17.08.2015 – Kategorie: Fertigung

Manufacturing Execution Systems: Mobil entscheiden, global optimieren

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Ein essentielles Ziel der Industrie 4.0 ist die Dezentralisierung von Entscheidungen. Mancher Firmenlenker befürchtet jedoch, dass die Mitarbeiter damit globale Optimierungsziele aus dem Auge verlieren. Dem wirken beispielsweise Mechanismen im MES von gfos entgegen, ein integrales Element im Konzept sind mobile Endgeräte. von Burkhard Röhrig

Manufacturing Execution Systems dienen bereits heute in vielen Betrieben als prozessnahe Datendrehscheibe, die sich im besten Fall einer Informationsinfrastruktur aus mobilen oder stationären Eingabegeräten bedient, um aktuelle Ist-Daten mittels eines Betriebsdatenerfassungssystems (BDE) dort zu erfassen, wo sie anfallen.
Bereits bei der Erfassung der Daten auf mobilen Geräten oder dem stationären Touchterminal laufen individualisierbare Plausibilitätsprüfungen, um Fehler abzufangen und die Datenqualität von Anfang an zu sichern. Denn gerade, wenn aus den erfassten Daten direkt und automatisiert Kennzahlern berechnet werden, kommt der Datenqualität eine besonders hohe Bedeutung zu, fußen doch auf ihr alle folgenden Entscheidungen.

Kennzahlen online visualisieren

Beliebige Kennzahlen lassen sich adhoc und online ermitteln und jedem Nutzer mobil zur Verfügung stellen. Auf diese Weise erhält nicht nur der Produktionsleiter bei seinem Rundgang alle Daten zur gerade betrachteten Maschine, Auftrag oder Charge als Visualisierung auf sein mobiles Gerät, auch der Mitarbeiter an der Maschine bekommt Infos über relevante, globale Kennzahlen.

Perspektivenwechsel

Ein so genannter „Drill Down“ erlaubt es zusätzlich, sämtliche globale Kennzahlen bis zu den einzelnen Rückmeldungen am Arbeitsplatz zurückzuverfolgen. Dieses erhöht nicht nur die Transparenz, es führt auch zu einer direkten Qualitätskontrolle der Basisdaten.
Über den Drill Down können die Mitarbeiter nachvollziehen, warum eine Kennzahl einbricht. So erhalten alle Mitarbeiter die Möglichkeit zu agieren, bevor ein Problem eskaliert. Im Idealfall kann mit Hilfe dieser Onlinetechnologie die Produktion selbst steuernd eingreifen, bevor das Problem in den Fokus der Managementebene gerät.
Für den Nutzer dient das Eingabegerät nicht nur zur Datenerfassung – hierüber werden ihm auch alle Informationen zur Verfügung gestellt, die er für die sichere Bearbeitung seiner Aufgaben benötigt. Für die Mitarbeiter an der Maschine sind das etwa Auftragsdaten oder Arbeitsfortschrittinformationen, die der Produktionsmitarbeiter benötigt.
Auch die Abarbeitungsreihenfolge, die sich durch äußere Einflüsse eventuell verändern kann, lässt sich einsehen. Will man diese Informationen noch um weitere Kennzahlen anreichern, muss sehr darauf geachtet werden, dass dem Mitarbeiter auch korrekt gefilterte und verdichtete Informationen, grafisch gut aufbereitet, zur Verfügung gestellt werden. Absicht ist schließlich, ihn gezielt zu informieren und ihn nicht einer Datenflut auszusetzen. Denn gerade im Zusammenhang mit Industrie 4.0 wird der Mitarbeiter vor neue Herausforderungen gestellt. Wenn alle Anlagen miteinander kommunizieren und Abläufe dynamisch untereinander abstimmen, werden in einer realen Fabrik dennoch Mitarbeiter benötigt, die einen Blick auf die Prozesse haben. Grundsätzlich geht es doch darum, dass viele Aufträge um diverse Ressourcen untereinander im Wettstreit stehen. Da es sich um einen Wettstreit um knappe Ressourcen handelt, braucht man eine übergeordnete Instanz, einen Richter, der im Streitfall entscheidet.

Feinplanung und Industrie 4.0

Auch heute schon liefert MES-Software die nötige Transparenz über hochkomplexe Prozessabläufe, um die nötige Reaktionsfähigkeit auf ungeplante Prozessveränderungen realisieren zu können. Über das Modul Feinplanung und Steuerung ist das MES aber auch in künftigen „4.0-Konstellationen“ in der Lage, die Rolle der übergeordneten Instanz zu übernehmen.
Ein MES sammelt ständig Informationen über die aktuellen Zustände aller Ressourcen und verteilt die Anforderungen der Aufträge auf Basis vorgegebener Optimierungskriterien über die knappen Ressourcen. Nur eine übergeordnete Instanz kann globale Optimierungsziele, eine möglichst kurze Durchlaufzeit über alle Aufträge mit lokalen Optimierungszielen, beispielsweise eine Rüstoptimierung, gegeneinander abwägen. Denn die Entscheidung für Maschine A oder B beeinflusst durch die starken Wechselwirkungen nicht nur dieses Werkstück, sondern auch viele weitere, die dieselbe Maschine, dasselbe Werkzeug oder die Alternativressourcen nutzen.
Ob das MES zur Verbesserung der Transparenz durch online berechnete Kennzahlen oder als übergeordnete Instanz im Industrie-4.0-Umfeld eingesetzt wird, die Informationen über Auftragsdaten oder Kennzahlen auch an mobilen Endgeräten zur Verfügung zu stellen, ist nur eine logische Konsequenz, um auf die zunehmende Dynamik der dezentral gesteuerten Prozesse und die Mobilität der Mitarbeiter zu reagieren. Sind die Mitarbeiter erst einmal durchgehend mit mobilen Endgeräten ausgestattet, können über diese Technologie auch leicht weitere Funktionalitäten umgesetzt werden.
Ein Beispiel dafür ist das Thema Instandhaltung. Mit Hilfe einer mobilen Instandhaltungslösung ist es  Unternehmen möglich, ihre Wartungs- und Reparaturprozesse effizienter – und völlig papierfrei – zu gestalten. Dieses Modul bietet von der Überwachung der Anlagen über die Planung und Bearbeitung bis hin zur Dokumentation von Instandhaltungsmaßnahmen die idealen Voraussetzungen für eine integrierte Lösung des Betriebsmittelmanagements. Denn gerade in produzierenden Unternehmen ist es wichtig, dass die Maschinen intakt sind und tadellos laufen, da Ausfälle teuer sind und den gesamten Produktionsablauf durcheinanderbringen.

Praxis-Beispiele

Als weiteres Beispiel sei hier auch das Alarmmanagement genannt, das automatisch bereichsspezifische Warn- und Alarmgrenzen für die online berechneten Kennzahlen überwacht und ausgewählte Mitarbeiter über das Über- oder Unterschreiten informiert.
Sämtliche Kennzahlen werden also nicht nur online ermittelt und verteilt, das System überwacht auch die Ergebnisse und leitet bei Abweichungen der Sollwerte Aktionen ein. Welche Aktionen auf welche Abweichungen ausgelöst werden sollen, kann bereichsspezifisch definiert werden. Das oberste Ziel eines Alarmmanagements muss sein, direkt bei ersten Auffälligkeiten den richtigen Personenkreis zu informieren, so dass dieser möglichen Problemen schnell entgegenwirken kann. Die Alarme werden an stationäre und/oder mobile Endgeräte verteilt.
Mit den Möglichkeiten der mobilen Leistungsanalyse auf den Onlinedaten aus der Produktion kann so unmittelbar und lokal reagiert werden. Das MES wird so vom einfachen Datenversorger für das ERP zur mobilen Überwachungszentrale für die moderne Produktion. jbi  

Burkhard Röhrig ist Geschäftsführer von GFOS und Vorstandsvorsitzender des VDMA-Fachverbands Software.


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