MES: Interview mit Christian Brückmann, UBK

MES ist Bindeglied zum ERP-System

Welche Faktoren die Einführung eines Manufacturing-Execution-Systems in mittelständischen Betrieben erschweren, erläutert Christian Brückmann, Senior Consultant und Projektmanager der UBK GmbH, im Interview.

Christian Brückmann, UBK

Christian Brückmann ist Senior Consultant und Projektmanager bei der UBK GmbH

ITM: Herr Brückmann, welche Rolle spielt ein MES Ihrer Meinung nach bei der Entwicklung von „Industrie 4.0“?
Christian Brückmann:
Ein MES spielt eine entscheidende Rolle für einen hohen Automatisierungsgrad der Prozessabläufe bei gleichzeitiger Prozesssicherheit in der Produktion. In einem MES werden die Produktionsprozesse ressourcenschonend qualitäts- und termingerecht geplant und gesteuert.

ITM: Welche Funktionen sollten in einem MES vorhanden sein?
Brückmann:
Funktionen zur Maschinen- und Anlagenanbindung z.B. in der Lebensmittel-Industrie bei Abfüllprozessen wie:

  • Anbindung Maschinensteuerungen für Übergabe Prozessdaten (z.B. Sollgewichte Waage)
  • Anbindung Maschinensteuerung für Qualitätsdaten (z.B. MHD, zusätzliche Becher-Codierung)
  • Sichtbarkeit der Anlagenleistung und produzierte Mengen mit SOLL-/IST-Vergleich
  • Produktionsfreigabe/Rücksetzung bei Plausibilitätsprüfungen Verpackungsmaterialbezug

Funktionen zur Unterstützung der Prozessfertigung z.B. in der Lebensmittelindustrie wie:

  • Herstellung/Verwendung von Vormischungen
  • Produktionsaufträge mit chargenorientiertem Produktionsfluss über längeren Zeitraum
  • Automatische Prüfaufträge je Charge/Intervall
  • Koppelprodukte im Rahmen der Produktionsprozesse
  • Produktionsterminals mit grafischer Übersicht der laufenden Aufträge

Funktionen zur Unterstützung und Dokumentation der Produktionsprozesse z.B. in der Lebensmittelindustrie wie:

  • Materialbereitstellung per Scannen (Barcode/RFID)
  • Plausibilisierung der verwendeten Materialien
  • Scanner-/RFID-Anbindung für Steuerung und Plausibilisierung der Folgeprozesse
  • Automatische Ermittlung der produzierten Mengen mit ausgeschleusten Mengen
  • Automatische Dokumentation der Produktions-, Rüst-, Reinigungs- und Stillstandzeiten

ITM: Welche Faktoren erschweren die Einführung eines MES in mittelständischen Betrieben? Was gilt es zu beachten?
Brückmann:
Entscheidend für den Erfolg der Einführung eines MES ist die Konzeptionsphase (Wie sollen welche Produktionsprozesse mit welcher Funktionalität unterstützt werden?)
Da die Produktionsprozesse und vorhandenen Anlagen/Automatisierungstechnik in jedem Unternehmen individuell sind, ist eine umfassende Prozessanalyse und Sollprozessdefinition mit detailliertem funktionellen Lastenheft die Basis für eine MES-Auswahlentscheidung.
Oft wird in mittelständischen Unternehmen diese Notwendigkeit nicht gesehen bzw. ist das Know-how für „Prozessarbeit“ nicht vorhanden. Ein MES kann nicht einfach wie eine Maschine gekauft werden. Zusätzlich wichtig ist vor dem Start eines MES-Projektes die Standardisierung der Automatisierungs-/Steuerungstechnik der Anlagen/Maschinen im Unternehmen, um die Schnittstellenvielfalt zu reduzieren und so die Kosten der Anlagenanbindungen im erträglichen Rahmen zu halten.

ITM: Lässt sich ein MES als eigenständiges System oder als eine Erweiterung eines bestehenden ERP-Systems betrachten?
Brückmann:
In einem ERP-System lassen sich die speziellen Anforderungen der Prozessindustrie inkl. Maschinenanbindung nicht optimal abbilden. Ein MES ist als eigenständiges System und Bindeglied zwischen der Automatisierungstechnik und dem ERP-System zu betrachten.

ITM: Für wen ist ein MES überhaupt notwendig bzw. gewinnbringend?
Brückmann:
Für alle produzierenden Unternehmen, die Wert auf Planungssicherheit sowie Prozesssicherheit bei hohem Automatisierungsgrad und Transparenz der Produktionsprozesse legen.
Beispiele für Einsatzbereiche und Zielsetzungen MES in der Lebensmittelindustrie:

  • Produktions- und Abpackplanung unter Berücksichtigung der Anlagenabhängigkeiten sowie Umstell-/Reinigungszeiten
  • Prozesssicherheit bei Materialverwendung/Einsatzmengen durch Plausibilisierung
  • Prozesssicherheit durch automatische Vorgabe von Becher-Codierung und Waagedaten anhand des ausgewählten Produktionsauftrags
  • Sicherstellung des Dekorwechsels bei Endverpackung
  • Visualisierung der laufenden Produktionsaufträge am Produktionsterminal mit produzierten Mengen und Maschinenleistung
  • Durchgängige Mengenerfassung/Auslesen mit Wiegedaten, ausgeschleuste Mengen
  • Automatische Erfassung der Produktions-/Rüst- und Umstellzeiten
  • Durchgängige Betriebsdatenerfassung inkl. Energiedaten und Störerfassung
  • QS-Prüfungen mit Prüfplänen, Erfassung der Analysenwerte am Terminal
  • Automatische Pallettenerkennung und Etikettierung
  • Nachvollziehbare automatische Chargenverfolgung
  • Transparente Herstellkosten/Nachkalkulation der Produkte

ITM: Ist ein Produktionsbetrieb mit einem reinen betriebswirtschaftlichen System überhaupt noch möglich?
Brückmann:
Ja, solange die Produktionsprozesse ohne zusätzlichen Personaleinsatz manuell gesteuert und überwacht werden können, ohne dass dabei Qualität und Liefertreue leidet.

ITM: Welche Schnittstellen sind notwendig, um ein MES an ein ERP- und andere Systeme anzubinden?
Brückmann:

  • Stammdaten wie z.B. Materialstamm, Rezepturen und Stücklisten, Arbeitspläne etc.
  • Plandaten wie Artikel-Absatzplanung, Artikel-Bedarfe etc.
  • Falls die Produktionsplanung im MES abgebildet wird Planaufträge, falls die Produktionsplanung im ERP abgebildet wird Prozessaufträge
  • Auftragsrückmeldungen (Zeiten, Mengen)
  • Bestandsdaten z.B. NVE-Daten mit Chargeninformationen Prüfpläne aus QM-System
  • Ergebnisse Prüfungen an QM-System
  • Wartungsaufträge aus Instandhaltungsmodul

ITM: Inwieweit kann sich ein MES an die zunehmende Nutzung mobiler Geräte anpassen?
Brückmann:
Die modernen MES bieten im Standard die Unterstützung von mobilen Geräten wie WLAN-Scanner, Tablets etc. an. Mit diesen Geräten werden Prozessdaten erfasst wie z.B. verwendete Materialchargen oder Chargen-Prüfergebnisse.

ITM: Wie wird sich die Rolle des Produktplaners zukünftig bei einem vollautomatisierten Betrieb verändern?
Brückmann:
Aufgrund der Transparenz der Produktionsprozesse im MES sieht der Planer sofort bzw. wird zeitnah automatisch informiert, wenn ein Produktionsauftrag z.B. aufgrund von Anlagenstörungen die geplante Endezeit überschreiten wird und z.B. dadurch die Auslieferung an einen Kunden gefährdet wird.
Durch dieses „Navigationssystem“ kann der Produktionsplaner wesentlich früher Entscheidungen treffen. Kennzahlen aus MES wie z.B. OEE (Overall Equipment Effectiveness) einer Anlage/Linie geben dem Planer einerseits die Möglichkeit, die Auslastung der Anlagen fein zu justieren und ist andererseits auch ein „Frühwarnsystem“ bei der Häufung von Maschinenausfällen.

ITM: Klassische MES sind darauf ausgelegt innerhalb eines lokalen Netzwerks einer Fertigung zu laufen, immer häufiger müssen Daten standortübergreifend ausgetauscht werden, wie lässt sich dies realisieren?
Brückmann:
Einerseits durch eine entsprechende Datenbankstruktur an den einzelnen Standorten mit Datenreplikation bei langsamen VPN-Verbindungen.
Zusätzlich stellen die modernen MES den Clients (Terminalplätze, WLAN-Scanner) automatisiert die relevanten Daten für den kommenden Zeitraum zur Verfügung, so dass diese Clients im Offline-Modus arbeiten und die Prozessdaten zwischenspeichern können. Bei Verfügbarkeit des Zugriffs zum Zentralsystem werden die Daten repliziert.

 

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