SAP DMC: Fertigungssteuerung in der Cloud

SAP DMC in der Praxis: Ob die digitale Transformation in der Fertigung erfolgreich gelingt, hängt zum großen Teil von der Leistungsfähigkeit des Manufacturing-Execution-Systems (MES) ab. Als Schaltzentrale für Überwachung und Steuerung aller produktionsnahen Prozesse erhebt und analysiert es permanent die von den vernetzten Anlagen gelieferten Datenpunkte, um sämtliche Vorgänge digital abbilden und bewerten zu können.

SAP DMC: So wird alles miteinander verknüpft

Doch das ist im Idealfall nur der Anfang: Wer die Abläufe auf dieser Informationsbasis stetig optimieren und damit die Gesamteffizienz verbessern möchte, sollte auf ein dynamisches MES wie die SAP Digital Manufacturing Cloud (DMC) setzen. Hier werden alle Wertschöpfungsprozesse über eine zentrale Cloud-Plattform von Top Floor to Shopfloor miteinander verknüpft und lassen sich von der Ausführung bis zum Ressourceneinsatz steuern.

Aufgaben und Funktionen

Die SAP Digital Manufacturing Cloud (DMC) ist ein vollumfängliches, komplett Cloud-basiertes MES und Teil des Industry 4.Now-Portfolios von SAP. Das Leistungsspektrum ist breit gefächert und geht weit über die klassische Aufgabe eines MES – die reine Steuerung der Fertigungsanlagen – hinaus.

Dies beginnt mit der Harmonisierung aller Vorgänge im Shopfloor. Maschinen sprechen oft unterschiedliche Sprachen. Deshalb lässt sich mit der SAP DMC nach dem Baukastenprinzip ein Datenmodell mit einheitlichen Kennzahlen (KPIs) entwickeln, das konsistente Analysen ermöglicht und die „Arbeitsgrundlage“ für eine reibungslose Zusammenarbeit bildet. Eine solche Harmonisierung ist ­Voraussetzung für die Modellierung und Ausführung aller Produktionsprozesse und deren digitale Abbildung.

Diese erfolgt über die Erhebung prozesskritischer Datenpunkte, die in einer vernetzten Produktion permanent über Sensoren, Edge Devices oder andere Quellen entstehen. Für sich genommen bringen diese Rohdaten allerdings noch keinen echten Vorteil, deswegen werden sie in der DMC mit Cloud-Anwendungen und Services wie Analytics, KI oder Machine Learning durchleuchtet. Die daraus abgeleiteten Informationen bilden dann die Grundlage für eine umfassende Automatisierung und Basis informierter Entscheidungen für eine intelligente Steuerung und Anpassung der Fertigungsabläufe.

Alles in einer Wolke

Eine einheitliche Maschinensteuerung und Datenanalyse sind also die beiden zentralen Aufgaben der SAP DMC. Übernommen werden sie von ihren beiden wichtigsten Komponenten, der SAP ­Digital Manufacturing Cloud for Execution (SAP DMCe) und der SAP Digital Manu­facturing Insights (SAP DMCi).

Die SAP DMCe übernimmt im Rahmen eines Cloud-basierten Ansatzes die produktionsnahen Aufgaben des MES. Sie ist Grundlage einer horizontalen Vernetzung der Maschinen an der Linie, kontrolliert die korrekte Ausführung der Fertigungssteuerung, überwacht alle Produktionsprozesse und ist gleichzeitig Anlaufstelle für ein effizientes Ressourcen- und Auftragsmanagement. Da die SAP DMCe als Software-as-a-Service (SaaS) komplett über die Cloud zur Verfügung gestellt wird, müssen Unternehmen anders als bei klassischen MES für den Betrieb keine lokale physische Infrastruktur, zum Beispiel in Form eines eigenen Rechenzentrums, vorhalten.

In den Aufgabenbereich der SAP DMCi fällt ein zentrales, standortübergreifendes Performance-Management in der Cloud. Dazu integriert sie Daten von SAP- und Non-SAP-Lösungen sowie unterschiedlichen Produktions- und Automatisierungssystemen. Mit ihr lassen sich die einheitlichen Leistungskennzahlen in Echtzeit erfassen, bereitstellen und visualisieren. Die so gewonnenen Erkenntnisse sind Ausgangspunkt für taktische und strategische Entscheidungen zur Verbesserung der Fertigungsleistung, die auf einer globalen und transparenten Daten­grundlage fußen – und Basis für eine Umsetzung von Maßnahmen zur kontinuierlichen Prozessverbesserung sind.

Transparent und aus einem Guss

Der Einsatz der SAP DMC bringt eine ganze Reihe an Vorteilen. Das beginnt bei den eingesparten Anschaffungs- und Unter­haltungskosten für eine On-Premises-Infrastruktur: Wer sein MES in der Cloud betreibt, nutzt dynamische Abrechnungsmodelle, die sich an der tatsächlichen Nutzung orientieren, und tauscht so hohe, unflexible Investitionskosten gegen nutzungsbasierte Betriebskosten.

Das stärkste Argument für die SAP DMC ist allerdings die unkomplizierte Out-of-the-box-Integration mit SAP ERP und SAP S/4HANA. Das schafft Transparenz. Durch Kombination aus Produktions- und Prozessdaten ergibt sich ein klares Gesamtbild der gesamten Wertschöpfungskette – eine komplette SAP-Umgebung aus einem Guss. Hier lassen sich über intuitive und maßgeschneiderte Benutzeroberflächen sämtliche Abläufe darstellen, auf einen Blick alle wichtigen Informationen einsehen und ungenutzte Synergien identifizieren. Die im gesamten System harmonisierten KPIs und Datenanalysen erlauben nicht nur einen objektiven Blick auf die Gesamtanlageneffizienz (OEE), sondern auch auf die Leistung einzelner Maschinen und zeigen auf, wo genau unproduktive Prozesse ablaufen. So lassen sich zentrale Fragen, beispielsweise zur Maschinenleistung, Materialqualität oder optimalen Auftragsreihenfolge, schnell und datenbasiert beantworten.

MES und ERP in Verbindung mit der Cloud

Treten problematische Entwicklungen auf, ergibt sich durch die Kombination von MES und ERP in Verbindung mit der Cloud überdies die Möglichkeit, schnell und adäquat zu reagieren, beispielsweise um längere ungeplante Produktionsstopps zu vermeiden. Im Idealfall erfasst dann eine der vernetzten Maschinen über Echtzeitdaten einen kritischen Wert, woraufhin analytische Vorhersagemodelle in der Cloud berechnen, wann die Anlage aufgrund von Verschleiß demnächst auszufallen droht.

Der so automatisch ausgelöste Alarm landet dann auf einem digi­talen Gerät (Smartphone, Tablet, HMI etc.) beim zuständigen Fachpersonal, das anschließend ebenfalls digital die Anweisung gibt, das betreffende Teil während des nächsten geplanten Stillstands auszuwechseln. Die Verknüpfung mit dem ERP-System stellt sicher, dass sich das nötige Ersatzteil immer vor Ort im Lager befindet und bei niedrigem Bestand nachbestellt wird. Diese effiziente Koordination von Ressourcen erfolgt in einem Cloud-basierten Produktionssystem also Hand in Hand mit allen beteiligten Unternehmensbereichen – vom Einkauf über die Produktion bis hin zum Lager.

SAP DMC: Flexible Produktionsumgebung

Fazit: Als Herzstück der Produktion kommt dem MES bei der digitalen Transformation eine zentrale Rolle zu. Wer hier auf eine Cloud-basierte Lösung wie die SAP Digital Manufacturing Cloud setzt, profitiert nicht nur von einer flexibleren Betriebsumgebung. Durch die Integra­tion mit ERP-Systemen von SAP entsteht eine transparente Produktionsumgebung aus einem Guss. Dort lassen sich produktionsnahe Daten in Echtzeit analysieren, ineffiziente Prozesse identifizieren und über eine Vernetzung aller Unternehmensbereiche hinweg effektive Gegenmaßnahmen einleiten – für bessere Leistung und höhere Qualität.

Der Autor Björn Bartheidel ist Vice President Intelligent Industry Services bei Syntax.

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