Shopfloor-IT Shopfloor-IT: Wie sie die Brücke zwischen ERP und Fertigung baut

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Shopfloor-IT: Um ein Unternehmen ganzheitlich zu digitalisieren, ist es erforderlich, die Office-Ebene, also den Top-Floor, mit der Produktionsebene, dem Shopfloor, zu vernetzen. Die Herausforderung besteht jedoch in der Verknüpfung der einzelnen Systeme. Unternehmen fokussieren sich beim Shopfloor häufig auf Interoperabilität und Services im Kontext von Industrial Internet of Things. Dies erfordert ein tiefes Verständnis der Prozesswelten von IT und Produktion.

Mit dem Einzug von CAx-Systemen hat die interne technische IT in Produktionsunternehmen über die letzten Jahrzehnte hinweg enorm an Bedeutung gewonnen. Im Zuge von Industrie 4.0, ganzheitlichen Vernetzungsstrategien von Top-Floor und Shopfloor sowie Dienstleistungskonzepten in der Fertigung stehen IT-Abteilungen vor neuen Herausforderungen. Organisatorisch ist ein Fertigungsunternehmen in der Regel in betriebswirtschaftliche und technische Geschäftsprozesse gegliedert, die wiederum in Arbeitsgebiete münden wie Marketing, Konstruktion, Arbeitsvorbereitung, Produktion/Fertigung und Rückbau. Die Computertechnologie ist mit den CA-Techniken wie CAE, CAD, CAP, CAM und CAQ in weiten Bereichen der diskreten Fertigung in Top-Floor, also Engineering und Office-Anwendungen, und Shopfloor verankert.

Shopfloor-IT: Fokus auf Interoperabilität und Services

Im Umfeld der Produktion trifft man auf den Begriff „Virtual Machining“. Gemeint ist damit eine Bündelung von Prozessen rund um die tiefe Integration von CAD mit CAM, Maschinensimulation und Folgeprozesse, wie Postprocessing mit NC-Code-Erstellung. Seit einigen Jahren fokussieren sich Unternehmen im Bereich des Shopfloors auf Interoperabilität und Services im Kontext von Industrial Internet of Things. Alles in allem hat der Einfluss der IT in den Fertigungsbetrieben im Laufe der Zeit weiter an Bedeutung zugenommen, und die Vernetzung der einzelnen IT-Systeme steht im Vordergrund bei den Verantwortlichen.

Die erfolgreiche Umsetzung eines durchgängigen Digitalisierungsprojekts bis hin-unter in den Shopfloor erfordert neben dem Kooperationsvermögen ein tiefes Verständnis der Prozesswelten von IT und Produktion. Eine Verzahnung im gemeinsamen Verständnis ist aufgrund der Fachlichkeit und der heterogenen Infrastruktur der Produktion allein schon schwierig. Auch die räumliche Trennung von Top-Floor und Shopfloor trägt ein Übriges zur Komplexität bei. Diese Herausforderungen lassen sich durch die Einführung einer Zwischenschicht überwinden, die als das verbindende Glied fungiert. Auch wenn die Begrifflichkeiten dafür noch recht unspezifisch sind, scheint klar zu sein, dass das Ziel dabei eine neue Art der „Process Excellence“ ist.

Oftmals wird die Abteilung, die sich mit diesen Themen beschäftigt, als „Shopfloor-IT“ bezeichnet. Meist handelt es sich dabei um sehr gut ausgebildete Experten mit einer starken Affinität zu IT-Themen. Die Digitalisierungswelle mit ihren spezifischen Anforderungen an immer mehr Flexibilität hat auch zur Folge, dass sich die Hersteller von monolithischen IT-Systemen unter dem Eindruck von „Standardisierung“, beispielsweise durch ERP- oder PLM-Projekte angetrieben, öffnen müssen. Man geht daher davon aus, dass sich der Trend zur Entstehung neuer Prozessplattformen noch verstärken wird.

Die durchgängige Digitalisierung von Shopfloor-IT und Prozessen wie der papierlosen Fertigung steckt, verglichen mit den Erfolgen auf dem Topfloor, noch in den Kinderschuhen, was auch der heterogenen Infrastruktur dort und der damit einhergehenden Prozessvielfalt geschuldet ist. Das Potenzial, dass in einer Prozessoptimierung und einem effizienteren Ressourceneinsatz steckt, ist groß und somit verständlich, dass die Digitalisierung mittlerweile zentrales IT-Thema ist.

IT-Kompetenz für die erfolgreiche Digitalisierung

Ein Beispiel für die Digitalisierung ist die Verbindung von Engineering und Produktion: Aus ERP-Daten und CAD-Zeichnung entstehen das Komplettwerkzeug und NC-Programm für die Herstellung des Produkts und mittels Maschinensimulation lässt sich die Kollisionsprüfung von Werkzeug und Rohling exakt durchführen. Alle relevanten Fertigungsdaten einschließlich Änderungsdienst lassen sich papierlos bis an das Bearbeitungszentrum oder die Werkzeugmaschine bringen. Dabei wird der Gesamtprozess optimalerweise in einer Prozessplattform abgebildet, die interoperabel sämtliche am Prozess beteiligten IT-Systeme über eine zentrale Datenbank anbindet. So ist zum Beispiel die Erschaffung des digitalen Zwillings des Werkzeugs mit all seinen Vorteilen möglich.

Shopfloor und Top-Floor wachsen zusammen, viele Anwendungen überschneiden sich. Die klare Abgrenzung von ERP, PLM, MES tritt damit in den Hintergrund. Die Herausforderung für IT-Verantwortliche besteht in der Verknüpfung der einzelnen Systeme, sowohl horizontal als auch vertikal. Entscheidend ist hier nicht nur IT-Kompetenz, sondern auch das entsprechende Prozess-Know-how und technisches Fachwissen, zum Beispiel rund um den Zerspanungsprozess. Datenprozesse lückenlos zu gestalten und Synergien zu nutzen, sind wesentliche Bestandteile von Digitalisierungsvorhaben in der CNC-Fertigung.

Coscom realisiert Datenvernetzungs-Strategien vom ERP-System in den Shopfloor der zerspanenden Fertigungsindustrie und ergänzt beziehungsweise entlastet unternehmensinterne IT-Abteilungen. Die Daten- und Informationsvernetzung, der zielgerichtete Einsatz eines Tool-Management- und Fertigungsinformationssystems sowie die optimale Gestaltung einer CAD/CAM-Prozesskette bis hin zur hocheffektiven Automatisierungslösung liegen im Fokus der Experten von Coscom. Die Kombination aus Prozess-Consulting, eigenentwickelten Softwarelösungen und Projektumsetzung steht für eine termingerechte Einführungszeit, einen Produktiv-Einsatz innerhalb kurzer Zeit und eine wirtschaftliche Amortisationszeit der  Digitalisierungsprojekte.

Der Autor Christian Erlinger ist Geschäftsführer von Coscom Computer.