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Zukunftssicher in Richtung Industrie 4.0 Nachhaltig effizienter produzieren mit Manufacturing Execution Systemen Whitepaper | März 2014

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Zukunftssicher in Richtung Industrie 4.0

Nachhaltig effizienter produzieren mit Manufacturing Execution Systemen

Whitepaper | März 2014

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Heute schon auf zukunftssichere Technologie setzen

Mit MES langfristig effizienter produzierenDass Manufacturing Execution Systeme (MES) sowohl Transparenz als auch Effizienz in der Produktion steigern, ist mittlerweile unbestritten. Aber welche Rolle spielen moderne MES-Systeme in Zukunft? Welche Herausforderungen meistert Fertigungs-IT heute schon und wie werden sich die Anforderungen mit Blick auf Industrie 4.0 ändern?

Was ändert sich mit Industrie 4.0?An der Schwelle zur vierten industriellen Revolution müssen alle fertigungsnahen Systeme beweisen, dass sie mit den hoch gesteckten Erwartungen und ständig wechselnden Anforderungen an die Produktion umgehen können. Neben der kurz-fristigen Flexibilität ist nun auch Wandlungsfä-higkeit gefragt, um langfristige Trends aufgreifen zu können. Zudem wird die Standardisierung mit Blick auf mehr Vielfalt im Maschinenpark immer bedeutender. Egal, wie intelligent dezent-rale Systeme werden, MES-Systeme werden als Datendrehscheibe benötigt. Gerade der Umgang mit großen Datenmengen und eine umfassende Vernetzung von vielen unterschiedlichen produk-tionsnahen Systemen werden in Zukunft wichtige Themen sein. Prinzipiell berücksichtigt MES diese Anforderungen bereits, so dass es die beste Start-position im Rennen um Industrie 4.0 hat.

Effizienter Produzieren mit MESMES-Systeme sind aus einem modernen Ferti-gungsunternehmen nicht mehr wegzudenken und genießen immer häufiger den Status eines stra-tegischen Systems – neben dem überlagerten ERP-System (Enterprise Ressource Planing). MES steht allerdings nicht in Konkurrenz zur ERP-Ebene, sondern ergänzt die dort angesie-delte langfristige Planung durch einen echtzeitfä-higen Blick und die Steuerungsmöglichkeiten der Produktion. Die Zielsetzung einer MES-Lösung ist je nach Unternehmen breit gefächert und reicht von „Nutzgrade erhöhen und Energiekosten senken“ über „Qualität und lückenlose Dokumen-tation sichern“ bis hin zur Erhebung belastbarer produktionsnaher Kennzahlen (KPI) fürs Con–trolling. Die Aufgaben eines MES orientieren sich dabei an der VDI-Richtlinie 5600 und decken im Idealfall neben der Fertigung an sich auch die

Die Aufgaben eines Manufacturing Execution Systems gemäß der VDI-

Richtlinie 5600.

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Bereiche Personal und Qualität ab. Zusammen-gefasst lässt sich feststellen, dass MES-Systeme in Fertigungsunternehmen für mehr Effizienz und Transparenz sorgen.

Typische und spezielle HerausforderungenZwar bringt der Einsatz einer bewährten Stan-dardsoftware viele Vorteile mit sich, jedoch kommt in Zeiten individueller Kundenanforderungen kaum mehr ein Unternehmen um die Abbildung spezieller Abläufe herum. Ausschlaggebend ist hierbei, wie flexibel eine MES-Lösung ist. Von Vorteil ist neben einem modularen Aufbau des MES auch ein serviceorientierter Ansatz (SOA), da auf dieser Basis viel einfacher Funk-tionalitäten hinzugefügt, verändert oder entfernt werden können, ohne die Integrität des gesamten Systems zu beeinträchtigen. Beispielsweise kann der für bestimmte Kunden erforderliche, spezifi-sche Umgang mit Materialchargen bereits dazu führen, dass kundenspezifische Anpassungen nötig werden. Außerdem müssen MES-Systeme sowohl auf kurz- als auch langfristige Verände-rungen reagieren.

Neben systemseitiger Programmierung, die mit Kosten und Aufwand verbunden ist, ermöglicht die praxiserprobte MES-Lösung HYDRA von MPDV unter dem Oberbegriff „Customizing“ vielerlei Anpassungsmöglichkeiten durch Scripting (User Exits), Konfiguration, durch den Anwender nutz-bare Entwicklungstools, Benutzerdatenfelder

und erweiterte Benutzereinstellungen (Extended Parameter Setting) – oftmals sogar ohne Eingriff des Herstellers. Mit Blick auf Industrie 4.0 werden Customizing und einfache Konfigurierbarkeit signifikant an Bedeutung zunehmen, um die immer flexibleren Fertigungskonzepte abbilden zu

können. Eine wechselnde Anordnung und Konfi-guration von Maschinen und Anlagen, welche in der Industrie 4.0 an der Tagesordnung sein wird, kann nur in einem modernen MES-System abge-bildet werden, dass diese Veränderungen ohne großen (Programmier-)Aufwand unterstützt.

Heterogener MaschinenparkZusätzlich zur Variabilität innerhalb des Maschi-nenparks wird auch die Vielfalt der Maschinen an sich zunehmen. Bereits heute sehen sich MES-Systeme vor der Herausforderung, mit Maschinen auf unterschiedliche Art zu kommu-nizieren, um Daten für die Planung im Leitstand bzw. für Auswertungen abzugreifen. Je nach Maschinengattung ist auch die Übertragung von Einstelldaten bzw. NC-Programmen von Bedeu-tung. Selbst in klassischen Branchen (z.B. Kunst-stofffertigung oder Metallverarbeitung) kommen moderne Fertigungsunternehmen nicht mehr mit Maschinen eines Typs bzw. eines Herstellers aus. Beispielsweise nutzen sie zur Verkettung einzelner Fertigungsschritte immer mehr automa-tische Transportmechanismen und Roboter, die mit den produzierenden Maschinen synchronisiert werden müssen. Zudem bieten viele Maschinen deutlich mehr Daten an, als ein MES zur sinn-

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vollen Auswertung benötigt. Hier gilt es im Vorhi-nein abzuschätzen, welche Informationen genutzt werden sollen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass Maschinenschnittstellen grundsätzlich von einer Standardisierung profitieren und daher einer Indi-viduallösung vorzuziehen sind.

Die MES-Lösung HYDRA kommuniziert mit Maschinen und Anlagen genauso wie mit Mess-mitteln, Waagen und sonstigen Erfassungshilfsmit-teln über eine Bibliothek standardisierter Schnitt-stellen, deren Datenübertragung der Process Communication Controller (PCC) verwaltet. Je nach Bedarf und Konfiguration greift der PCC die

gewünschten Daten direkt an der Maschine ab und überträgt diese in die zentrale Produktionsda-tenbank. Daraus werden die Daten für die Weiter-verarbeitung in den einzelnen Softwaremodulen abgerufen. Dazu stehen dem PCC neben einfa-chen Datei-Interfaces und seriellen Schnittstellen auch komplexe Datenprotokolle für bestimmte Branchen wie beispielsweise Euromap 63 für Kunststoffspritzguss oder der Weihenstephaner Standard für die Lebensmittel- und Getränkein-dustrie zur Verfügung. Selbstverständlich verfügt der PCC auch über einen OPC-Client.

Universelle MaschinenschnittstelleUm die Standardisierung noch einen Schritt weiter zu treiben, hat MPDV die universell einsetz-bare Maschinenanbindung UMCM (Universal Machine Connectivity for MES) initiiert. Hierbei handelt es sich um eine kompakte Schnittstelle, die nicht nur die Transportschicht (auf Basis von OPC oder anderen Standards) sondern auch die Anwendungsschicht umfasst. Einfache, standardi-sierte Datentelegramme übergeben Maschinen-status, Mengen, Zählerstände und Prozessdaten inkl. Zeitstempel an das MES-System. Ziel dieser Entwicklung ist ein quasi Plug&Work-Standard

Der Process Communication Controller (PCC) regelt die Kommunikation zwischen Maschinen / Anlagen und dem MES HYDRA. Er greift dabei auf eine umfangreiche Bibliothek standardisierter Schnittstellen zu.

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zur unkomplizierten und zeit-sparenden Anbindung von Maschinen und Anlagen an ein MES-System. Zur Zeit wird UMCM unter Mitwirkung des MES D.A.CH-Verbands auf

dem Markt und bei den Maschinen- und Steuerungsanbietern etabliert.

Auch unter Industrie 4.0-Gesichtspunkten ist die Standardisierung von Maschinenschnittstellen wichtig – schließlich sollen in Zukunft Maschinen, Werkzeuge und sogar Werkstücke vernetzt werden und dezentral miteinander kommuni-zieren. Hierfür ist eine gemeinsame „Sprache“ und eine einheitliche Datendrehscheibe unverzichtbar.

Mobiles ProduktionsmanagementJe flexibler Fertigungsprozesse und je großflä-chiger Produktionsanlagen werden, umso wich-tiger wird auch die Mobilität der Mitarbeiter. So gewinnen sowohl Werker als auch Meister und Manager aller Ebenen an Flexibilität, wenn Sie nicht mehr auf ortsgebundene PCs oder Erfas-sungsterminals angewiesen sind, um mit dem MES-System zu interagieren. Hierzu bietet sich die Nutzung von gängigen Mobile-Devices wie Smart-

phones und Tablet-PCs an. Wichtig ist hierbei, dass durch die mobilen Geräte keine zusätzlichen Schnittstellen entstehen, die wiederum erhöhten Pflegeaufwand mit sich bringen.

Die Smart MES Applications (MES) von MPDV erweitern die bekannte MES-Lösung HYDRA um die Möglichkeit, Smartphones und Tablet-PCs dazu zu nutzen, Daten zu erfassen und auszu-werten. SMA greift dabei auf die gleichen Mecha-nismen wie die ortsgebundenen HYDRA-Clients im Büro bzw. im Shopfloor zu. Ein innovatives Framework stellt sicher, dass sich die Darstellung der Dialoge und Auswertungen sowohl an den Fähigkeiten des Endgeräts als auch den Bedürf-nissen der Anwender orientiert. Einfacher gesagt: Die angezeigten Daten resultieren aus den jewei-ligen Benutzerberechtigungen und der zur Verfü-gung stehenden Bildschirmauflösung. Damit hat der mobile Anwender immer die passenden Daten in der richtigen Form zur Hand und kann alltäg-liche Aufgaben in der Fertigung smarter erledigen.Zahlreiche App-Angebote belegen, dass mobile

Mit möglichst geringem Aufwand sollen die Anwender mit UMCM Maschinenaller Art mit den wich-tigsten Parameternan ein MES-Systemangebunden werden.Die Idealvorstellungist hierbei das Plug&Play-Prinzip, welches von USB imIT-Umfeld bekannt ist.

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die Prozesse an sich analysiert und im Sinne von Lean Manufacturing optimiert werden. Der Weg zur perfekten Produktion ist kein Hexenwerk, sollte aber dennoch mit Bedacht beschritten werden. Was auch immer Industrie 4.0 bringen wird – mit optimierten Prozessen und einem integrierten MES-System legen Fertigungsunternehmen einen wichtigen Grundstein für die Zukunft.

MES-Anwendungen keine Zukunftsmusik mehr sind, aber in Zukunft nicht mehr aus einer modernen Fabrik und schon gar nicht aus Indus-trie 4.0 wegzudenken sind.

AusblickAuch wenn viele Anbieter von Software und Hard-ware mittlerweile behaupten, dass sie Kompo-nenten haben, die zu 100% Industrie 4.0-taug-lich sind, so ist der Weg bis zur praxisgerechten Nutzbarkeit dieser innovativen Ansätze noch weit. Es sei zudem davor gewarnt, übereilt in vorder-gründige „Industrie 4.0-Lösungen“ zu investieren, die sich in ein paar Jahren möglicherweise als inkompatibel herausstellen. Vielmehr sollten sich Fertigungsunternehmen nach wie vor auf das hier und jetzt konzentrieren, dabei aber die Zukunft nicht aus den Augen verlieren. Daher empfehlen die MES-Experten von MPDV, vorhandene MES-Lösungen auszubauen bzw. ein integriertes MES-System gemäß VDI 5600 einzuführen. Da aber auch die beste Software kein Allheilmittel ist, sollten im Zuge einer MES-Implementierung auch

Die Smart MES Applications ermöglichen den mobilen Zugriff auf Fertigungsdaten.

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Zukunftskonzept MES 4.0

Um den neuen Anforderungen von Industrie 4.0 gerecht zu werden, hat die MPDV Mikrolab GmbH das Zukunftskonzept MES 4.0 entwickelt und konkretisiert die identifizierten Handlungs-felder nun sukzessive.

• Dezentralität: Flexibler Umgang mit intelligenten und autonomen Systemen• Interoperabilität: Standardisierte Synchronisation mit anderen Systemen• Flexibilität: Konfiguration statt aufwendiger Programmierung• Online-Fähigkeit: Echtzeitfähigkeit und Überbrückung von Netzwerkausfällen• Integratives Datenmanagement: zentrale und themenübergreifende Datenhaltung• Horizontale Integration: Vermeidung von Schnittstellen und Insellösungen• Management Support: Managemententscheidungen auf Basis belastbarer Kennzahlen• Unified Shopfloor Connectivity: Standardisierte Anbindung des Maschinenparks• Mobilität: Nutzung mobiler MES-Anwendungen für smarte Prozessabbildung

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Funktionen, Wirkungsweise und Nutzen

MES-Lösungen in der Praxis Mit einem integrierten Manufacturing Execution System (MES) können produzierende Unter-nehmen auch trotz eines hohen Automatisierungsgrades noch versteckte Wertschöpfungspo-tenziale aufdecken und damit ihre Fertigung am Standort Deutschland sichern. Neben einer Erklärung der Funktionen und deren Wirkungsweise, berichten langjährige MES-Anwender von den realisierten Nutzen.

Der Begriff MES versteht sich als Zusammen-fassung fertigungsnaher Softwaretools, die in ihrer Gesamtheit einen effizienten Umgang mit Ressourcen entlang der Wertschöpfungskette ermöglichen. In vielen Köpfen schwirren noch Begriffe wie Betriebsdatenerfassung, Ferti-gungsleitstand, Materialwirtschaft oder CAQ herum – eine integrierte MES-Lösung fasst alle diese Funktionen zu einem modularen System zusammen und bietet somit einen ganzheitli-chen Blick auf alle an der Produktion beteiligten Ressourcen. Ganz egal, ob es sich um das Verar-beiten von Metall handelt, um die Herstellung von Kunststoffteilen oder die Verpackung von Lebensmitteln, mit einem MES-System können Optimierungspotenziale entlang des kompletten Herstellungsprozesses ermittelt werden.

Von der Planung zur SteuerungZur Planung von Fertigungsaufträgen existieren viele Lösungen auf dem Markt. Die meisten haben jedoch keine Kenntnis über die aktuelle Situation in der Produktion und planen gegen

unendliche Kapazität. Erst durch die direkte Anbindung des Shopfloors wird aus der reinen Planung eine punktgenaue Fertigungssteuerung. Unerwartete Ereignisse werden sofort erkannt und die verantwortlichen Mitarbeiter können zeitnah reagieren. Sollte beispielsweise eine Maschine ausfallen, kann mittels grafischer Fein-planung im MES-System geprüft werden, welche Alternativen zur Verfügung stehen und wie sich das auf die Gesamtheit aller Aufträge auswirkt.

Datenerfassung und -auswertungUm schnelle Regelkreise für eine optimale Ferti-gungssteuerung nutzen zu können, müssen Daten in der Fertigung erfasst werden, die Auskunft über die aktuellen Maschinenzustände, die laufenden Aufträge und deren Fortschritt geben. Durch eine kostengünstig zu realisie-

Dezentrale Feinplanung von Arbeitsgängen – die grafische Plantafel zeigt die Ist-Daten aus dem Shopfloor, die aktuelle Belegungssituation und die Auslastung des Maschinenparks.

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rende, direkte Maschinenanbindung können viele Daten automatisch übernommen werden – andere, wie zum Beispiel das An- und Abmelden von Aufträgen, werden über industriegerechte Terminals direkt an der Maschine erfasst. Somit entsteht den Werkern kein zusätzlicher Aufwand durch Handaufschreibungen und außerdem stehen die Informationen in Echtzeit zur Verfü-gung, was ein schnelles Reagieren ermöglicht. Zahlreiche grafische und tabellarische Auswer-tungen oder individuell gestaltete Kennzahlen-systeme unterstützen die Meister, Schichtleiter und auch das Produktionsmanagement bei der

Entscheidungsfindung – sei es kurz-, mittel- oder langfristig.

Maschinen, Werkzeuge und MaterialEine ganzheitliche MES-Lösung verwaltet alle fertigungsnahen Ressourcen. Dazu gehören einerseits die Maschinen, Werkzeuge und sons-tigen Fertigungshilfsmittel (z.B. Vorrichtungen, NC-Programme, Einstelldatensätze), aber andererseits auch das Material vom Rohstoff über Halbfabrikate bis hin zum fertigen Produkt. Dank einer zentralen Datenbank können alle Ressourcen geplant und ausgewertet werden. Beispielsweise ist eine Verfügbarkeitsprüfung für Werkzeuge und Material bei der Einplanung eines Auftrags im Leitstand ebenso möglich wie die Rückverfolgung von Materialchargen.

Personalzeit und -planungEine immer wichtiger werdende Ressource ist qualifiziertes Personal. Dank der integrierten Datenbank können die in der Personalzeiter-fassung über Kommt-/Geht-Stempelungen bzw. Schichtpläne erfassten Anwesenheits- und Fehl-zeiten mit den Buchungen in der Fertigung abge-glichen werden. Hieraus lassen sich neben vielen Auswertungen auch prämien- bzw. leistungs-basierte Entlohnungssysteme aufbauen. Durch eine auftragsabhängige Personaleinsatzplanung können die zur Verfügung stehenden Mitarbeiter

Aktuelle Informationen papierlos direkt am Arbeitsplatz: dank MES-System kann sich der Werker auf seine Arbeit konzentrieren, ohne an Handaufschreibungen und Mengenzählung denken zu müssen.

Maschinenübersicht im MES – anhand dieser Informationen können Verbesserungsprozesse angestoßen und Entscheidungen über Neuin-vestitionen getroffen werden.

Grafischer Maschinenpark – ein virtueller Blick in die Produktion sorgt für Übersicht und Trans-parenz.

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gemäß ihrer Qualifikation optimal und effizient eingesetzt werden.

QualitätssicherungDer dritte große Bereich, der mit einem MES-System nach VDI-Richtlinie 5600 neben den Themen Fertigung und Personal abgedeckt werden muss, ist das Qualitätsmanagement. Die zentrale Datenbank und schnittstellenfreie Soft-warearchitektur ermöglicht es, dass parallel zu den Fertigungsaufträgen auch Prüfpläne erstellt werden können. Daraus abgeleitet, steht bei der Anmeldung eines Auftrags am BDE-Terminal somit gleich der passende Prüfauftrag zur Verfü-gung. Nach definierten Intervallen (zeit- oder taktbasiert) werden Prüffälligkeiten automa-tisch ermittelt und anstehende Prüfungen direkt am BDE-Terminal signalisiert. Der Werker gibt die Prüfergebnisse per Touchscreen-Tastatur ein oder übernimmt die Messwerte direkt aus einem angeschlossenen Prüfmittel (z.B. digitaler Messschieber). Auch hier werden Arbeitsabläufe optimiert, da alle Tätigkeiten bedienergeführt an einem Erfassungsterminal in unmittelbarer Nähe des Arbeitsplatzes vorgenommen werden können.

KennzahlenEin wichtiges Werkzeug für das Management sind Kennzahlen. Aus den erfassten Daten im MES-System lassen sich sowohl standardisierte als auch individuelle Kennzahlen berechnen und zum Beispiel in einem Kennzahlen-Cockpit visu-alisieren. Auch hier zeigen sich die Vorteile der Echtzeitfähigkeit des MES. Schichtbezogene Kennzahlen stehen unmittelbar nach Schicht–ende zur Verfügung. Kontinuierlich berechnete Werte werden ständig aktualisiert und geben jederzeit den aktuellen Status wieder.

Alles aus einer HandDie Vorteile einer integrierten MES-Lösung mit zentraler Datenbank liegen auf der Hand: • Alle beteiligten Ressourcen können übergrei-

fend und schnittstellenfrei erfasst, geplant und ausgewertet werden.

• Auf Störungen, die unterschiedliche Ursa-chen haben, kann frühzeitig und flexibel reagiert werden.

• Durch die Konsolidierung von Erfassungs-vorgängen können Arbeitsabläufe optimiert werden.

• Die Administrationsaufwände der MES-Lösung sind minimal, da es sich um ein einziges System handelt und keine Daten redundant gepflegt werden müssen.

• Dank des modularen Aufbaus kann die Einführung des MES-Systems schrittweise erfolgen und damit ideal an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden.

Das Kennzahlensystem MES-Cockpit.

Fertigungsbegleitende Prüfung mit HYDRA.

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Best-Practice MES: HYDRA von MPDVEin bewährtes Beispiel für eine ganzheitliche MES-Lösung ist HYDRA von MPDV, das dank seiner flexiblen Konfigurierbarkeit in vielen Bran-chen zum Einsatz kommt. Namhafte HYDRA-Anwender sind beispielsweise: Amcor, Carl Zeiss, Diehl, Dorma, ERNI, GEDIA, geobra Brandstätter (Playmobil), Gerhardi, Grohe, Halberg Guss, Hamberger, Harting, Hirsch-vogel, Hoppe, Kirchhoff, Lydall, Oechsler, Paul Craemer, Reinert, Ruch Novaplast, Takata, Tyco Electronics, Weber-Hydraulik, um nur einige Unternehmen zu nennen.

Die MES-Experten von MPDV haben mit HYDRA mittlerweile mehr als 15.000 Maschinen über unterschiedliche Schnittstellen angebunden. Das Know-how ist branchenübergreifend und erstreckt sich über nahezu alle Produktions-verfahren der diskreten Fertigung. Viele Unter-nehmen haben mit HYDRA eine deutliche Produktivitätssteigerung erreicht. Nebenstehend finden Sie drei Beispiele für den erfolgreichen Einsatz von HYDRA.

Zitat von Uwe Herrmann, Leiter IT / Organisation, bei der GEDIA Automotive Gruppe:„GEDIA setzt in der Fertigung seit vielen Jahren auf das MES-System HYDRA – mit Erfolg. Wir nutzen die unterschiedlichen Module sehr standardnah. Anders als klassi-sche BDE- bzw. MES-Systeme hat HYDRA den wesentlichen Vorteil, von der Planung bis zur Prozessoptimierung sehr zeitnah und aktuell an der Fertigung zu sein. Gerade in der Automotive-Branche mit seinen dynami-schen Prozessen ist Flexibilität in der Ferti-gung sehr wichtig. Die hohe Akzeptanz von HYDRA bei den Mitarbeitern in der Produktion ist ein weiterer Vorteil.“

Zitat von Wolfgang Volk, IT-Projektleiter MES, bei der Hirschvogel Holding GmbH:„MES ist der optimale Baustein, um die Lücke zwischen Prozess- und Planungsebene zu schließen. HYDRA hilft uns dabei, vorhan-dene Potenziale aufzuzeigen und unsere bereits gut abgestimmten Prozessabläufe weiter zu optimieren.“

Zitat von Mathias Schmälzle, Control-ling, bei der RUCH NOVAPLAST GmbH + Co. KG:„Die Nutzung des MES-Systems ist für unsere Mitarbeiter in der Fertigung heute genauso selbstverständlich und unverzichtbar, wie das ERP-System in der Verwaltung. Das MES HYDRA bietet uns alle Funktionen, um unsere Produktion zu überwachen und zu steuern. Die Produktivitäts-Kennzahlen werden automatisch vom MES generiert. Durch die integrierte Qualitätssicherung haben wir zusätzliche Einsparungen erzielt.“

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Experten-Round-Table

MES und Industrie 4.0Auch wenn man sich über die exakten Inhalte von Industrie 4.0 nicht ganz einig ist, so stimmen viele Experten soweit überein, dass Manufacturing Execution Systeme (MES) eine zentrale Rolle dabei spielen werden. MPDV hat Vertreter aus der Wirtschaft und bekannte Professoren zum Themenfeld „MES und Industrie 4.0“ befragt. Dabei haben alle Experten auf die gleichen vier Fragen geantwortet:

Welche Mehrwerte ziehen Produktionsunter-nehmen aus der aktuellen Entwicklung des Hype-Themas „Industrie 4.0“?

Gronau:Durch die intelligente Verknüpfung von Maschinen, Werkstücken, Werkzeugen Ladungs-trägern und Fördermitteln können die Unter-nehmen Wettbewerbsvorteile erzielen. Mögliche Mehrwerte sind Energieeinsparung, eine höhere oder gleichmäßigere Auslastung der Prozesse, mehr Transparenz sowie eine erhöhte Flexibilität.

Die Prozesse werden robuster und Informationen stehen in Echtzeit zur Verfügung. Die Fertigungs-anlagen können selbstständig auf Veränderungen auf dem Markt reagieren, kundenindividuelle Produkte schnell und zuverlässig fertigen oder den Ablauf über ein Netzwerk kooperierender adaptiver Produktionseinheiten optimieren. Dem Menschen wird die Arbeit durch eine Anpassung des Arbeitssystems erleichtert. Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Energiedatenmanagement durch Sensorik, welche die Umwelt erfasst, sowie die Verarbeitungsfähigkeit der Maschine zu verbessern. Instandhaltungsmaßnahmen können vorbeugend auf Basis von Felddaten oder Lebenszyklusmodellen gestaltet werden. Dabei ist unbedingt zu beachten, dass Industrie 4.0 nicht allen Unternehmen was bringt und auch der Grad der Umsetzung angepasst sein muss. Wenn es nicht „passt“, dann entstehen mehr Kosten als Nutzen und das bringt natürlich nichts!

Hübert:In Zukunft werden Anlagen und Werkstücke vernetzt sein, Informationen sind immer und überall verfügbar und unterstützen die Menschen bei ihren vielfältigen Arbeiten in der Produktion. Automatische Parametrierung der Anlagen und Maschinen ermöglicht kleinere Auftragsmengen bis hin zur Losgröße 1 – dies wird bei steigender Produktvarianz ein zunehmend wichtiger Faktor. Durchlauf- und Lieferzeiten werden sich Bedarfs-gerecht verringern lassen. Die Produktion wird wieder ein Stück intelligenter und dieser Prozess

Experten-Porträt

Prof. Norbert Gronau

Universität Potsdam, u.a. Projektleiter des Forschungsprojekts LUPO

Jahrgang: 1964

Kurzer Werdegang: 1994 - Promotion2000 - Habilitation 2004 - Lehrstuhl-Inhaber in Potsdam

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wird fortschreiten. Das Ziel ist, den Fertigungs-fluss an den Kundentakt maximal anzunähern.

Sauer:Viele der Innovationen, die durch die Industrie 4.0-Initiative ausgelöst und entwickelt werden, sind IKT (Informations- und Kommunikations-technik) basiert – neue Technologien, die die IKT bereit stellt, ermöglichen Produkt- oder Prozessinnovationen mit teilweise massiven Auswirkungen auf die Fabrik. Die Umsetzungs-empfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 spannen einen ersten Rahmen für denkbare Innovationen und Handlungsfelder auf.

Ohne IKT-basierte Zusatzleistungen wird beispielsweise der deutsche Maschinen- und Anlagenbau nicht mehr auskommen. Diese Zusatzdienste binden Kunden und bieten ihnen zusätzlichen Nutzen über die reine Maschine hinaus. Beispiele sind der Zugriff auf die Anlagen über das Internet zu Wartungszwecken oder für Software-Updates. Aber diese Leistungen sind erst der Anfang. Es ist absehbar, dass Maschinen- und Anlagenbauer APPs rund um ihre Maschinen anbieten, so dass der Betreiber beispielsweise über mobile Geräte zugreifen oder ggfs. sogar die Anlage bedienen kann. Die Maschine könnte beispielsweise selbst Kennzahlen über ihre Verfügbarkeit berechnen. Sicher ist auf jeden Fall, dass diese zusätzlichen Leistungen die globale Wettbewerbsfähigkeit des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus stärken. Maschi-nennahe Dienstleistungen sorgen für neue Wert-schöpfung und schaffen damit Arbeitsplätze für hochqualifizierte Mitarbeiter. Dienstleistungen rund um die Maschine ermöglichen außerdem neue Geschäftsmodelle, die weniger anfällig sind für Absatzschwankungen und Investitionszyklen.

Kletti:Die zunehmende Vernetzung wird dazu führen, dass Produktionsunternehmen mehr Informa-

tionen zur Verfügung haben und dadurch die Vorgänge in der Produktion noch besser steuern können. Dies wiederum ermöglicht mehr Flexibi-lität gegenüber den Kunden. Um langfristig wett-bewerbsfähig zu bleiben wird diese Flexibilität unverzichtbar sein.

In welcher Rolle sehen Sie Manufacturing Execution Systeme im Industrie 4.0-Umfeld?

Kletti:MES-Systeme wie HYDRA bilden die zen- trale Informations- und Datendrehscheibe in der Fertigung. Alle entlang der Wertschöpfungs-kette erfassten Daten werden in diesem System ausgewertet und für die Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt. Somit bringt das MES mehr Transparenz und ermöglicht dadurch einen effizi-enteren Umgang mit allen Ressourcen. Mit Blick auf Industrie 4.0 wird diese zentrale Aufgabe noch mehr an Bedeutung zunehmen. Ich möchte

Experten-Porträt

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti

geschäftsführender Gesellschafter der MPDV Mikrolab GmbH und Vorsitzender des MES D.A.CH Verbands

Jahrgang 1948

Kurzer Werdegang: Elektrotechnik-Studium an der Universität

Karlsruhe und Promotion1977 - Gründung der MPDV Mikrolab GmbH2012 - Vorstellung des innovativen

Zukunftskonzepts MES 4.0

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behaupten, dass Industrie 4.0 nur mit MES funk-tionierten wird.

Sauer:Funktionen produktionsnaher IT- oder Manu-facturing Execution Systeme sind und bleiben auch in der Industrie 4.0 unverzichtbar. Es zeichnet sich aber ab, dass sich die bisherigen Ebenen der bekannten Automatisierungspyra-mide auflösen und ein neues Informationsmodell für die Industrie 4.0 erforderlich wird. Die bisher proprietären MES-Systeme wandeln sich hin zu offenen Service-orientierten Architekturen. Dabei lassen sich grob die folgenden Architekturkom-ponenten unterscheiden:• APPs mit eigener Benutzeroberfläche, ggf.

auch für mobile Endgeräte ohne oder mit nur eingeschränkter eigener Datenhaltung

• MES-Services mit einer konkreten Funktion und eindeutigen Ein- und Ausgangsparame-tern

• Manufacturing Service Bus, über den die Services untereinander kommunizieren.

• Integrationsservices, um die Verbindung zwischen MES-Service und den Maschinen, Anlagen und anderen Einrichtungen der Fabrik zu schaffen.

Letztliches Ziel der Serviceorientierung kann es nur sein, Services unterschiedlicher Anbieter zu kombinieren, so dass Anwender zu einer echten ‚Best-of-breed‘-Lösung kommen.

Hübert:Da viele Firmen bereits über MES-Systeme verfügen, haben diese eine Vorrausetzung für Industrie 4.0 bereits erfüllt. MES wird die Daten-drehscheibe für Industrie 4.0 werden. Transpa-renz durch schnelle Informationen – angezeigt auf der Vielfalt aller heute denkbaren Anzeige-geräte – wird ein Kernthema für MES-Systeme werden, variable und intelligente Auswertemög-lichkeiten der enormen Datenvielfalt ein weiteres.

Gronau:MES spielen seit einigen Jahren eine wich-tige Rolle im allgemeinen Produktionsumfeld. Natürlich werden sie deshalb auch im Industrie 4.0-Umfeld eine wichtige Rolle spielen. Auch wenn Industrie 4.0 eine stark dezentral-orien-tierte Produktionssteuerung fokussiert und MES-Lösungen eher einen zentralen Ansatz verfolgen, werden Sie auf keinen Fall überflüssig werden. Allerdings unterscheidet sich die MES-Lösung von heute von denen der Zukunft. Die Einbin-dung der Steuerungs- und Automatisierungs-ebene muss noch stärker erfolgen. Das bedeutet, dass die Ebenen näher zusammen wachsen und die Grenzen vielleicht auch verschmelzen werden. Ein ständiger Austausch beider Ebenen ist unbedingt notwendig, um zielgerichtete, echt-zeitfähige Reaktionen auf Abweichungen, unter Berücksichtigung der vorhandenen Ressourcen und Vorgaben, zu ermöglichen.

Experten-Porträt

Harm Hübert

Gruppenleiter MES bei Phoenix Contact und Arbeitskreisleiter Fertigung der HYDRA Users Group (HUG)

Jahrgang: 1959

Kurzer Werdegang: 1991 - erster Kontakt mit BDE-Systemen2007 - Gruppenleiter MES bei Phoenix

Contact2012 - Leitung des Arbeitskreis Fertigung

der HYDRA Users Group

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Wie beurteilen Sie die Ansätze des Zukunfts-konzepts MES 4.0 (www.mes40.de) als Antwort auf Industrie 4.0?

Hübert:Hier erkenne ich eine sinnvolle Vertiefung des Industrie 4.0-Gedankens. MES 4.0 beschäftigt sich mit den Anforderungen für MES-Systeme die aus Industrie 4.0 resultieren. Ob hierfür ein eigener Begriff gesetzt werden muss kann ich nicht sicher beantworten. MES 4.0 sollte aus meiner Sicht die Aufgabe erfüllen, konkret für MES-Systeme neue Lösungen aufzuzeigen, die den Industrie 4.0-Gedanken unterstützen. Die horizontale Integration muss weiter ausgebaut werden, Automatisierungsgeräte per „Plug&Play“ anschließbar werden. Das würde die Effektivität weiter erhöhen.

Gronau:Die Ansätze sind sicherlich ein erster guter Schritt in die Richtung des „MES von morgen“. Gerade auch die Standardisierungsbestrebungen in Richtung einer einheitlichen Maschinen-MES-Schnittstelle (z. B. UMCM) tragen zu einer flexi-blen Anbindung von Maschinen an ein MES bei. Dadurch wird dann natürlich auch der Daten-austausch gefördert. Einige der Kernpunkte des Konzeptes wurden ja auch im Zusammen-hang mit dem LUPO-Projekt bzw. dem Anwen-dungszentrum Industrie 4.0 entwickelt. Im Rahmen des Projekts wurde eine Simulations-umgebung erstellt, mit der bereits heute Indus-trie 4.0-Prozesse realitätsnah abgebildet und auf ihren Nutzen hinsichtlich des Einsatzes von Industrie 4.0-Technologien analysiert werden können. Dabei sind natürlich einige Anforde-rungen ermittelt worden, die zur Weiterentwick-lung von MES 4.0 geführt haben.

Kletti:Unser Zukunftskonzept MES 4.0 fasst die Anforderungen zukünftiger Fertigungskonzepte

wie Industrie 4.0 zusammen und bietet erste Lösungsansätze. Wir werden die einzelnen Handlungsfelder nun sukzessive konkretisieren und die gewonnenen Erkenntnisse kontinuier-lich in unsere Produkte einfließen lassen. Erste Ergebnisse zeigen wir zur Hannover Messe: die mobilen MES-Anwendungen SMA (Smart MES Applications), die universelle Maschinenschnitt-stelle UMCM und die flexiblen Möglichkeiten, unsere MES-Lösung HYDRA an die Bedürfnisse jedes Kunden anzupassen. Somit ist MES 4.0 für uns sowohl Zugpferd als auch Leuchtsignal im Innovationsnebel Industrie 4.0.

Wenn Sie an Industrie 4.0 denken, was wünschen Sie sich von den Anbietern auf dem MES-Markt?

Sauer: Neben den im Maschinenbau heute existenten Innovationskompetenzen werden in der Industrie 4.0 neue Kompetenzen in der Softwareentwick-lung erforderlich, z.B. das Denken in Diensten mit klar definierten technischen und organisa-torischen Schnittstellen. Ziel weiterer Arbeiten muss es daher sein, Strategien und Instrumente zu entwickeln, die Hersteller von automatisierten Anlagen und Maschinen bzw. Komponenten dabei unterstützen, ihre Innovationsprozesse so umzubauen, dass sie auf Software-Kompe-tenzen zugreifen können. Die in der Automation eingesetzten Technologien werden zunehmend durch die Möglichkeiten der Informatik und der Informations- und Kommunikationstechnologien bestimmt. Viele dieser Schlüsseltechnologien kommen aus den USA oder Asien. Für Deutsch-land gilt es, das Potenzial an der Schnittstelle zwischen IKT-Kompetenz und produkt- und prozessspezifischem Know-how zu heben: Inge-nieure, Informatiker und Automatisierungsspezi-alisten müssen stärker als bisher zusammenar-beiten.

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MES-Anbietern eröffnen sich mit der durch Indus-trie 4.0 ausgelösten Entwicklung neue Chancen, ihr Know-how auf andere Anwendungsfelder auszudehnen: Rund um die Produktion und ihre Ausrüster werden Dienstleistungen, die auf Software basieren, zunehmen, z.B. Fernwar-tung, Verfügbarkeitsgarantien, Mobile Clients zum Zugriff auf Maschinendaten, Konnektoren für bestimmte Maschinentypen, etc. Viele MES-Anbieter verfügen über langjährige Erfahrungen, mit denen sie die Ausrüster von Produktionssys-temen dabei unterstützen können, solche soft-warebasierten Dienstleistungen zu spezifizieren und zu implementieren.

Hübert:Ich wünsche mir, dass MPDV weiter daran arbeitet, mit den Maschinen- und Anlagenherstel-lern eine Normung der Schnittstellen aufzubauen. Hier wird sich entscheiden, ob Industrie 4.0 ein Hype bleibt, oder der lange erwartete Durchbruch zur Vernetzung von Anlagen und Systemen ist. Die Intelligenz der Komponenten ist schon länger gegeben, jetzt muss eine gemeinsame Sprache definiert werden.

Gronau:Ich wünsche mir, dass die Anbieter wirklich verstehen, was Industrie 4.0 ist und daraufhin ihre Entwicklungen koordinieren. Derzeit wird viel zu häufig noch an Aspekten gearbeitet, die nur bedingt mit Industrie 4.0 zu tun haben. Ich wünsche mir hier einen offeneren Umgang der Anbieter mit Forschungseinrichtungen, die häufig bereits umfassende Arbeiten zur Thematik durchgeführt haben – hiervon können die Unter-nehmen wirklich profitieren.

Kletti:Ich wünsche mir, dass wir die konstruktiven Gespräche, die wir gerade zum Thema UMCM im MES D.A.CH-Verband führen, auch auf andere Bereiche ausdehnen können. Die Standardisie-

rung von Schnittstellen kann uns MES-Anbietern allen helfen – nicht nur bei der Maschinenanbin-dung. Die Vernetzung wird mit Blick auf Industrie 4.0 noch deutlich weiter gehen. Schließlich sind für eine effiziente Produktion auch die vorge-lagerten Entwicklungsschritte relevant. In der Produktion und somit im MES-System laufen alle wichtigen Informationen zusammen. Daher ist es wichtig, dass wir uns auf Standards bei den Schnittstellen einigen.

Experten-Porträt

Dr. Olaf Sauer

Stellvertreter des Institutsleiters am Fraunhofer Institut für Optronik, System-technik und Bildaus-wertung (IOSB)

Jahrgang: 1963

Kurzer Werdegang: 1996 - Manager Advanced Engineering bei

Bombardier Transportation1999 - Gründung der METROPLAN

Produktion GmbH2004 - Bereichsleiter Leitsysteme am

damaligen Fraunhofer IITB

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Interview mit Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti

Zeitgeist Industrie 4.0 Herr Kletti, sie waren auf einer ganzen Reihe Industrie 4.0-Kongresse und haben auch den einen oder anderen Vortrag selbst gehalten. Welche Erkenntnisse haben Sie dabei gewonnen?Grundsätzlich ist meine Wahrnehmung, dass sich Industrie 4.0 immer noch sehr diffus und uneinheitlich präsentiert. Zudem bewahrheitet sich immer mehr meine Befürchtung, dass das Thema zu IT-lastig angegangen wird. Meist wird noch von der virtuellen Welt der Informationen gesprochen. Noch bewegt sich die Produktion aber größtenteils in der realen Welt. Oft vergisst man die Maschinen, das Produkt und auch den Menschen in der Produktion.

Welche Schlussfolgerungen leiten Sie daraus ab? Wir müssen dringend alle Beteiligten ins Boot holen. Ohne die Fertigungsleiter, Meister und Werker wird sich Industrie 4.0 nicht umsetzen lassen. Und genau diese Zielgruppe wird zur Zeit noch völlig außen vor gelassen. Bisher sprechen hauptsächlich IT-Experten und Software-Inge-nieure miteinander. Diesen Experten empfehle ich, sich mehr mit dem praktischen Alltag in der Produktion zu beschäftigen.

Was glauben Sie, ist nun zu tun? Wir müssen unbedingt eine gemeinsame Sprache und damit eine gemeinsame Basis finden. Sonst wird Industrie 4.0 eine theoretische Modeer-scheinung bleiben, die irgendwann wieder aus den Köpfen der Menschen verschwinden wird – ohne eine bleibende Wirkung zu hinterlassen. Ich glaube, wir müssen an das Thema von der anderen Seite heran gehen: Bisher werden inno-vative Konzepte entwickelt, und danach sucht man nach Anwendungsszenarien. Wir sollten uns

vielmehr um die akuten P r o b l e m e und Heraus-forderungen von Produk-tionsunter-n e h m e n k ü m m e r n . Wenn wir diese analy-sieren und dann prüfen, mit welcher Technologie bzw. Innovation wir zu einer Verbes-serung oder Lösung kommen, dann werden wir eher ans Ziel kommen als wenn wir mit Lösungen nach Problemen suchen. Und genau das werden wir bei MPDV auch weiterhin tun. Wir werden zusammen mit unseren Anwendern die heutigen Fertigungskonzepte als Basis nehmen, um diese mit innovativen Technologien weiterzuentwickeln.

Wird dadurch die vierte industrielle Revolu-tion doch zur Evolution?Ganz bestimmt! So schlecht sind die heutigen Methoden nicht, als dass wir sie komplett aufgeben müssten. Wir befinden uns bereits im Wandel hin zu einer vollkommen neuen Industrie – nur wird es einen gleitenden Übergang über viele Jahre hinweg sein. Unser Zukunftskonzept MES 4.0, mit dem wir die Anforderungen einer Produktion im Sinne von Industrie 4.0 zusam-menfassen, wird für uns – und möglicherweise auch andere MES-Anbieter – sowohl Zugpferd als gleichzeitig auch Leuchtsignal im Innovati-onsnebel von Industrie 4.0 sein.

Vielen Dank für das Gespräch.

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Universal Machine Connectivity for MES

Standardisierte MaschinenanbindungIm Zuge der immer stärkeren Vernetzung von Fertigungs- und Managementebene ist die Stan-dardisierung von Schnittstellen aller Art von großer Wichtigkeit. Mit UMCM (Universal Machine Connectivity for MES) hat MPDV einen bedeutenden Schritt in diese Richtung getan.

Auch wenn mit OPC bzw. OPC-UA der Standar-disierungsgedanke bei der Maschinenanbindung zu erkennen ist, so geht dies nicht weit genug. Die meisten Standardschnittstellen decken ledig-lich die Transportschicht, nicht aber die Anwen-dungsschicht ab. Vergleichbar ist dies mit der Vereinbarung einer gemeinsamen Sprache (Transportschicht), ohne sich über die zu über-mittelten Inhalte (Anwendungsschicht) abzu-stimmen.

UMCM – Die SchnittstellendefinitionDer neue Standard UMCM definiert, basierend auf der VDI 5600 Blatt 3, ein einfaches Datente-legramm, welches in den meisten Fällen ausrei-chend ist für die Kommunikation einer Maschine mit einem MES (Manufacturing Execution

System). Neben einem Zeit-stempel werden zum Beispiel Zählerstände, der Maschi-nenstatus, Mengen und Prozesswerte übergeben. Als

Transportschicht werden gängige Standards wie ASCII, XML oder OPC bzw. OPC-UA genutzt.

Im Entwurfsprozess dieser Schnittstelle wurde dabei auf die langjährige Erfahrung der MPDV mit Maschinenanbindungen zurück gegriffen. Zu einem ersten praktischen Einsatz kam UMCM im Rahmen des Forschungsprojekts LUPO der Universität Potsdam (www.lupo-projekt.de). Mitt-lerweile liegt die finale Spezifikation der Schnitt-stelle in der Version 1.7 vor und kann bei MPDV angefordert werden ([email protected]). Zur Zeit wird UMCM unter Mitwirkung des MES D.A.CH-Verbands auf dem Markt und bei den Maschinen- und Steuerungsanbietern etabliert.

Auch die OPC-Foundation bekundet großes Interesse, da damit eine in der Praxis nutzbare Schnittstelle auf Basis der neuen OPC-UA-Tech-nologie zur Verfü-gung steht.

Zitat von Stefan Hoppe, Europa Präsi-dent der OPC-Foundation: „Mit dem Daten-profil UMCM wird der logische nächste Schritt zum einfachen standardisierten Zugriff auf die Produktionsdaten definiert. OPC-Unified Architecture ist dazu die ideale, performante Transportschicht mit integrierter Security vom kleinsten embedded Gerät bis zur MES/ERP IT-Enterprise Ebene.“

……

MES

Maschine

Kommunikation

http://

opc://

ftp://

file://

Anwendungsschicht:Datenstruktur

Transportschicht:Verbindungsmedium

2012-04-17 10:12:36:235C_Cyclecounter=345Z_Cycletime=9653C_Total=30…

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Smart MES Applications

Die Fertigung mobil im GriffDamit Werker, Meister und Manager ortsunabhängig auf Fertigungsdaten zugreifen können, hat MPDV die etablierte MES-Lösung HYDRA um die neuen Smart MES Applications (SMA) erweitert.

Mit Smart MES Applications stellt MPDV ein Set von Apps zur Verfügung, mit denen die Funkti-onen von Datenerfassungsterminals und Büro-PCs mit MES-Auswertungen auf einem mobilen Endgerät verschmelzen. Hierbei entscheidet die Art des Endgeräts bzw. Displaygröße und -auflö-sung über die Verwendbarkeit der MES-Funkti-onen und die Art der Informationsaufbereitung.

Anpassung an DisplayauflösungGanz egal auf welchem Endgerät SMA läuft – dank flexibler Darstellung hat der Anwender immer alles im Blick. Je nach Displayauflösung ändert sich die Anordnung der Informations- und Navigationsblöcke, so dass immer das Wesent-liche angezeigt wird und der Benutzer intuitiv zur gewünschten Ansicht navigieren kann.

Intuitive BedienungGerade mobile Anwendungen leben von einem intuitiven Bedienkonzept. Eine App muss ohne langes Lesen von Anleitungen und Dokumenta-tionen bedient werden können. SMA verwendet

hierzu eine Kombination aus sprechenden Bildern und erklärenden Texten. Anders als Anwendungen auf dem PC oder Notebook gibt es bei SMA kein Menü zur Navigation. Vielmehr tippt der Anwender direkt auf die Information oder das Thema, das ihn interessiert. Allgemein bekannte Gesten wie „Wischen“ oder „Scrollen“ erleichtern zusätzlich das Zurechtfinden inner-halb von SMA.

Plattform-unabhängige DarstellungSMA basiert auf einer Kombination von mobiler Webtechnologie und Anbindung von lokalen Komponenten am Tablet-PC bzw. Smartphone. Somit sieht die Bedienoberfläche auf jedem Endgerät gleich aus – egal, ob es sich um ein iPhone, iPad oder ein Android-basiertes Gerät handelt. Zudem ermöglicht die Nutzung von Standard-Funktionen bei der Entwicklung eine leichte Konfiguration und Anpassung an Kunden-anforderungen.

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Schnittstellenfreie HYDRA-AnbindungIm Sinne eines integrierten Ansatzes nutzen SMA die gleichen Mechanismen zur Kommunikation mit dem HYDRA-Server wie auch die bekannten HYDRA-Office Clients oder HYDRA-Shopfloor Clients. Dadurch entstehen keine zusätzlichen Schnittstellen. Dies erleichtert die Pflege und Wartung des Gesamtsystems.

Mobile MES-Anwendungen im ÜberblickEinstieg in SMA bietet die Funktionsübersicht auf der Startseite. Hier können die verschiedenen MES-Anwendungen aufgerufen werden, zu denen entsprechende Benutzerberechtigungen vorliegen. Die individuelle Gestaltung der SMA richtet sich danach, welche MES-Applikationen an der jeweiligen Stelle im Unternehmen benö-tigt werden und welche Informationen angezeigt werden sollen. Somit hat der Anwender immer alle erforderlichen Daten auf einen Gerät. Je nach Displayauflösung und -format werden die zur Verfügung stehenden Anwendungen mit mehr oder weniger Details beschrieben. Dies reicht von einer reinen Symboldarstel-lung bis hin zu einem ausführ-lichen Erläuterungstext.

Das Erscheinungsbild kann bei Bedarf im Custo-mizing-Modus an die individuellen Anforderungen der Benutzer angepasst und in der geänderten Form abgespeichert werden.

SMA-Funktionen im DetailFolgende Funktionen stehen als SMA auf mobilen Endgeräten zur Verfügung:

KontakteMit SMA wird die Suche eines Ansprechpartners im Unternehmen zum Kinderspiel. Durch Antippen der E-Mail-Adresse oder Telefonnummer kann die jeweilige Person direkt kontaktiert werden (abhängig von den Funktionen des mobilen Endgeräts).

PersonalzeitDie mobile Zeiter-fassung bietet die nötigsten Funktionen: Kommt-/Geht-Stem-pelung und Dienstgang.

FertigungDer mobile Fertigungsmonitor stellt Informationen über Maschinen und zur Zeit laufende Aufträge dar. Durch Antippen des laufenden Auftrags oder einer angemeldeten Person erhält man weitere Detailinformationen.

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KennzahlenMit SMA können Daten aus Fertigung, Personal und Qualität, die mit HYDRA erfasst wurden, als verdichtete Kennzahl grafisch dargestellt werden. Durch Antippen einer Grafik gelangt man zu weiteren Details (DrillDown).

InstandhaltungDer mobile Wartungskalender gibt Auskunft über anstehende Instandhaltungsarbeiten.

ReklamationenMit SMA können sowohl Reklamationen ange-legt als auch weiter bearbeitet werden. Ein paral-leles Arbeiten mit dem HYDRA-Office Client ist möglich.

Eine geniale Verbindung: MES-Funktionalität und ErgonomieDen aktuellen Erfordernissen und Ansprüchen an moderne IT-basierte Systeme folgend, hat MPDV mit SMA eine vollkommen neue Client-Philosophie für MES-Systeme umgesetzt. Im Vordergrund standen die Nutzung vorhandener HYDRA-Mechanismen zum Zugriff auf die zent-rale Produktionsdatenbank sowie ein intuitives Bedienkonzept, das sich an bekannte Gestal-tungsmethoden im Umfeld von Tablet-PCs und Smartphones anlehnt. Design-Schwerpunkte aus IT-Sicht waren die Nutzung standardisierter Elemente sowie die Entwicklung einer Plattform-übergreifenden Lösung.

HYDRA-Anwender integrieren SMA quasi mit Plug&Play in die bestehende Umgebung und MES-Einsteiger profitieren von Beginn an von der flexiblen MES-Funktionalität sowie dem hohen Bedienkomfort von SMA.

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Checkliste

MES State-of-the-ArtImmer mehr Anbieter bezeichnen ihre Produkte als Industrie 4.0-tauglich oder -fähig. Unabhängig davon, was Industrie 4.0 wirklich bringen wird, muss ein modernes Manufacturing Execution System (MES) vor allem eines sein: zukunftssicher! Folgende Kriterien sollte ein MES erfüllen um den komplexen Anforderungen von morgen gerecht zu werden:

Merkmale eines modernen und zukunftsicheren MES-Systems:

; Abdeckung möglichst aller Aufgaben gemäß VDI-Richtlinie 5600

; Berechnung von Kennzahlen gemäß VDMA-Einheitsblatt 66412

; Flexible Service-orientierte Architektur (SOA)

; Modularer Aufbau ohne interne Schnittstellen

; Ergonomische und konfigurierbare Dialoge & Masken

; Standardisierte Schnittstellen zu überlagerten ERP-Systemen

; Vielfältige Maschinenschnittstellen zur Kommunikation mit Anlagen, Mess-werkzeugen und andern Fertigungshilfsmitteln

; ausgefeiltes Datensicherheitskonzept und leistungsfähige Datensicherungs-mechanismen

; Unterstützung eines kontinuierlichen 7 x 24-Systembetriebs

; umfangreiches System-Monitoring inkl. Checklisten

; Online-Plausibilitätsprüfungen von Dateneingaben

; Offline-Fähigkeit bei Ausfall von IT-Komponenten

; integriertes Eskalationsmanagement mit hinterlegtem Workflow über alle MES-Anwendungsbereiche hinweg

; Mandanten- und Mehrsystemfähigkeit, zum Aufbau von Testsystemen und Lösungen mit mehreren Mandanten

; mehrstufiges, rollenbasiertes Berechtigungskonzept

; Unterstützung unterschiedlichster Sprachversionen durch Unicode-Fähigkeit und multilinguale Sprachtabellen

; Erfüllung gängiger und benötigter Normen und Standards

; Breites Angebot an Anwenderschulungen

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Themenverwandte Literatur

Unsere Buchempfehlungen

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti, Rainer Deisenroth

MES-Kompendium Ein Leitfaden am Beispiel von HYDRA

Springer Vieweg Verlag Berlin/Heidelberg 2012 ISBN: 978-3-642-32580-9 79,95 EUR

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti, Jochen Schumacher

Die Perfekte Produktion Manufacturing Exellence durch Short Interval Technology (SIT)

Springer Verlag Berlin 2010 ISBN: 978-3-642-13844-7 69,95 EUR

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti (Hrsg.)

Konzeption und Einführung von MES-Systemen Zielorientierte Einführungsstrategie mit Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Fallbeispielen und Checklisten

Springer Verlag Berlin/Heidelberg 2007 ISBN: 978-3-540-34309-7 84,95 EUR

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti (Hrsg.)

MES – Manufacturing Execution System Moderne Informationstechnologie zur Prozessfähigkeit der Wertschöpfung

Springer Verlag Berlin/Heidelberg 2006 ISBN: 978-3-540-28010-1 69,95 EUR

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti (Hrsg.)

MES – Manufacturing Execution System Englische Ausgabe

Springer Verlag Berlin/Heidelberg 2007 ISBN: 978-3-540-49743-1 96,25 EUR

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MPDV: die MES-Experten Die MPDV Mikrolab GmbH entwickelt seit mehr als 35 Jah-ren Manufacturing Execution Systeme (MES) und bietet Dienstleistungen zur Implementierung der MES-Lösungen an. Dazu gehören Anwendungsberatung, Software-Anpas-sungen, Projektmanagement, Inbetriebnahme und Custo-mizing, Anwenderschulungen sowie Support und Service. Darüber hinaus unterstützen Sie unsere Lean Production-Berater bei Ist-Analysen, MES-Einsatzvorschlägen und ROI-Betrachtungen.

Mit HYDRA stellt MPDV eine modulare, VDI-konforme MES-Lösung zur Verfügung. Davon profitieren Unternehmen aus dem Mittelstand und international operierende Konzerne aus zahlreichen Bran-chen, beispielsweise Kunststoff und Gummi, Metallverarbeitung, Automobilzulieferer, Nahrungs- und Genussmittel, Anlagen- und Maschinenbau, Möbel- und Holzverarbeitung, Druck und Verpackung, Feinmechanik / Optik, Elektronik / Elektrotechnik sowie Medizintechnik / Pharma. Weltweit ist MPDV mit 210 Mitarbeitern an elf Standorten in Deutschland, Frankreich, Singapur, China, der Schweiz und den USA vertreten.

Zahlreiche Auszeichnungen belegen die Marktführerschaft von MPDV: Frost & Sullivan verlieh MPDV sowohl den Best-Practice-MES-Award als zuletzt auch den Global MES-Award. Außerdem gehört MPDV zu den TOP 100-Unternehmen – und somit zu den innovativsten Mittel-ständlern in Deutschland. MPDV gilt als Vorreiter bei der Verbreitung des MES-Gedankens und engagiert sich in diesem Sinne in Organisa-tionen wie dem VDI, dem VDMA, dem MES D.A.CH-Verband und der MESA.

Manufacturing Execution Systeme

Manufacturing Execution Systeme (MES) von MPDV machen die Produktion effizienter und steigern die Produktivität. Dabei werden Daten aus der Produk tion, aber auch aus den Bereichen Qualität und Personal erfasst, ausgewertet und quasi in Echtzeit angezeigt. So können die verantwortlichen Mitar beiter im Produk-tionsalltag rasch auf Störungen reagieren und Poten-ziale für die langfristige Steigerung der Wirtschaftlichkeit erschließen.

2011

GLOBAL MANUF AC TURING EXECUTION SY STEMS CUST OMER VA LUE ENHANCEMENT AW AR

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© 2014 MPDV Mikrolab GmbH Die genannten Einrichtungs-/Produktnamen sind Warenzeichen der jeweiligen Hersteller oder Anbieter. Doku-Ident: WHITEPAPER 03/2014 HYDRA® ist ein eingetragenes Warenzeichen der MPDV Mikrolab GmbH.

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MPDV USA, Inc.Headquarters – Chicago10730 W. 143rd St.Orland Park, IL 60462USAFon +1 708 [email protected]

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