MES MES-Software: Auf dem Weg zur automatisierten Planung

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Im Jahr 2007 entschied man sich bei Ari-Armaturen, die bislang heterogene IT-Landschaft durch eine Rundum-Lösung inklusive MES-Software zu ersetzen. Im Auswahlverfahren überzeugte das Gesamtpaket von Gfos. Dieses konnte den Automatisierungsgrad des ­Schwerarmaturenherstellers wesentlich vorantreiben.

Ari-Armaturen Albert Richter entwickelt und vertreibt mit über 1.000 Mitarbeitern und 13 internationalen Vertriebstöchtern Qualitätsschwerarmaturen. Bereits seit 2007 setzt ARI beim Manufacturing Execution System (MES) auf Software von Gfos. Während dieser langen, erfolgreichen Zusammenarbeit entwickelten sich Produktion und Software kontinuierlich weiter, immer die Anforderungen der Zukunft im Blick und auf dem Weg zur vollautomatischen Produktionsplanung. Zudem nutzt Ari auch die Zeitwirtschaft und Personaleinsatzplanung von Gfos.

Software aus einer Hand

2007 stand das Unternehmen vor der Situation, dass unterschiedliche Systeme für Personalzeiterfassung, Betriebsdatenerfassung, Maschinendatenerfassung und Grafische Plantafel im Einsatz waren und Systemupdates anstanden. Zudem waren erste Ideen entstanden, ein MES einzuführen, sodass der Schritt nahe lag, einen Softwareanbieter zu finden, der alles aus einer Hand anbietet – wobei das Thema MES im Fokus stand. Zur Auswahl eines Softwareanbieters wurde ein umfangreicher Anforderungskatalog erstellt, der auch weiche Kriterien enthielt. Matthias Kornfeld, CIO bei Ari-Armaturen, erklärt: „Uns war es wichtig, qualitativ hochwertige Software aus einer Hand zu bekommen. Aber wir wollten auch einen Partner finden, mit dem wir gut und langfristig für eine stabile Zukunft zusammenarbeiten können.“ Nach einer längeren Auswahlphase konnte schließlich das Gesamtpaket der Essener Gfos mbH überzeugen, da -so war sich das Projektteam von Ari-Armaturen sicher - diese das Unternehmen und die gestellten Anforderungen am besten durchblickte.

Anforderungen an die MES-Software

Ziel von MES-Lösungen ist es, die Produktion zu straffen sowie Abläufe und die Organisation zu optimieren. Diese Erwartungshaltung hatte auch Ari-Armaturen bei der Einführung des MES im Jahr 2007. Zudem sollte die neue IT-Lösung durch eine optimale Feinplanung- und Feinsteuerung aller Aufträge dafür sorgen, die Durchlaufzeiten zu minimieren und die Liegezeiten zwischen einzelnen Arbeitsgängen maßgeblich zu verringern.

Dank des MES ist es möglich, die Produktion sehr genau und vor allem zeitnah – quasi online in Echtzeit – zu planen. Dafür muss der aktuelle Ist-Zustand immer verfügbar und auch die Zukunft verlässlich planbar sein. Nur durch die Transparenz der aktuellen Zustände der Produktionsmittel, der Lagerbestände und der Aufträge ist es möglich, verlässlich zu planen und damit wettbewerbsfähig zu bleiben. Zudem müssen Liefertermine eingehalten, Weiterverarbeitungen zeitnah in die Wege geleitet, Maschinen effizient ausgelastet und Lagerkosten im Blick gehalten werden. Inzwischen ist das MES von Gfos nicht nur an den deutschen Standorten, sondern auch in der Produktion in Finnland erfolgreich im Einsatz.

Bewusstsein für zeitnahe Meldungen schaffen

Um die gesteckten Ziele zu erreichen und die gewünschten Echtzeitinformationen zu erhalten, war es besonders wichtig, ein Bewusstsein für die notwendigen zeitnahen Meldungen zu schaffen (eine manuelle Meldung durch die Mitarbeiter sollte innerhalb von 10 Sekunden durchführbar sein). Die Betriebsdatenerfassung (BDE) erfasst alle Mengen, Laufzeiten, Stillstände, Störgründe und Qualitätsdaten in einem System, was enorme Transparenz in die Fertigungsprozesse und Abläufe bringt.

MES-Software: Maschinendaten erfassen und auswerten

Durch den Einsatz der Maschinendatenerfassung (MDE) von Gfos können Maschinensignale wie Laufzeiten, Stillstände, Stückzahlen, Störgründe, Rüstzeiten und Prozesswerte – eben alle Maschinendaten, die während der Produktion eines Produktes entstehen – erfasst und ausgewertet werden. Die Auslesung der weit über 100 Maschinen erfolgt im Mischbetrieb. Die meisten werden über Open Platform Communications United Architecture (OPC UA) direkt aus der Maschinensteuerung an das MES übertragen.

Maschinenzustände und Stückzahlen werden über den Produktionsonlinemonitor von Gfos auf großen Bildschirmen in der Fertigung abgebildet. Außerdem finden Effizienzberechnungen statt, die dort ebenfalls unmittelbar zur Verfügung gestellt werden. Für die Maschinen, an denen eine direkte Personenzuordnung erfolgen könnte, werden diese Effizienz-Daten im Falle von Ari anonymisiert.

Herzstück: Die Grafische Plantafel

Der Grafischen Plantafel (GPT) von Gfos kommt bei Ari-Armaturen eine zentrale Bedeutung zu, da sie das Herzstück der Auftragsfeinplanung und -feinsteuerung bildet.

Noch gibt es keine vollkommen automatische Planung, Ari befindet sich jedoch auf einem sehr guten Weg dorthin. Der erste Schritt ist mit der automatischen Einsortierung bereits erfolgt. Aufträge werden vom ERP-System Infor-LN kontinuierlich in die Plantafel übernommen und nach von Ari vorgegebenen Kriterien automatisch einsortiert. Ist dieser Vorgang abgeschlossen, bekommen die Aufträge eine entsprechende Farbe: Grün, Gelb, Rot. Matthias Kornfeld: „Bei Grün ist alles optimal, Gelb zeigt an, dass unsere geplanten Sicherheitsbestände ‚angegriffen‘ werden, was zunächst nicht problematisch ist. Werden allerdings viele Aufträge Gelb, kann man davon ausgehen, dass einige bald zu Rot wechseln. Und Rot bedeutet: Eingriff erforderlich!“

Darüber hinaus werden von Infor-LN permanent Statusinformationen zur Material­verfügbarkeit an das MES übermittelt – elementar für die weitere Gestaltung des Planungsprozesses. Der nächste Schritt ist nun eine automatische Einplanung der Aufträge, die bereits anvisiert ist. „Ziel ist eine vollautomatisierte Planung. Der Auftrag würde dann automatisch ins System kommen und komplett durchlaufen“, so Kornfeld.

Auftragsplanung in der Praxis in der MES-Software

Die zu produzierenden Artikel sind mit dem jeweiligen Distributed Numerical Control Programm (DNC) verknüpft. Wird ein neuer Produktionsauftrag in Infor LN erzeugt, an Gfos.Smart Manufacturing übergeben und am BDE-Terminal gestartet, erfolgt die Übertragung des entsprechenden NC-Programms. Das zuständige BDE-Terminal übernimmt die Funktion, kommuniziert mit der Maschinensteuerung und führt den Download durch.

Das Rückmeldesystem ermöglicht es den Mitarbeitern, im Rahmen der Betriebsdatenerfassung diverse Dialoge zu führen. Hierzu gehören auch Arbeitsplatzan- / -abmeldung für Einzelmeldende, Mehrmaschinenbedienende, Gruppenarbeitsplätze, sowie Arbeitsgangan- und -abmeldungen, Störungsan- und -abmeldung mit Definition eines Störgrundes, Unterscheidung von gut / schlecht / Nacharbeitung sowie die Erfassung von Mängelarten.

Die Parametrierung übernimmt Ari intern. „Wir machen in der Tat eine ganze Menge selbst. Zwei Mitarbeiter aus der IT betreuen bei uns das System und sind für die Parametrierung, die im Rückmeldesystem erfolgt, zuständig. Nur wenn wir selbst an unsere Grenzen stoßen, holen wir uns Rat bei unserem kompetenten Ansprechpartner von Gfos ein“, berichtet der CIO über den Umgang mit dem System. „Gfos hat unseren heutigen Automatisierungsgrad mit dem MES-System überhaupt erst ermöglicht. Seit der Einführung 2007 haben wir gemeinsam mit Gfos peu à peu daran gearbeitet, den Automatisierungsgrad ständig voranzutreiben. Und wir sind noch lange nicht am Ende. Dafür haben wir mit Gfos den richtigen Partner an der Seite.“, resümiert Kornfeld.

Die Autorin Katharina Van Meenen-Röhrig ist CEO der Gfos Group.