvoll ist, bereits jetzt etwas zu tun, wo Industrie 4.0 allgemein noch so unklar und diffus ist. Mit Anwendung des vorgestellten Vier-Stufen-Modells schaffen Unternehmen in jedem Fall Klarheit. Um die einzelnen Stufen Schritt für Schritt zu erklimmen, empfehlen die MES-Experten von MPDV folgendes: n Investieren Sie in ein integriertes Manufacturing Execution Systems (MES) und eliminieren Sie damit sukzessive IT-Insellösungen. n Verschlanken Sie parellel Ihre Prozesse im Sinne von Lean Management und Lean Production. n Beziehen Sie alle Mitarbeiter ein, so dass Sie gemeinsam an einem Strang ziehen. n Definieren Sie immer erst die Aufgaben bzw. Anwendung der IT und dann die IT-Infrastruktur. n Achten Sie bei Investitionen in Maschinen, Anlagen und Sensoren auf deren Kommunikationsfähigkeit. n Beachten Sie anerkannte Industriestandards (z.B. VDI 5600, VDMA 66412, …) und üben Sie im Sinne der weiteren Standardisierung Druck auf Ihre Lieferanten aus. n Behalten Sie Forschungsaktivitäten, Fachverbände und die Plattform Industrie 4.0 im Auge, so dass Sie frühzeitig erkennen, welche Herausforderungen auf Sie zukommen und welche neuen Technologien und Trends es gibt. n Zu guter Letzt: Denken Sie global, aber beginnen Sie im überschaubaren Rahmen! 12 Der Betriebsleiter 4/2016

02 Geeignete MES-Anwendungen zur Erreichung der unterschiedlichen Stufen der Smart Factory Ein integriertes Manufacturing Execution System (MES) ist bei dieser Aufgabe eine wertvolle Unterstützung. Auf Basis der erfassten Daten berechnet es aussagekräftige Kennzahlen, die den Menschen in der Fabrik und im Management zeigen, wo Optimierungspotenzial steckt. Zudem erfüllt ein MES auch die Aufgabe der Datenverdichtung und Aggregation – z. B. für überlagerte ERP-Systeme. In seiner Funktion als zentrale Informations- und Datendrehscheibe verbindet ein MES so die Geschäftswelt in Form des ERP-Systems mit der eigentlichen Fertigung. Stufe 2: Reaktionsfähigkeit sichern Auf Basis der in Stufe 1 gewonnenen Transparenz können nun sowohl Störfaktoren identifiziert als auch eine realitätsnahe Feinplanung eingeführt werden. Je konkreter und umfassender diese Planung ist, desto einfacher lässt sich diese in eine echtzeitund reaktionsfähige Fertigungssteuerung überführen. Hierbei sind neben den Maschinen eine Vielzahl anderer Ressourcen zu berücksichtigen – nicht zuletzt der Mensch als wohl wichtigste. Ein MES ist für diese Planungs- und Steuerungsaufgabe ein geeignetes und mächtiges Werkzeug. Stufe 3: Aufgaben verteilen und abgeben Die in Stufe 2 stabilisierten Prozesse können nun durch die Definition von Regelkreisen weiter verselbstständigt werden. Auch eine Dezentralisierung von Aufgaben inkl. der entsprechenden Verantwortung ist möglich. Dabei ist eine zentrale Synchronisierung von essenzieller Bedeutung – z. B. in einem MES. Ziel dieser Maßnahmen ist die selbstregelnde Fabrik. Stufe 4: funktionale Vernetzung Mit Blick auf immer kürzere Produktlebenszyklen und die steigende Produktindividualisierung wird auch eine funktionale Vernetzung mit ehemals getrennten Bereichen immer wichtiger. Insbesondere der Datenaustausch mit der Produktentwicklung nimmt an Bedeutung zu, da mit der voranschreitenden Digitalisierung immer mehr Informationen vom Konstrukteur direkt an die Maschine gebracht werden können. An der Schnittstelle zwischen Produktentwicklung und Fertigung steht meist ein Product Lifecycle Management System (PLM), das künftig direkt mit dem MES kommunizieren wird. Weitere Themenfelder für die funktionale Vernetzung sind die integrierte Qualitätssicherung, ein fertigungsnahes Energiemanagement sowie die Erweiterung des Betrachtungsraums auf Lieferanten und den Kunden – also auf die komplette Supply-Chain. www.mpdv.com Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Ihr Partner für Maschinensicherheit und Arbeitsschutz tec.nicum bietet Maschinenbauern, Maschinenbetreibern und Distributoren eine kompetente, produktund herstellerneutrale Beratung. Und wir unterstützen Sie bei der normenkonformen Gestaltung Ihrer Maschinen und Arbeitsplätze! Das tec.nicum-Team konzipiert und realisiert Sicherheitslösungen über alle Lebenszyklusphasen Ihrer Maschine. Das neue Dienstleistungsangebot des tec.nicums umfasst vier Säulen: tec.nicum academy Schulungen und Seminare tec.nicum consulting Beratungsdienstleistungen tec.nicum engineering Konzeption, Planung und SPS-Programmierung tec.nicum integration Ausführung und Montage www.tecnicum.com

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