Vernetzung von Topfloor und Shopfloor Berichtspflichten: Wie Unternehmen immer mehr Anforderungen erfüllen können

Anbieter zum Thema

FORCAM ENISCO GmbH

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

IGZ Ingenieurgesellschaft für logistische Informationssysteme mbH

becos gmbH

Die Herausforderungen für Unternehmen werden durch neue Regularien komplexer: Sie müssen flexibel produzieren, Lieferketten resilient aufstellen und entsprechende Berichtspflichten erfüllen. Ein reibungsloses Zusammenspiel von Shop- und Topfloor-Systemen kann Unternehmen dabei unterstützen.

Ziel von produzierenden Unternehmen ist eine optimale Wertschöpfung in der Fabrik – dafür sollte die Fertigung einen geschlossenen Problemlösungszyklus bilden: Die Systeme melden Fehler in der Produktion automatisiert anhand von digital erfassten Kennzahlen. Falls nötig, können Mitarbeiter dann in Echtzeit Gegenmaßnahmen ergreifen. Die Realität sieht oft noch anders aus: Statt digitaler Automatismen werden Excel-Tabellen eingesetzt. Doch mit schwierigeren Marktlagen und zunehmender Komplexität der Fertigungsprozesse steigt der Wunsch nach betrieblicher Effizienz, und damit die Nachfrage nach IT-Lösungen für den Shopfloor, sogenannte MES (Manufacturing Execution System).

Berichtspflichten erfüllen: Nahtlose Vernetzung von Topfloor und Shopfloor

Höhere Effizienz wird erreicht, wenn Topfloor und Shopfloor bestens miteinander vernetzt sind. Dann fließen Daten reibungslos sowohl horizontal in der Produktion als auch vertikal zwischen Produktion und Planung, also zwischen MES und dem Enterprise-Ressource-Planning-System. Eine solche Gesamtsteuerung lässt sich in der SAP-Welt gut organisieren. Die ERP-Lösungen von SAP decken unter anderem die Bereiche Aufträge, Personal und Rechnungen ab. Mit der Nachfrage nach leistungsfähigen MES-Lösungen hat SAP das Cloud-basierte Lösung Digital Manufacturing (SAP DM) entwickelt und verbessert damit die gesamte Prozesskette in SAP-Umgebungen.

Zwei Wege für die Vernetzung von Produktion und Planung

Um den Datenfluss zwischen Produktion und Planung zu organisieren, haben Produktionsmanager zwei Wege zur Auswahl: Sie können ihr SAP- beziehungsweise ERP-System entweder mit einer Cloud-basierten oder mit einer On-premise basierten MES-Lösung vernetzen. Dabei können sie in der SAP-Welt bleiben – mit SAP DM oder der On-Premise-Lösung SAP Manufacturing Suite. Oder sie wählen leistungsfähige Lösungen von Partnern. Als SAP-Partner bietet Forcam Enisco beispielsweise sowohl Cloud-basierte Lösungen wie On-premise-Lösungen an.

In der SAP-Welt sind es „White Spaces“, welche von SAP-Partnern ausgefüllt werden können. Beispiele sind etwa die Maschinendatenerfassung, Energiemonitoring oder Intralogistik und Material-Management. Ohne Daten gibt es keine digitalen Prozesse. Eine Konnektivitäts-Lösung muss daher in der Lage sein, unterschiedliche Signale aus Maschinen, Sensoren, Tools oder Werkereingaben zu erfassen und daraus ein standardisiertes Datenmodell zu generieren. Dieses Datenmodell nutzen weiterführende Systeme wie SAP DM und stellen Transparenz sowie Effizienz her durch Echtzeit-Infos und historische Analysen zu Anlagenleistungen, CO2-Bilanzen, Produktqualitäten, Prozesse (Rückverfolgbarkeit und Track & Trace).

Lösung der nächsten Generation: AC4DC

Auf der Hannover Messe 2024 stellte Forcam Enisco auf dem SAP-Stand den Prototypen „AC4DC“ für die Konnektivität der nächsten Generation vor. Dahinter steckt eine völlig neue Software-Generation, die auf Microservice-Technologie basiert. Die Lösung kann die Flexibilität, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit in der Produktion deutlich erhöhen.

Die Besonderheit ist dabei, dass AC4DC auch in industriellen Mini-PCs zum Einsatz kommt. Anwender konfigurieren und bedienen die Software zentral über die Cloud. Dadurch können Unternehmen Maschinen weltweit ausfallsicherer als bisher managen und für einen sicheren Datenfluss von der Maschine bis zum Managementsysteme wie SAP DM sorgen. Ein erster Einsatz von AC4DC in der Produktion ist diesen Herbst bei einem führenden Automotive-Zulieferkonzern geplant.

Wie BWF Group mit MES die Berichtspflichten erfüllt

Um die Produktion Ressourcen-effizienter aufzustellen, Kosten zu sparen und Berichtspflichten zu erfüllen, kann die MES-Software wichtige Dokumentationsaufgaben wie Energiemonitoring übernehmen. Dies zeigt das Beispiel des international tätigen Traditionsunternehmens BWF Group aus Offingen in Bayern, das auf Industriefilter, Wollfilz, technischen Nadelfilz und die Extrusion hochwertiger thermoplastischer Kunststoffe spezialisiert ist.

Die BWF Group betreibt für die Herstellung Krempelmaschinen, die so groß sind wie Einfamilienhäuser. Zum Einsatz kommt das klassische SAP-System zur Betriebsdatenerfassung (BDE). Bis vor kurzem wurden die Stördaten der Maschinen manuell über ein selbst programmiertes HTML-Tool erfasst und an das SAP-System weitergegeben. Mittlerweile erfasst die Software von Forcam Enisco detailliertere Maschinendaten, wie Ausfälle, Stillstandsgründe und Energiedaten.

Messbare Vorteile in Produktion und Planung

Die Daten sind objektiv, nicht fehleranfällig und stehen in Echtzeit zur Verfügung. Schichtführer können mit der Software Leistung und Zustand der Maschinen jederzeit analysieren. Obendrein erhalten die Schichtführer Push-Nachrichten zu den Maschinen über die App von Microsoft Teams. Sie wissen sofort, an welcher Maschine Störungen auftreten und müssen mit einer Analyse nicht auf das nächste Shopfloor-Meeting warten. Auch die Unternehmensplanung profitiert von Vorteile: Sie erhält automatisiert zentrale Produktionsdaten, mit denen extern Berichtspflichten wie ein „Product Carbon Footprint“ (PCF) glaubwürdig dokumentiert sowie interne Kosten gemäß den Verursachern verteilt werden können.

Um Berichtspflichten glaubwürdig zu erfüllen, lassen sich digital erfasste MES-Kennzahlen auch kombinieren. Wie das Beispiel eines US-Automobilzulieferers zeigt, will das Unternehmen bis 2035 eine CO2-neutrale Fertigung erreichen. Zuständig hierfür sind die weltweit verteilten Tochtergesellschaften. Das Fabrikteam einer deutschen Konzerntochter korreliert die Energiedaten von Maschinen mit ihrer Gesamtanlageneffektivität (OEE – Overall Equipment Effectiveness). So können für jeden Auftrag die jeweils energieeffizientesten Maschinen eingesetzt werden.

DiCES – Forschung für Kreisläufe in der Fertigungsindustrie

Auch die Forschung beschäftigt sich mit der Thematik Topfloor-/Shopfloor-Vernetzung. Das vom Bund geförderte Projekt DiCES (Digital Transformation of Circular Economy for Industrial Sustainability) soll die Kreislaufwirtschaft mit den Zielsetzungen geringerer Ressourcenverbrauch, optimierter CO2-Fußabdruck und gesteigerte Wertschöpfung voranbringen. Unter der Leitung der RWTH Aachen beteiligen sich Partner wie all for one, Miele oder Forcam Enisco an der Forschung, einen Parallelschwung von linearer und zirkulärer Wertschöpfung in der Produktion zu erreichen. Für eine „multizirkuläre Auftragsabwicklung“ werden Module der ERP-Lösung S4/HANA und der MES-Lösung SAP Digital Manufacturing (SAP DM) adaptiert. Da SAP DM bereits in S4/HANA vorinstalliert ist, können Topfloor- und Shopfloor-Lösung miteinander kommunizieren.