Einführung eines Manufacturing-Execution-System

Smarte Fertigungssteuerung

Selbststeuernde, digital vernetzte Fertigungsprozesse, die als Industrie 4.0 bezeichnet werden, erfordern eine neue Dimension der Integration von Produktionsdaten. Eine IT-Lösung zur End-to-End-Integration der Geschäfts- mit der Prozessebene ist die Einführung eines Manufacturing-Execution-Systems (MES).

Sensoren und Aktoren von Anlagen und Maschinen werden vernetzt und mit dem ERP-System integriert.

Obwohl die IT-Durchdringung in mittelständischen Fertigungsunternehmen kontinuierlich zunimmt, führt der bloße Einsatz von IT-Systemen noch lange nicht zu Industrie 4.0. Voraussetzung für dezentral vernetzte, selbststeuernde Produktionsprozesse ist die Integration von Geschäftsprozessen und produktionsnahen Systemen, Mess- und Steueraggregaten. Sämtliche Sensoren und Aktoren von Anlagen und Maschinen müssen vernetzt und mit dem Enterprise-Resource-Planning-System (ERP) des Unternehmens integriert  werden, damit die Konstruktion von Werkstücken zum Beispiel automatisch angestoßen wird, sobald eine Bestellung eingeht. Hierfür müssen Status- und Bewegungsdaten aus dem Shop Floor in Echtzeit im ERP-System verfügbar sein. Dies ist eine originäre Aufgabe für das Manufacturing Execution System (MES).

Status quo der Industrie 4.0

Produktionssteuerungssysteme werden mittlerweile in zahlreichen Fertigungsunternehmen eingesetzt, die sich damit – oft ohne es zu wissen – bereits an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution befinden. Wie bereit die mittelständische Fertigungsindustrie in Deutschland für Industrie 4.0 ist, hat der IT-Dienstleister Freudenberg IT (FIT) in Zusammenarbeit mit Pierre Audoin Consultants (PAC) untersucht. Zu einem „IT Innovation Readiness Index“ (IRI) verdichtet, beschreiben die Studienergebnisse erstmals einen konsolidierten Status quo der IT-Durchdringung im produzierenden Gewerbe und lassen den aktuellen Handlungsbedarf auf dem Weg in das neue Industriezeitalter ableiten. Für die repräsentative Untersuchung befragte das Marktforschungsinstitut PAC rund 140 IT-Entscheider und Produktionsleiter in mittelständischen Unternehmen unterschiedlicher Größe aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Automobil- und Fertigungsindustrie. Um eines der Kernergebnisse der Studie vorwegzunehmen: Der IT Innovation Readiness Index offenbart einen überraschend hohen Industrie-4.0-Reifegrad im produzierenden Mittelstand. Auf einer Skala von null bis zehn beträgt der Index 6,28. Demgemäß haben 15 Prozent der befragten Unternehmen in ihrer Fertigung bereits dezentral vernetzte, selbststeuernde Prozesse etabliert. Fast 60 Prozent setzen IT-basierte Automatisierungslösungen ein, während 70 Prozent IT-Lösungen zur Fernwartung ihrer Anlagen und Maschinen nutzen. 52 Prozent der Umfrageteilnehmer verfügen zudem über einen intelligenten Anlagenpark. Am größten ist die Industrie-4.0-Bereitschaft bei Automotive-Unternehmen mit mehr als 500 Mitarbeitern. Während im Maschinen- und Anlagenbau erst neun Prozent aller Unternehmen Selbststeuerung in der Fertigung nutzen, sind es in der Automobilindustrie bereits doppelt so viele.

Moderator der Smart Factory: neue Rolle für das MES

So weit der Status quo. Doch wie sehen die nächsten Schritte auf dem Weg zu Industrie 4.0 aus? Um von Vorteilen wie einer dezentral vernetzten, selbststeuernden Fertigung profitieren zu können, müssen Produktionsdaten in die Geschäftsprozesse integriert werden. Dies erfordert eine Erweiterung des konventionellen, vertikalen Integrationsansatzes in die horizontale Dimension. Um im Bild des pyramidenförmigen Automationsmodells zu sprechen, hatten bislang Sensoren und Aktoren der Feldbusebene keinerlei Einfluss auf die Geschäftsprozessebene. Die vertikale Dimension der Integration spielte in der früheren Fertigungspraxis kaum eine Rolle. Doch die Transformation der Produktionsprozesse im Sinne von Industrie 4.0 erfordert die bidirektionale Echtzeitkommunikation zwischen dem Kopf und dem Fuß der Schichtenpyramide.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in einem weiter gefassten Verständnis der Rolle des MES, nämlich der eines vertikalen Integrators, der zwischen der Unternehmensleit- bis hinab zur Feldbusebene vermittelt. Die Integration in das ERP-System wirft aufgrund weitgehender Standardisierung heute keine prinzipiellen Fragen mehr auf. Anders sieht es jedoch bei der MES-Anlagenintegration aus: Trotz großer Fortschritte ist die Praxis von durchgängiger Standardisierung noch weit entfernt. Daher sind hier modular aufgebaute Systeme nach dem Muster einer serviceorientierten Architektur (SOA) gefragt, deren größter Vorteil in flexibler Erweiterbarkeit liegt. Denn in den meisten Fertigungsunternehmen überwiegt ein heterogener Maschinenpark. Daraus ergibt sich eine grundlegende Anforderung an das MES: Seine Integrationsschicht muss in der Lage sein, verschiedene Formate und Protokolle sowie Statusdaten mit unterschiedlichem Informationsgehalt zu harmonisieren und in aufbereiteter Form beispielsweise an die operative Ebene weiterzugeben. Damit sind zugleich die wichtigste Bedingung für eine direkte Anbindung an das ERP-System erfüllt und die Weichen in Richtung Industrie 4.0 gestellt.

©2020Alle Rechte bei MEDIENHAUS Verlag GmbH

Unsere Website verwendet Cookies, um Ihnen den bestmöglichen Service zu bieten. Durch die weitere Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung zu. Weitere Infos finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

ok